golang如何利用原始套接字构造UDP包详解

前言

本文主要给大家介绍了关于golang用原始套接字构造udp包的相关内容，分享出来供大家参考学习，下面话不多说了，来一起看看详细的介绍吧。

raw socket 介绍

tcp/ip协议中，最常见的就是原始(socket_raw)、tcp(socket_stream)、udp(socket_dgra)三种套接字。原始套接字能够对底层传输进行控制，允许自行组装数据包，比如修改本地ip，发送ping包，进行网络监听。这里不做详细介绍，要了解更多可以网上自己查询。

实现

这里先看ip头结构：

其中16位总长度包括ip头长度和数据的长度，8位协议填写17，因为udp协议类型为17。这里要说明一下ip头中的首部校验，这个值只校验ip头部，不包含数据。

这里给出校验算法，ip头和udp头中使用的校验算法是一样的。

func checksum(msg []byte) uint16 {
 sum := 0
 for n := 1; n < len(msg)-1; n += 2 {
  sum += int(msg[n])*256 + int(msg[n+1])
 }
 sum = (sum >> 16) + (sum & 0xffff)
 sum += (sum >> 16)
 var ans = uint16(^sum)
 return ans
}

下面开始填充ip头，这里使用了golang.org/x/net下的ipv4包

 //目的ip
 dst := net.ipv4(192, 168, 1, 2)
 //源ip
 src := net.ipv4(192, 168, 1, 3)
 //填充ip首部
 iph := &ipv4.header{
  version: ipv4.version,
  //ip头长一般是20
  len:  ipv4.headerlen,
  tos:  0x00,
  //buff为数据
  totallen: ipv4.headerlen + len(buff),
  ttl:  64,
  flags: ipv4.dontfragment,
  fragoff: 0,
  protocol: 17,
  checksum: 0,
  src:  src,
  dst:  dst,
 }
 
 h, err := iph.marshal()
 if err != nil {
  log.fatalln(err)
 }
 //计算ip头部校验值
 iph.checksum = int(checksum(h))

下面开始处理udp头部，先来看udp头结构：

udp头结构就很简单了，16位udp校验和涉及到一个udp伪首部的东西，我们先来看下udp伪首部的构成。

-----------------------------------------
|   32bit source ip address  |
-----------------------------------------
|   32bit destination ip addr  |
-----------------------------------------
| 0 | 8bit proto| 16bit header length|
-----------------------------------------

伪首部包含了源ip，目的ip，协议号，16位的长度。这个伪首部仅仅参与校验计算。

下面开始填充udp头：

 //填充udp首部
 //udp伪首部
 udph := make([]byte, 20)
 //源ip地址
 udph[0], udph[1], udph[2], udph[3] = src[12], src[13], src[14], src[15]
 //目的ip地址
 udph[4], udph[5], udph[6], udph[7] = dst.ip[12], dst.ip[13], dst.ip[14], dst.ip[15]
 //协议类型
 udph[8], udph[9] = 0x00, 0x11
 //udp头长度
 udph[10], udph[11] = 0x00, byte(len(buff)+8)
 //下面开始就真正的udp头部
 //源端口号
 udph[12], udph[13] = 0x27, 0x10
 //目的端口号
 udph[14], udph[15] = 0x17, 0x70
 //udp头长度
 udph[16], udph[17] = 0x00, byte(len(buff)+8)
 //校验和
 udph[18], udph[19] = 0x00, 0x00
 //计算校验值
 check := checksum(append(udph, buff...))
 udph[18], udph[19] = byte(check>>8&255), byte(check&255）

下面我们需要发送自己构造的udp包，可以使用net下的listenpacket。

 listener, err := net.listenpacket("ip4:udp", "192.168.1.104")
 if err != nil {
  log.fatal(err)
 }
 defer listener.close()
 
 //listener 实现了net.packetconn接口
 r, err := ipv4.newrawconn(c)
 if err != nil {
  log.fatal(err)
 }

 //发送自己构造的udp包
 if err = r.writeto(iph, append(udph[12:20], buff...), nil); err != nil {
  log.fatal(err)
 }

这个实现只在linux和mac上测试过，windows上需要借助于第三方吧，比如winpcap。

结语

这里只给出了udp的实现，tcp的实现比较复杂，以后也会给出tcp实现的例子。

总结

以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，如果有疑问大家可以留言交流，谢谢大家对的支持。