Linux (в отличии, к примеру, от FreeBSD) позволяет использовать сырые сокеты не только для отправки, но и для получения данных. В этом месте существуют интересные грабли, на которые я наступил. Теперь спешу показать их тем, кто еще на знает, чтобы каждый, используя свой любимый язык программирования, будь то C++ или Python, мог опробовать их в деле.
Суть граблей изображена на рисунке, чтобы те, кто уже в курсе, не тратили свое время.
Я буду писать примеры на С, но вы можете перенести их и на другие языки, предоставляющие возможность низкоуровневой работы со стеком TCPIP в Linux.
Некоторые понятия
Напомню, что для инициализации сырого сокета мы передаем параметр, обозначающий тип протокола. Например UDP:
socket(AF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_UDP)
Этот протокол я буду называть уровнем на котором работает сырой сокет. В примере мы создали сырой сокет на уровне UDP.
Уровень сырого сокета не ограничивает вас в формировании пакета на отправку, вы можете самостоятельно сформировать как UDP, так и IP заголовок. А вот при получении данных начинается самое интересное…
Грабли
Допустим мы создали 2 сырых сокета на уровне UDP и воспользовались одним из них для отправки UDP пакета на UDP эхо сервер. Эхо вернет нам UDP payload обратно. Так вот, Стек TCPIP скопирует полученный пакет на все сырые сокеты того уровня, который указан в поле Protocol IP заголовка пришедшего пакета. Еще раз повторюсь — на ВСЕ, даже те, которые открыты в других приложениях (по этой причине приложение, оперирующее сырыми сокетами может быть запущено только с правами суперпользователя). Так как UDP эхо сервер отвечает UDP пакетом, то все сырые сокеты UDP уровня его получат.
Отметим еще одну важную особенность. Не зависимо от уровня сырого сокета, ему доставляется полный пакет, включающий IP заголовки.
Таким образом, каждый сырой сокет в Linux является сниффером на том уровне, на котором он был создан. Следует помнить об этом при разработке приложений.
Пример
Не стал нагружать заметку кодом. Для тех, кому интересно попробовать, я
выложил свой пример на github. Там cmake проект, который собирает простенький UDP эхо-сервер и приложение, создающее 2 сырых сокета уровня UDP, один из которых посылает данные, но оба отправляются в epoll в ожидании ответа. Для чистоты эксперимента эхо-сервер и пример желательно пустить на разных машинах (не забудьте поправить код в соответствии вашим IP-шникам). Для интереса можно запустить несколько экземпляров примера.
Для внешкольного чтения есть хорошая статья.
Спасибо за внимание и поменьше граблей!
Автор: hoxnox
