重新計算TCP校驗和

Question

我正在編寫一個用於DDoS緩解的用戶空間應用程序，並實現某些緩解策略，我需要能夠即時更改TCP選項以及數據包報頭中的序列和確認號之類的內容。

計算校驗和的通常方法是重新創建一個新的TCP偽報頭，並在整個數據包上進行迭代以計算校驗和，但是還有另一種方法，該方法涉及僅計算僅更改的字之間的差並進行單補碼減法。

我當前的代碼似乎經常被1或2關閉。我懷疑這是一個問題，因為我沒有正確處理進位/借位。 對於如何解決此問題，我幾乎一無所知：

unsigned short pseq1, pseq2, pseq3, pseq4
unsigned short sum1, sum2, sum3, prevcheck;
short pdiff1, pdiff2;

u_char *pkt_data;

prevcheck = (pkt_data[50] << 8) | pkt_data[51];

pseq1 = (pkt_data[38] << 8) | pkt_data[39]; 
pseq2 = (pkt_data[40] << 8) | pkt_data[41];

pkt_data[38] = ((seq_num - offsetResult) >> 24) & 0xFF;
pkt_data[39] = ((seq_num - offsetResult) >> 16) & 0xFF; 
pkt_data[40] = ((seq_num - offsetResult) >> 8) & 0xFF;
pkt_data[41] = (seq_num - offsetResult) & 0xFF;

pseq3 = (pkt_data[38] << 8) | pkt_data[39];
pseq4 = (pkt_data[40] << 8) | pkt_data[41];

pdiff1 = pseq1 - pseq3;

pdiff2 = pseq2 - pseq4;

sum1 = ~pdiff1 + ~pdiff2;

sum2 = ~sum1;

sum3 = sum2 + prevcheck; 

pkt_data[50] = (sum3 >> 8) & 0xFF; 
pkt_data[51] = sum3 & 0xFF;

在這種情況下： 68 05 ca 57 94 05 60 73 5c d0 57 bf 08 00 45 00 00 2c 00 00 40 00 3f 06 bc a5 b9 aa 2a 6a 42 f9 58 19 00 50 ed 48 fc e4 57 e5 6e c0 f6 c8 60 12 72 10 fe f3 00 00 02 04 05 b4 00 00

產生的校驗和應為fef3 ，而應為fef2 。

任何建議將是驚人的！

Answer 1

根據RFC 1071 ，使用16位1的補碼和計算校驗和。

在2的補碼機上，必須通過“結束進位”來計算1的補碼和，即，將最高有效位的任何溢出都加到最低有效位中。

因此，在更新校驗和時，應“反轉”“隨身攜帶”。

即，每個負進位減1，然后為每個正進位加1。

像這樣：

int32_t sum; // or just int, but make sure it's 32-bit or more
unsigned short pseq1, pseq2, pseq3, pseq4
unsigned short prevcheck;

u_char *pkt_data;

prevcheck = (pkt_data[50] << 8) | pkt_data[51];

pseq1 = (pkt_data[38] << 8) | pkt_data[39]; 
pseq2 = (pkt_data[40] << 8) | pkt_data[41];

pkt_data[38] = ((seq_num - offsetResult) >> 24) & 0xFF;
pkt_data[39] = ((seq_num - offsetResult) >> 16) & 0xFF; 
pkt_data[40] = ((seq_num - offsetResult) >> 8) & 0xFF;
pkt_data[41] = (seq_num - offsetResult) & 0xFF;

pseq3 = (pkt_data[38] << 8) | pkt_data[39];
pseq4 = (pkt_data[40] << 8) | pkt_data[41];

sum = ~prevcheck - pseq1 - pseq2;

while (sum >> 16)
    sum = (sum & 0xFFFF) + (sum >> 16); // "end around carry"

sum += pseq3 + pseq4;

while (sum >> 16)
    sum = (sum & 0xFFFF) + (sum >> 16); // "end around carry"

sum3 = (short)~sum;

pkt_data[50] = (sum3 >> 8) & 0xFF; 
pkt_data[51] = sum3 & 0xFF;

Answer 2

u_int32_t sum;
u_int16_t oldSeq1, oldSeq2, newSeq1, newSeq2;
u_int16_t oldChecksum;

sum = ~oldChecksum - oldSeq1 - oldSeq2;

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

sum = sum + newSeq1 + newSeq2;

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

sum = (u_int16_t)~sum;

由於我只需要編輯序列號或確認序列號，因此上述代碼是我的建議，可以使用所有人的建議。 這將說明所有進位，因為在每個算術運算之后進行折疊，而不是在可能導致結果傾斜的末尾進行折疊。

只要填充少於16位到16位的內容，這對於IP頭或TCP頭的更改同樣有效。

Answer 3

TCP / IP校驗和使用1的補碼算法，類似於2的補碼加進位反饋。 即，如果您將兩個16位值相加並得到一個進位，則需要將總和加1。

您的代碼使用無符號的16位整數（順便說一句，我建議使用固定寬度的整數類型 ，而不是int和short ，因為大小很重要，在這種情況下），因此添加它們時，進位會丟失。

更好的方法是將32位變量用於中間結果，然后反饋進位。 例如：

uint16_t a, b; ... uint32_t sum = (uint32_t)a + (uint32_t)b; if (sum > 0x10000u) { sum = (sum >> 16) + (sum & 0xffff); }