icmp.h
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// Created by Victor on 2020/2/20.
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#ifndef VPING_ICMP_H
#define VPING_ICMP_H
#include <stdint.h>
#include <stdbool.h>
/**
ICMPv4 Header
*/
typedef struct ICMPHeader{
uint8_t type;
uint8_t code;
uint16_t checksum;
}ICMPHeader;
/**
Destination Unreachable Message "目的不可达消息格式"
type:消息类型，此处值为3。
Code:0 = net unreachable;网络不可达
1 = host unreachable;主机不可达
2 = protocol unreachable;协议不可达
3 = port unreachable; 端口不可达，Tracert时发送的ICMP报文即为此类。
4 = fragmentation needed and DF set;需要进行分片但设置不分片比特
5 = source route failed.源站选路失败
6 = Destination network unknown目的网络不认识
7 = Destination host unknown目的主机不认识
8 = Source host isolated (obsolete)源主机被隔离（作废不用）
9 = Destination network administratively prohibited目的网络被强制禁止
10 = Destination host administratively prohibited目的主机被强制禁止
11 = Network unreachable for TOS由于TOS，网络不可达
12 = Host unreachable for TOS 由于TOS，主机不可达
13 = Communication administratively prohibited by filtering由于过滤，通信被强制禁止
14 = Host precedence violation主机越权
15 = Precedence cutoff in effect优先权中止生效
checkSum:检验和，使用和IP相同的加法校验和算法，但是ICMP校验和仅覆盖ICMP报文。
unused:4字节，未使用，必须填0。
data: Internet Header + 64 bits of Original Data Datagram
IP首部+原始数据包的前8字节：
1.IP首部：如果IP首部没有选项字段时为20字节
2.原始数据包的前8字节：UDP首部的8字节或者TCP首部的8字节。
该数据是主机用来匹配消息。对于更高层协议的用户端口号，原始数据包的前64比特的这些数据会被重组。
*/
#define ICMP_Type_Destination_Unreachable 3
//
#define ICMP_Code_Net_Unreachable 0
#define ICMP_Code_Host_Unreachable 1
#define ICMP_Code_Protocol_Unreachable 2
#define ICMP_Code_Port_Unreachable 3
#define ICMP_Code_Fragmentation_Needed_And_DF_Set 4
#define ICMP_Code_Source_Route_Failed 5
#define ICMP_Code_Destination_Network_Unknown 6
#define ICMP_Code_Destination_Host_Unknown 7
#define ICMP_Code_Source_Host_Isolated 8
#define ICMP_Code_Destination_Network_Administratively_Prohibited 9
#define ICMP_Code_Destination_Host_Administratively_Prohibited 10
#define ICMP_Code_Network_Unreachable_For_TOS 11
#define ICMP_Code_Host_Unreachable_For_TOS 12
#define ICMP_Code_Communication_AdministrativelyProhibited_By_Filtering 13
#define ICMP_Code_Host_Precedence_Violation 14
#define ICMP_Code_Precedence_Cutoff_In_Effect 15
typedef struct ICMPDestinationUnreachable{
struct ICMPHeader iCMPHeader;
uint32_t unused;
uint8_t data[];
}ICMPDestinationUnreachable;
/**
Time Exceeded Message "超时消息格式"
type:消息类型，此处值为3。
code:0 = time to live exceeded in transit
1 = fragment reassembly time exceeded
checkSum:检验和，使用和IP相同的加法校验和算法，但是ICMP校验和仅覆盖ICMP报文。
unused:4字节，未使用，必须填0。
data: Internet Header + 64 bits of Original Data Datagram
IP首部+原始数据包的前8字节：
1.IP首部：如果IP首部没有选项字段时为20字节
2.原始数据包的前8字节：UDP首部的8字节或者TCP首部的8字节。
该数据是主机用来匹配消息。对于更高层协议的用户端口号，原始数据包的前64比特的这些数据会被重组。
*/
#define ICMP_Type_Time_Exceeded 3
//
#define ICMP_Code_Time_To_Live_Exceeded_InTransit 0
#define ICMP_Code_Fragment_Reassembly_Time_Exceeded 1
typedef struct ICMPTimeExceeded{
struct ICMPHeader iCMPHeader;
uint32_t unused;
uint8_t data[];
}ICMPTimeExceeded;
/**
Parameter Problem Message
type: 12
code: 0 = pointer indicates the error.
*/
#define ICMP_Type_Parameter_Problem 12
//
#define ICMP_Code_Pointer_Indicates_The_Error 0
typedef struct ICMPParameterProblem{
struct ICMPHeader iCMPHeader;
uint8_t pointer;
uint32_t unused:24;
uint8_t data[];
}ICMPParameterProblem;
/**
Source Quench Message
type:4
code:0
*/
#define ICMP_Type_Quench_Message 4
//
#define ICMP_Code_Quench_Message 0
typedef struct ICMPSourceQuench{
struct ICMPHeader iCMPHeader;
uint32_t unused;
uint8_t data[];
}ICMPSourceQuench;
/**
Redirect Message "重定向消息"
type:消息类型，此处值为5。
Code:0 = Redirect datagrams for the Network
1 = Redirect datagrams for the Host.
