解析 TCP 数据包数据

Question

我正在尝试解析一个 tcp 数据包，然后分配一个指向有效负载开头的指针。

我正在使用 C，这是我目前的代码：

void dump(const unsigned char *data, int length) { //*data contains the raw packet data
    unsigned int i;
    static unsigned long pcount = 0;

    // Decode Packet Header
    struct ether_header *eth_header = (struct ether_header *) data;

    printf("\n\n === PACKET %ld HEADER ===\n", pcount);

    printf("\nSource MAC: ");
    for (i = 0; i < 6; ++i) {
        printf("%02x", eth_header->ether_shost[i]); //? Why don't i use nthos here?
        if (i < 5) printf(":");
    }

    unsigned short ethernet_type = ntohs(eth_header->ether_type);
    printf("\nType: %hu\n", ethernet_type);

    if (ethernet_type == ETHERTYPE_IP) { //IP Header
        printf("\n  == IP HEADER ==\n");
        struct ip *ip_hdr = (struct ip*) data + sizeof(struct ether_header);
        unsigned int size_ip = ip_hdr->ip_hl * 4;
        printf("\nIP Version: %u", ip_hdr->ip_v); //? Nthos or no nthos
        printf("\nHeader Length: %u", ip_hdr->ip_hl); //? Nthos or no nthos
        printf("\nTotal Length: %hu", ntohs(ip_hdr->ip_len)); //? Nthos or no nthos

        // TCP Header
        printf("\n== TCP HEADER ==\n");
        struct tcphdr *tcp_hdr = (struct tcphdr*) data + sizeof(struct ether_header) + size_ip;
        printf("\n Source Port: %" PRIu16, nthos(tcp_hdr->th_sport));
        printf("\n Destination Port: %" PRIu16, nthos(tcp_hdr->th_dport));
        printf("\n fin: %" PRIu16, tcp_hdr->fin);
        printf("\n urg: %" PRIu16, tcp_hdr->urg);
        printf("\n ack_seq: %" PRIu32, ntohl(tcp_hdr->ack_seq));

        //Transport payload! i.e. rest of the data
        const unsigned char *payload = data + ETH_HLEN + size_ip + sizeof(struct tcphdr) + tcp_hdr->doff;

    }

我确定这段代码有错误，因为端口号都很奇怪。没有一个分配给 80。输出的 Ip 版本也可能非常奇怪（如版本 11）。我究竟做错了什么？谢谢！

我也不确定何时使用 nthos，何时不使用。我知道 nthos 用于 16 位无符号整数，我知道 nthol 用于 32 位无符号整数，但我知道您并不打算将它们用于这些数据包中的所有内容（例如：tcp_hdr->fin）。为什么是某些事情而不是他们？

非常感谢！

编辑：

感谢 Art 解决了大部分问题。我编辑了我的 tcp_hdr 和 ip_hdr 所以括号现在是正确的！

我还有两个问题：

• 有效载荷的前 10 个字节有奇怪的符号（所以我认为我没有正确分配有效载荷）。
• 我仍然不确定何时使用 nthos/nthol。我知道 u_int16_t 是 ntohs 而 u_int32_t 是 ntohl。但是那些有符号整数或无符号短整数的东西呢？例如，我没有使用 ntohs 或 nthol 来让 ip_v 工作。为什么不？是“ip_hdr->ip_hl”吗？等等……

EDIT2

我已经修复了为什么我的有效负载没有正确输出（这是因为我计算的 TCP_header 大小错误）。

虽然我仍然对何时使用 nthos 感到困惑，但我将把它作为一个单独的问题提出，因为我认为我在这 1 个帖子上问了太多问题！

When to use ntohs and ntohl in C?

Answer 1

你的问题很可能在这里：

struct ip *ip_hdr = (struct ip*) data + sizeof(struct ether_header);
struct tcphdr *tcp_hdr = (struct tcphdr*) data + sizeof(struct ether_header) + size_ip;

执行(struct ip*) data + sizeof(struct ether_header) 首先将数据转换为struct ip *，然后将sizeof(struct ether_header) 添加到它，我们从指针算术中知道这不会像您期望的那样做。

如果问题仍然不清楚，这里有一个简单的程序可以为您指明正确的方向：

#include <stdio.h>

struct foo {
    int a, b;
};

int
main(int argc, char **argv)
{
    char *x = NULL;

    printf("%p\n", x);
    printf("%p\n", (struct foo *)x + 4);
    printf("%p\n", (struct foo *)(x + 4));

    return 0;
}