IP头的分解答案

【问题标题】：Decomposition of an IP headerIP头的分解
【发布时间】：2011-01-27 23:56:01
【问题描述】：

我必须做一个嗅探器作为安全课程的作业。我正在使用 C 和 pcap 库。我让一切运行良好（因为我从互联网上获得了代码并进行了更改）。但我对代码有一些疑问。

u_int ip_len = (ih->ver_ihl & 0xf) * 4;

ih 是 ip_header 类型，它当前指向数据包中的 IP 标头。
ver_ihl 给出 IP 的版本。
我不知道是什么：& 0xf) * 4;

【问题讨论】：

诚实和彻底的 +1 :)

标签： c network-programming ip pcap

【解决方案1】：

& 是按位与运算符，在这种情况下，您将 ver_ihl 与 0xf 进行与运算，其作用是清除除最不重要的 4 以外的所有位

0xff & 0x0f = 0x0f

ver_ihl 定义为前 4 位 = 版本 + 后 4 = Internet 标头长度。 and 操作删除版本数据，保留长度数据。长度记录为 32 位字的计数，因此 *4 将 ip_len 转换为标头中的字节数

回应您的评论：

按位与操作数中的相应位相乘。当你和任何带有 0 的东西变成 0 并且任何带有 1 的东西保持不变。

0xf = 0x0f = 二进制 0000 1111

因此，当您和 0x0f 使用任何东西时，前 4 位设置为 0（因为您将它们与 0 相加），最后 4 位保持在另一个操作数中（因为您将它们与 1 相加）。这是一种称为位掩码的常用技术。

http://en.wikipedia.org/wiki/Bitwise_operation#AND

【讨论】：

我明白了（ver_ihl 包含版本（4 位）+ Internet 标头长度（4 位）），但我仍然不明白此操作如何删除版本数据。当您与 0xf 进行与运算时，这是否意味着您的与运算只有第 4 位？

【解决方案2】：

从定义 IPv4 的RFC 791 读取：

互联网标头内容摘要如下：

 0                   1                   2                   3   
 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
|Version|  IHL  |Type of Service|          Total Length         |
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

IP 头的前 8 位是版本和 IHL 字段的组合。

国际人道法：4 位

Internet Header Length 是 Internet 标头的长度，以 32 为单位位字，因此指向数据的开头。注意正确标题的最小值是 5。

您所拥有的代码正在执行的操作是获取前 8 位，然后切掉 IHL 部分，然后将其转换为字节数。 0xF 的位与将隔离 IHL 字段，并且乘以 4 是因为 32 位字中有 4 个字节。

【讨论】：

【解决方案3】：

ver_ihl 字段包含两个 4 位整数，打包为低 nybble 和高 nybble。长度指定为 32 位字的数量。因此，如果您有一个带有 20 字节标头的第 4 版 IP 帧，那么您的 ver_ihl 字段值为 69。那么您将拥有：

  01000101
& 00001111
  --------
  00000101

所以，是的，“&0xf”屏蔽了低 4 位。

【讨论】：