黑客攻击-深入理解socket

左手的ㄟ右手 2023-02-22 05:15 2阅读 0赞

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### socket套接字 ###

socket起源于Unix，而Unix/Linux基本哲学之一就是“一切皆文件”，都可以用“打开open –> 读写write/read –> 关闭close”模式来操作。Socket就是该模式的一个实现， socket即是一种特殊的文件，一些socket函数就是对其进行的操作（读/写IO、打开、关闭）. **说白了Socket是应用层与TCP/IP协议族通信的中间软件抽象层，它是一组接口。在设计模式中，Socket其实就是一个门面模式，它把复杂的TCP/IP协议族隐藏在Socket接口后面，对用户来说，一组简单的接口就是全部，让Socket去组织数据，以符合指定的协议**。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hlbGxvd29ybGRkbQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]

### TCP/IP ###

#### TCP三次握手 ####

tcp的三次握手如下所示。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hlbGxvd29ybGRkbQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]  
有很多面试官很特别容易问为什么两次不行？个人感觉，两次也不是不行。只是在有些情况下会产生无效的连接。  
比如客户端发起连接，由于网络阻塞，服务器一直没有收到连接请求，客户端没有收到任何回应，启动重传机制，又发起了一次连接，这次很顺利，然后服务端正常返回信息，第二次的连接成功了。可是，万万没想到，那个阻塞的连接经过跋山涉水终于到了服务器端，**此时服务器作何处理那**？  
服务器端认为你咋又发了个请求呀，于是再次进行确认，客户端收到一条服务器端的一个确认，不予理会。可服务器却坚持认为连接已经成功，等待客户端传输数据，于是服务器的许多资源就浪费了。

#### 抓包分析 ####

个人认为，涉及到tcp/ip原理讲解的，空讲理论略显不足，甚至有点"耍流氓"的感觉。"三次握手，四次挥手"这种理论书本中讲述的很清楚了，下面以WireShark工具见证一下这个理论。

##### 三次握手 #####

![在这里插入图片描述][20200701223558927.png]通过上面可以看出三次握手的流程

1.  客户端向服务器端发送\[SYN\]，seq=0
2.  服务端向客户端返回\[SYN,ACK\] Ack=1 seq=0
3.  客户端向服务器端返回\[ACK\] Ack=1

##### 四次挥手 #####

![在这里插入图片描述][20200701225049494.png]![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hlbGxvd29ybGRkbQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

##### tcp状态变迁图 #####

![在这里插入图片描述][20200701225549708.jpg]

#### 基本的socket函数 ####

使用socket编程用到的函数和基本流程如下：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hlbGxvd29ybGRkbQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]  
注意：还有两个函数send和recieve。这两个函数比较容易望文生义，认为是send把数据发送出去。其实不是这样子的，只有当send把socket的发送缓冲区填满的时候数据才进行发送，通过TCP/IP协议进行发送。进行数据传输的是协议。

### 简单聊天系统 ###

前面的理论知识还是很有必要了解的。之后开发程序就简单多了。先看以下效果：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2hlbGxvd29ybGRkbQ_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

#### 服务器端代码 ####

/************************************************************************* > File Name: server.c > Author: 无情剑客 > Mail: 2250911301@qq.com > Created Time: 2020年7月1日21时43分10秒 ************************************************************************/
    
     #include<stdio.h>
    
     #include<stdlib.h>
    
     #include<string.h>
    
     #include<sys/types.h>
    
     #include<sys/socket.h>
    
     #include<unistd.h>
    
     #include<netinet/in.h>
    
     #include<arpa/inet.h>
    
     #define PORT 6666
    
     #define BACKLOG 10
    
     #define MAXDATASIZE 2048
    
    int main(int argc, char *argv[])
    
    { 
    
        int listenfd;
    
        //创建一个socket描述符，此描述符仅是本主机上的一个普通文件描述符而已
    
        listenfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    
        //定义一个结构体变量servaddr，用来记录给定的IP和port信息，为bind函数做准备
    
        struct sockaddr_in serveraddr;
    
        bzero(&serveraddr, sizeof(serveraddr));
    
        serveraddr.sin_family = AF_INET;
    
        serveraddr.sin_port = htons(PORT); //把端口转化为网络字节序，即大端模式
    
        serveraddr.sin_addr.s_addr = INADDR_ANY;
    
