导读 Hi,我是Robert,上回说到我费了老大劲才考上了Linux帝国的公务员,被分配到了网络部协议栈大厦的传输层工作。
TCP的初始序列号

Hi,我是Robert,上回说到我费了老大劲才考上了Linux帝国的公务员,被分配到了网络部协议栈大厦的传输层工作。

上班第一天,主管就让我处理一个新的TCP连接练练手。虽然我理论背的滚瓜烂熟,不过还没有实际上手处理过TCP数据包,竟有些紧张起来。

接过这个请求连接的数据包后,我准备了一个响应包,将SYN标记和ACK标记都点亮后,接下来就犯了难了。这个确认号ACK我倒是知道是对方的序列号+1,不过我回复的序列号该是多少呢?

我闭上眼睛在脑子飞快的检索RFC,很快想了起来,RFC793有言,初始序列号ISN是一个计数器,每4ms加1。

我赶紧向一旁的Cerf求助,“Hi,Cerf,初始序列号计数器在哪里啊?”

Cerf顺手指了一下墙上的一个钟表样式的东西,“喏,那就是,这是个全局统一的计数器,大家共用。”

我填充好了序列号字段,正欲发送,Cerf叫住了我,“等等,你打算就拿这个计数器直接当初始序列号发送出去啊?”

“这有什么不对吗?RFC793就是这样说的啊”

“这都是多老的版本了,现在早就不这样了!直接用这个当序列号很危险的”

你不知道的ISN

我有些不好意思,接下来Cerf给我介绍了前因后果。

“原来,早先时候比特宇宙中别的帝国就是直接按照RFC793来设计ISN的。后来出了一件事,有一个攻击者冒充客户端给服务器发送数据包,把别人正常的TCP连接给劫持了,窃取了机密的数据!你猜他是怎么办到的?”

这可难不倒我,脱口而出:“肯定是这家伙在半道上监听了网络通信,拿到了他们通信的序列号和确认号,然后就能伪造一方进行通信了”

Cerf摇了摇头,“非也,这家伙不是中间人,没有监听通信哦”

这下我倒是蒙了,皱起了眉头,“不是中间人,那就没办法知道序列号了,不知道序列号的前提下,怎么能冒充呢?”

听到我的问题,Cerf会心一笑,“这家伙太聪明了,在冒充之前,他先和服务器建立过连接,拿到了服务器的初始序列号。因为这个序列号是每4ms加1,所以后面掐着时间推算一下,就能算到后面建立连接的时候,服务器新的ISN是什么”

我恍然大悟,“这家伙真鸡贼,那看来这个ISN不能这样简单设定。”

“所以啊,我刚刚制止了你,现在RFC出了新规定1948号文件,规定ISN要这么算:”

ISN = M + F(localhost, localport, remotehost, remoteport)

“M就是你刚刚看那个计数器,在此基础之上,还增加了一个F,把通信双方的IP和端口,也就是四元组信息做一个运算,得到一个值加在计数器之上,增加ISN的不可预测性”

我点了点头,“这个F一般用什么算法呢?”

“在咱们Linux帝国,之前用过MD4算法,后来升级成MD5算法了”

“感谢Cerf,要不是你我就要犯错误了”

Cerf拍拍我的肩,语重心长的说:“你还要不停学习啊,考上帝国公务员只是第一步”


“要学习的不只是他,你也是啊,不知道关于ISN又出新规定了吗?”

我俩一起回头,原来是主管走了过来。

“主管,啥新规定啊?”,Cerf问到。

“RFC出了个新规定6528号文件,现在的ISN是这样计算的:”

ISN = M + F(localip, localport, remoteip, remoteport, secretkey)

“多了一个secretkey!”,我一下发现了不同。

“没错!如果双方用同样的端口先后进行两次通信,四元组是固定的,那F函数算下来的结果也是固定的,这样随机性就大大降低了。所以再增加一个secretkey,让ISN变得更难预测”

“那是不是这样就万无一失啦?再也不怕被劫持了呢?”,我接着问到。

主管顿了一下,说到:“除非是网络中其他单位做中间人来劫持,否则应该是没有办法了”

主管不愧是主管,懂得是比我们多。

耽误了半天,我的这条连接还没有回复,我赶紧按照新的算法,算出了ISN,给对方回了过去。

第一个练手的连接就让我学到了不少东西,没想到一个简单的ISN居然还有这么多讲究。

神秘的计数器

时间来到下午,Cerf带我在大厦到处转转,熟悉一下环境。

不多时,我们来到了一间屋子,屋子里摆放着一堆计数器,上面的信号灯还在一明一暗的不停闪着。

“这又是一堆什么计数器啊,怎么这么多!”,我问一旁的Cerf。

“这些是记录咱们网络部门工作数据的重要展示,不仅在咱们传输层,下面一楼的网络层也有一个屋子存放了他们的计数器。每一次启动,咱们发了多少包、收了多少包、出错了多少、收到多少重复包等等信息,都在这一笔笔记着呢。你后面正式工作了,少不了要经常来这里的”

我放眼望去,每个计数器上面都贴了标签:

SyncookiesSent 
SyncookiesRecv 
SyncookiesFailed 
EmbryonicRsts 
PruneCalled 
RcvPruned 
OfoPruned  
······ 
DelayedACKs  
DelayedACKLocked  
DelayedACKLost  
ListenOverflows  
ListenDrops  
TCPPrequeued 

正瞧着,忽然发现有不少同名的计数器,再仔细一瞧,不是同名,而是这里划分了8个分区,每个分区里的计数器都是一样的。

“Cerf,这里怎么有8份一样的计数器啊”

“那是因为和咱们打交道的CPU是个8核的,为了防止多个线程之间竞争,加锁太耽误事儿了,就弄了8份。最后统计的时候再合在一起就行了”

离开了计数器的房间,Cerf又带我参观了存放连接请求队列的仓库,接着又教了我几个TCP定时器的用法,这一天真是收获满满。

明天就要正式工作了,不知道又是怎样的一天~

未完待续······

彩蛋

“醒醒,上峰给我们派任务了,让我们配合他劫持TCP连接”

“我们又没有内核权限怎么能劫持TCP连接呢?”

“信上没说,只是让我们汇报一个计数器的值”

“什么计数器?”

预知后事如何,请关注后续精彩······

原文来自:https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzIyNjMxOTY0NA==&mid=2247485358&idx=1&sn=de1448cdcea7af96296897a050005f03&chksm=e8730bdddf0482cbf4a7755d04dd5b9454ad01ac0545cea8d46c250e0e6f866ae76bbeb1a909&mpshare=1&s

本文地址:https://www.linuxprobe.com/hijack-tcp.html编辑:姜 一 一,审核员:逄增宝

Linux命令大全:https://www.linuxcool.com/