2 = Redirect datagrams for the Type of Service and Network.
3 = Redirect datagrams for the Type of Service and Host.
checkSum:校验和，使用和IP相同的加法校验和算法，但是ICMP校验和仅覆盖ICMP报文。
Gateway Internet Address:即原始数据包里的IP目的地址域。
data:Internet Header + 64 bits of Original Data Datagram
IP头和原始数据包的前64比特数据。该数据是主机用来匹配消息。
对于更高层协议的用户端口号，原始数据包的前64比特的这些数据会被重组。
*/
#define ICMP_Type_Redirect 5
//
#define ICMP_Code_Redirect_Datagrams_For_The_Network 0
#define ICMP_Code_Redirect_Datagrams_For_The_Host 1
#define ICMP_Code_Redirect_Datagrams_For_The_Type_Of_Service_And_Network 2
#define ICMP_Code_Redirect_Datagrams_For_The_Type_Of_Service_And_Host 3
typedef struct ICMPRedirect{
struct ICMPHeader iCMPHeader;
uint32_t gatewayInternetAddress;
uint8_t data[];
}ICMPRedirect;
/**
Echo or Echo Reply Message "Echo Request/Reply消息格式"
type:1字节 0:回显应答报文
8:请求回显报文
Code:1字节 消息代码，此处值为0。
checkSum:2字节，校验和，使用和IP相同的加法校验和算法，但是ICMP校验和仅覆盖ICMP报文。
identifier:2字节，标识符，发送端标示此发送的报文。标识符可以像TCP或UDP中的端口一样使用
SequenceNumber:2字节，序列号，发送端发送的报文的顺序号。每发送一次顺序号就加1。
data:可变，字段的长度和内容，取决于消息的类型和代码，请参见表1。
*/
#define ICMP_Type_Echo_Request 8
#define ICMP_Type_Echo_Reply 0
//
#define ICMP_Code_Echo 0
typedef struct ICMPEcho{
struct ICMPHeader iCMPHeader;
uint16_t identifier;
uint16_t sequenceNumber;
uint8_t data[];
}ICMPEcho;
/**
uint16_t calculateICMPCheckSum(uint16_t *icmp,int size)
*/
uint16_t calculateICMPCheckSum(uint16_t *icmp);
/**
uint16_t validateICMPCheckSum(uint16_t *icmp,int size)
*/
bool validateICMPCheckSum(uint16_t *icmp);
/**
calculateICMPSize()
*/
int calculateICMPSize(void *icmp);
#endif //VPING_ICMP_H
icmp.c
//
// Created by Victor on 2020/2/20.
//
#include "icmp.h"
#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
#include <stdbool.h>
#include <string.h>
/**
uint16_t iCMPCheckSum
*/
uint16_t calculateICMPCheckSum(uint16_t *icmp){
int size = calculateICMPSize((void*)icmp);
uint32_t checkSum = 0;
int decrementValue = sizeof(uint16_t);
//16位为单位数字相加
while(size > 1){
checkSum += *icmp++; // 对传入的数据以uint16_t方式解析
size -= decrementValue;
}
//长度奇数情况 size == 1
if(size){
checkSum += *(uint8_t*)icmp;
}
//高位有进位，进位到低位，下面两行代码保证了高16位为0。
while (checkSum >> 16){
checkSum = (checkSum >> 16) + (checkSum & 0xffff);
}
//最后按位取反
return (uint16_t*)(~checkSum); // ~是按位取反
}
/**
uint16_t validateICMPCheckSum
void *icmp 指针类型转换后++不是以转换后字节数累加的还是加1；(有待分析，奇怪)
*/
bool validateICMPCheckSum(uint16_t *icmp){
int size = calculateICMPSize((void*)icmp);
uint32_t checkSum = 0;
int decrementValue = sizeof(uint16_t);
//16位为单位数字相加
while(size > 1){
checkSum += *icmp++; // 对传入的数据以uint16_t方式解析
size -= decrementValue;
}
//长度奇数情况 size == 1
if(size){
checkSum += *(uint8_t*)icmp;
}
//高位有进位，进位到低位，下面两行代码保证了高16位为0。
while (checkSum >> 16){
checkSum = (checkSum >> 16) + (checkSum & 0xffff);
}
return (checkSum == 0xffff);
}
/**
calculateICMPSize
*/
int calculateICMPSize(void *icmp) {
int offset = sizeof(uint64_t);
uint8_t *data = ((uint8_t*)icmp) + offset;
return offset+(int)strlen((const char*)data)+1;
}
