IPv6ネットワークプログラミング ICMPV6編
ICMPV6を使ったプログラムを作ります。
作るものは以下の記事に書いたようなtracerouteをIPV6で書き直したものです。
IPv4とIPv6は仕様的に異なるところがそこそこあります。
そのためプログラムの書き方にも相違点がありIPv4で通用していた書き方ではどうにもならない部分もあります。
実装
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#include <sys/socket.h> #include <netinet/icmp6.h> #include <netinet/in.h> #include <arpa/inet.h> #include <stdio.h> #include <stdlib.h> enum { COMMAND, DST }; int extract(struct icmp6_hdr *icmp6); uint16_t checksum(uint16_t *data, int size); int make_socket(); void send_recv_packet(int soc, char *dst); uint16_t checksum(uint16_t *data, int size) { uint32_t sum = 0; for (;size > 1; size -= 2) { sum += *data++; if (sum & 0x80000000) { sum = (sum >> 16) + (sum & 0xffff); } } if (size == 1) { uint8_t odd; odd = *(uint8_t *)data; sum += odd; } while(sum >> 16) { sum = (sum >> 16) + (sum & 0xffff); } return ~sum; } // パケット送受信 void send_recv_packet(int soc, char *dst) { // 受信パケット解析用 struct icmp6_hdr *icmp6, send_icmp6; struct sockaddr_in6 sock_in; memset(&sock_in, 0, sizeof(sock_in)); memset(&send_icmp6, 0, sizeof(send_icmp6)); send_icmp6.icmp6_type = ICMP6_ECHO_REQUEST; send_icmp6.icmp6_code = 0; send_icmp6.icmp6_cksum = 0; send_icmp6.icmp6_id = htons(666); send_icmp6.icmp6_seq = htons(888); // アドレス情報 sock_in.sin6_family = AF_INET6; inet_pton(AF_INET6, dst, &sock_in.sin6_addr); int reach = 0; // 一応255まで for (int i=1; i<256; i++) { char res[512], *p; // ３回 for (int j=0; j<3; j++) { fd_set ready; struct timeval tv; FD_ZERO(&ready); FD_SET(soc, &ready); tv.tv_sec = 3; tv.tv_usec = 0; int hop = i; if (setsockopt(soc, IPPROTO_IPV6, IPV6_UNICAST_HOPS, &hop, sizeof(hop)) == -1) { perror("setsockopt"); } int r = sendto( soc, (char *)&send_icmp6, sizeof(send_icmp6), 0, (struct sockaddr *)&sock_in, sizeof(sock_in) ); if (r == -1) { perror("sendto"); return; } int sel_res = select( (soc+1), (fd_set *)&ready, NULL, NULL, &tv); if (sel_res == 0 ) { break; } else if (sel_res == -1) { break; } else { if (FD_ISSET(soc, &ready)) { struct sockaddr_in6 recv_soc; socklen_t from = sizeof(recv_soc); if (recvfrom(soc, res, sizeof(res), 0, (struct sockaddr *)&recv_soc, &from) == -1) { perror("recvfrom"); } p = res; char ip6_addr[128]; icmp6 = (struct icmp6_hdr *)p; int result = extract(icmp6); inet_ntop(AF_INET6, &recv_soc.sin6_addr, ip6_addr, sizeof(ip6_addr)); if (result == 1) { printf("- Reach Hop Limit %d from %s\n",i, ip6_addr); reach = 1; break; } else if (result == 0) { printf("- Hop Limit %d from %s\n",i, ip6_addr); break; } } } } if (reach == 1) { break; } } } int extract(struct icmp6_hdr *icmp6) { switch(icmp6->icmp6_type) { case ICMP6_ECHO_REPLY: return 1; break; case ICMP6_TIME_EXCEEDED: if (icmp6->icmp6_code == ICMP6_TIME_EXCEED_TRANSIT) { return 0; } break; default: break; printf("%d\n", icmp6->icmp6_type); } return 2; } // ICMPV6 ソケット作成 int make_socket() { int soc; if ( (soc = socket(AF_INET6, SOCK_RAW, IPPROTO_ICMPV6)) == -1) { perror("socket"); return -1; } return soc; } int main(int argc, char *argv[]) { if (argc < 2) { printf("Arg [Destination IPV6 Address]\n"); exit(1); } int soc; if ((soc = make_socket()) == -1) { printf("[*] Error in make_socket\n"); exit(1); } send_recv_packet(soc, argv[DST]); return 0; } |
IPｖ４との相違点
IPv4でプログラミングしていた時との相違点を可能な限りまとめます。
ソケット
ICMPV6パケットを送受信するためのソケットを作成します。
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1 |
socket(AF_INET6, SOCK_RAW, IPPROTO_ICMPV6) |
IPｖ４ではここでIPヘッダーを自分で作成したい場合、setsockoptでIP_HDRINCLを指定することによってそれを実現できます。
しかしIPv6ではIP_HDRINCLを指定できませんでした。
そもそも「IPv6ヘッダーを自分で作る」ということができないようになっているみたいです。
さらに上のようにソケットを作成しても受信するのはIPv6ヘッダーではなくICMPV6パケットです。
tracerouteはHop limit値を更新しながらパケットの送信を繰り返していくわけですが、
IPv6ヘッダーを自分作ることができないとなるとどうすればいいのか。
そこでsetsockoptを使います。
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int hop = 1; setsockopt(soc, IPPROTO_IPV6, IPV6_UNICAST_HOPS, &hop, sizeof(hop)); |
このようにHop limitを指定することができます。
アドレス情報構造体
IPv4ではパケットを送信する際にsockaddr_in構造体にアドレスファミリと宛先IPアドレスを指定してsendtoに構造体を渡します。
IPv6でもこれは同じです。
構造体がsockaddr_in6に変わっただけです。
アドレスファミリに指定するのはAF_INET6です。
アドレスの文字列からの変換はIpv4の場合と同じようにinet_ptonを使用することができます。
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struct sockaddr_in6 sock_in; sock_in.sin6_family = AF_INET6; inet_pton(AF_INET6, ip6address, &sock_in.sin6_addr); |
実行結果
実行するとこのようになります。
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$ sudo ./RouteScanV6 2001:db8:0:3:f8b9:c0da:6aa8:e5c9 - Hop Limit 1 from 2001:db8:0:1::1 - Hop Limit 2 from 2001:db8:0:2::2 - Reach Hop Limit 3 from 2001:db8:0:3:f8b9:c0da:6aa8:e5c9 |
IPv6はまだまだ底がありそうなのでIPv4との相違点を中心に触れていきたいと思います。