使用 tun/tap 接口的错误序列号答案

【问题标题】：wrong sequence number using tun/tap interface使用 tun/tap 接口的错误序列号
【发布时间】：2020-07-20 15:36:13
【问题描述】：

我正在尝试使用 tun/tap 将 TCP 数据包读取到结构中，所以 IFF_TUN 标志设置为使用 tun 设备（无以太网头）。

我有这样的结构（我不关心字节序问题）：

Tcp 标头：

struct tcphdr {
  uint16_t sport;
  uint16_t dport;
  uint32_t seq;
  uint32_t ack_seq;
  uint8_t rsvd : 4;
  uint8_t dataoff : 4;
  uint8_t fin : 1,
          syn : 1,
          rst : 1,
          psh : 1,
          ack : 1,
          urg : 1,
          ece : 1,
          cwr : 1;
  uint16_t win;
  uint16_t csum;
  uint16_t urp;
} __attribute__((packed));

Ipv4 标头：

struct ipv4hdr {
  uint8_t ihl : 4;
  uint8_t version : 4;
  uint8_t tos;
  uint16_t len;
  uint16_t id;
  uint16_t frag_offset;
  uint8_t ttl;
  uint8_t proto;
  uint16_t csum;
  uint32_t saddr;
  uint32_t daddr;
} __attribute__((packed));

并像这样读取数据包：

size_t nbytes = read(fd, bytes, 1504); // fd is eg. fd = open("/dev/net/tun", O_RDWR)

uint16_t eth_flags = bytes[0] << 8 | bytes[1]; // big-endian
uint16_t eth_proto = bytes[2] << 8 | bytes[3]; // big-endian

if (eth_proto != 0x800)
  // ignore no ipv4 packets
  // https://en.wikipedia.org/wiki/EtherType
  continue;

if (ip_hdr->proto != 0x06)
  // ignore non-TCP packets
  // https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_IP_protocol_numbers
  continue;

到目前为止，一切都很好。但是当我尝试读取 TCP 序列号时，我得到了错误的数字：

ipv4hdr *ip_hdr = (ipv4hdr *)(bytes + 4); // 4 first bytes are packet information provided by kernel
tcphdr *tcp_hdr = (tcphdr *)(bytes + 4 + ip_hdr->ihl * 4); // reading TCP at the end of the IP header
std::cout << std::hex << ntohl(tcp_hdr->seq) << std::endl; // the output number is wrong!

tshark 输出显示 seq=0（如下所示）：

Capturing on 'tun0'
    1 0.000000000  192.168.0.1 → 192.168.0.2  TCP 60 44248 → 8000 [SYN] Seq=0 Win=29200 Len=0 MSS=1460 SACK_PERM=1 TSval=1233752815 TSecr=0 WS=128

但我的代码输出是 7be53b39

【问题讨论】：

标签： c++ c tcp tshark tun-tap

【解决方案1】：

经过一番搜索，我找到了解决方案。

参考wireshark wiki:

默认情况下，Wireshark 和 TShark 将跟踪所有 TCP 会话并转换所有序列号（SEQ 编号）和确认编号（ACK 编号）转换为相对编号。这意味着，而不是在显示屏中显示实数/绝对 SEQ 和 ACK 编号， Wireshark 将显示相对于第一个看到的 SEQ 和 ACK 编号该对话的片段。

对于每个对话中看到的第一个数据包，所有序列号总是从 0 开始，所以我的输出没有错 :)

【讨论】：