        //把“本地含义的描述符”绑定到一个IP和Port上，此时这个socket才具备对外连接的能力
    
        bind(listenfd, (struct sockaddr*)&serveraddr, sizeof(serveraddr));
    
        //创建一个监听队列，用来保存用户的请求连接信息（ip、port、protocol)
    
        listen(listenfd, BACKLOG);
    
        printf("======端口绑定成功，等待客户端的连接======\n");
    
        //让操作系统回填client的连接信息（ip、port、protocol）
    
        struct sockaddr_in peeraddr;
    
        socklen_t peer_len = sizeof(peeraddr);
    
        int connfd;
    
        while(1)
    
        { 
    
            //accept函数从listen函数维护的监听队列里取一个客户连接请求处理
    
            connfd = accept(listenfd, (struct sockaddr*)&peeraddr, &peer_len);
    
            printf("\n=====================客户端链接成功=====================\n");
    
            printf("IP = %s:PORT = %d\n", inet_ntoa(peeraddr.sin_addr), 		ntohs(peeraddr.sin_port));
    
            char buf[MAXDATASIZE];
    
            while(1)
    
            { 
    
                memset(buf, '\0', MAXDATASIZE/sizeof  (char));
    
                int recv_length = recv(connfd, buf, MAXDATASIZE/sizeof (char), 0);
    
                if(recv_length == 0)
    
                { 
    
                    printf("客户端已经关闭!\n");
    
                    break;
    
                }
                char vul_buffer[64] ;
                strcpy(vul_buffer,buf);
    
                printf("客户端说: ");
    
                fputs(vul_buffer, stdout);
    
                memset(buf, '\0', MAXDATASIZE/sizeof (char));
    
                printf("请输入: ");
    
                fgets(buf, sizeof(buf), stdin);
    
                send(connfd, buf, recv_length, 0);
    
            }
    
            close(connfd);
    
            close(listenfd);
    
            return 0;
    
        }
    }

这里使用了strcpy这个危险函数，后续文章会针对这个漏洞进行攻击。

#### 客户端代码 ####

/************************************************************************* > File Name: client.c > Author: 无情剑客 > Mail: 2250911301@qq.com > Created Time: 2020年07月01日 星期三 21时44分37秒 ************************************************************************/
    
    #include<stdio.h>
    
    #include<stdlib.h>
    
    #include<string.h>
    
    #include<sys/types.h>
    
    #include<sys/socket.h>
    
    #include<unistd.h>
    
    #include<netinet/in.h>
    
    #define PORT 6666
    
    #define MAXDATASIZE 2048
    
    int main(int argc, char *argv[])
    
    { 
    
        if(argc != 2)
    
        { 
    
            fprintf(stderr, "请您输入ip地址!\n");
    
            exit(1);
    
        }
    
        int sockfd;
    
        sockfd = socket(AF_INET, SOCK_STREAM, 0);
    
        const char *server_ip = argv[1]; //从命令行获取输入的ip地址，此处没有对ip地址进行检验
    
        struct sockaddr_in serveraddr;
    
        bzero(&serveraddr, sizeof(serveraddr));
    
        serveraddr.sin_family = AF_INET;
    
        serveraddr.sin_port = htons(PORT);
    
        inet_pton(AF_INET, server_ip, &serveraddr.sin_addr);
    
        connect(sockfd, (struct sockaddr*)&serveraddr, sizeof(serveraddr));
    
        printf("=====================服务器链接成功=====================\n");
    
        char buf[MAXDATASIZE];
    
        memset(buf, 0 ,  sizeof(buf));
    
        printf("请输入: ");
    	//判断输入的内容是否是quit，如果输入quit，则关闭连接
        while(fgets(buf, sizeof(buf), stdin) != NULL && (strncmp(buf, "quit", 4)))
    
        { 
    
            send(sockfd, buf, sizeof(buf), 0);
    
            memset(buf, 0, sizeof(buf));
    
            recv(sockfd, buf, sizeof(buf), 0);
    
            printf("服务器说: ");
    
            fputs(buf, stdout);
    
            memset(buf, 0, sizeof(buf));
    
            printf("请输入: ");
    
        }
    
        printf("客户端将要被关闭，下次再见\n");
    
        close(sockfd);
    
        return 0;
    
    }

使用如下命令进行编译

gcc -o client client.c && gcc -o server  server.c

注意：在判断是否是"quit"的时候，**应该使用strncmp而不是strcmp**。

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