PPTP协议详解及报文解析
PPTP协议详解及报文解析
PPTP是点对点隧道协议，建立在PPP协议上的V**隧道技术。它已有20多年的历史。目前有这些广泛使用的V**协议。主要是PPTP、L2TP、IPsec、OpenV**、SSTP、IKEv2等。PPTP协议依赖于加密，认证和端对端协议（PPP）进行协商。实质上，它只需要用户名，密码和服务器地址就可创建连接。
pptp协议
PPTP协议不是IETF建议的标准，是由微软、3Com等厂商联合形成的产业联盟开发。1999年7月发布的 RFC 2637是第一个正式的PPTP规格书。
PPTP在控件上定义了一组作为TCP数据发送的消息PNS和给定PAC之间的连接。TCP会话通过启动与以下设备的TCP连接来建立控制连接端口1723 。源端口分配给任何未使用的端口号。每个PPTP控制连接消息均以固定的8个八位位组开头标头部分。此固定的标头包含以下内容：总计消息的长度，PPTP消息类型指示符和“Magic Cookie”
Magic Cookie始终作为常量0x1A2B3C4D发送。它的基本目的是让接收器确保其正确与TCP数据流同步。它不应该用作在以下情况下重新同步TCP数据流的方法：发送方发出格式错误的消息。的损失同步必须导致控件立即关闭连接的TCP会话。
为了清楚起见，下一个中的所有“控制连接”消息模板部分包括整个PPTP控制连接消息头。以0x开头的数字是十六进制值。
Start-Control-Connection-Request 1 Start-Control-Connection-Reply 2 Stop-Control-Connection-Request 3 Stop-Control-Connection-Reply 4 Echo-Request 5 Echo-Reply 6 (Call Management) Outgoing-Call-Request 7 Outgoing-Call-Reply 8 Incoming-Call-Request 9 Incoming-Call-Reply 10 Incoming-Call-Connected 11 Call-Clear-Request 12 Call-Disconnect-Notify 13 WAN-Error-Notify 14 Set-Link-Info 15
开始控制连接请求及报文格式
Start-Control-Connection-Request是使用的PPTP控制消息在PNS和PAC之间建立控制连接。每PNS-PAC对需要专用的控制连接成立。必须先建立控制连接可以发出其他PPTP消息。建立控制连接可以由PNS或PAC发起。
开始控制连接请求，用于初始化PPTP Client 和Server之间的Tunnel,开始Tunnel的建立过程。
Start-Control-Connection-Request报文格式
Length：此PPTP的总长度（以八位字节为单位）消息，包括整个PPTP标头。
PPTP Message Type ：1为控制消息。
Magic Cookie：0x1A2B3C4D。使用该常数作为对收到的邮件的完整性检查。
Control Message Type：Start-Control-Connection-Request的控制消息类型1。
Reserved0 ：该字段必须为0。
Protocol Version ：PPTP协议的版本发件人希望使用。
Reserved1：该字段必须为0。
Framing Capabilities ：该消息的发送者可以提供的信息。 当前定义的位设置为：1-支持异步帧，2-支持同步帧
Bearer Capabilities ：该消息发送者的能力可以提供。当前定义的位设置是：1-支持模拟访问2-支持数字访问。
Maximum Channels：单个PPP会话总数该PAC可以支持。在开始控制-由PNS发出的连接请求，此值应设置为0。必须为被PAC忽略。
Firmware Revision：该字段包含固件版本签发PAC的编号（由签发）PAC或PNS PPTP的版本驱动程序。
Host Name ：一个64字节的字段，其中包含DNS名称发行PAC或PNS。如果小于64八位字节，其余的字段应填充八位字节的值0。
Vendor Name ：包含供应商的64个八位位组字段描述PAC类型的特定字符串正在使用或PNS软件的类型如果此请求是由PNS。如果长度少于64个八位位组，则该字段的其余部分应填写八位字节的值为0。
开始控制连接回复
Start-Control-Connection-Reply是在其中发送的PPTP控制消息回复收到的开始控制连接请求消息。这个消息包含指示控件结果的结果代码连接建立尝试。
开始控制连接回复，表示接受了对端的连接请求，Tunnel的建立过程可以继续。
Start-Control-Connection-Reply报文格式
Start-Control-Connection-Reply的控制消息类型2。
Outgoing-Call-Request
Outgoing-Call-Request是PNS发送的PPTP控制消息到PAC，以指示从PAC发出的去电成立。该请求向PAC提供了所需的信息拨打电话。它还向PAC提供以下信息：用于规范此会话向PNS的数据传输一旦建立。
PPTP Client发Outgoing Call Request，创建隧道，选择一个用以从客户端到服务器发送数据的PPTP隧道进行标识作用的调用ID。
Outgoing-Call-Request报文格式
Control Message Type：控制消息类型 7
Call ID：唯一标识符，对于特定对象是唯一的PNS分配给此的PAC-PNS对会议。它用于多路复用和解复用通过隧道发送的数据在PNS和PAC之间会议。
Call Serial Number：PNS为其分配的标识符会议，以识别此目的记录的会话中的特定会话信息。与“CALL ID”不同，PNS和PAC关联相同的呼叫序列给定会话的编号。这个组合IP地址和呼叫序列号独一无二。
Minimum BPS ：最低可接受的线速度（以位/秒）。
Maximum BPS ：最高可接受线速度（以位/秒）。
Bearer Type ：指示承载能力的值此拨出电话所需。的当前定义的值为： 1-拨打模拟电话渠道 2-拨打数字电话渠道 3-可以拨打任何类型的电话渠道。
Framing Type ：指示PPP帧类型的值用于此拨出电话。 1-调用以使用异步帧 2-调用以使用同步帧 3-通话可以使用以下任一类型框架。
Packet Processing Delay :数据包处理延迟数据包处理延迟的度量可能会强加给发送到PAC的PNS。指定该值以1/10秒为单位。对于PNS来说数量应该很小。
Phone Number Length :实际有效位数。
Reserved1 ：该字段必须为0。
Phone Number ：建立该号码所要拨打的号码传出会话。用于ISDN和模拟呼叫此字段是ASCII字符串。如果电话数字长度小于64个八位位组，该字段的其余部分填充为值的八位字节。
Subaddress：一个64字节的字段，用于指定其他拨号信息。如果子地址是长度少于64个八位位组，其余此字段填充值为0的八位位组。
Outgoing-Call-Reply
Outgoing-Call-Reply是PAC发送到的PPTP控制消息响应于接收到的呼出请求消息的PNS。的回复表示呼出尝试的结果。它也是向PNS提供有关用于特定参数的信息电话。它提供信息以允许PNS规范将数据传输到此会话的PAC。
PPTP Server回Outgoing Call Reply，隧道创建成功应答。选择一个用以从服务器到客户端发送数据的PPTP隧道进行标识作用的调用ID。
Outgoing-Call-Reply报文格式
Result Code：目前有效值为： 1（已连接）-呼叫建立于没有错误 2（一般错误）-未拨出电话根据指示的原因建立错误代码 3（无运营商）-拨出电话失败由于未检测到载体 4（忙）-由于以下原因，去电失败检测忙音 5（无拨号音）-拨出电话由于缺少拨号音而失败 6（超时）-未拨出电话在规定的时间内建立PAC 7（不接受）-拨出电话行政上禁止
Set-Link-Info
设置链接信息消息是由PNS发送的PPTP控制消息到PAC来设置PPP协商的选项。因为这些选项可以在通话期间的任何时间更改，PAC必须能够动态更新其内部呼叫信息并执行PPP在活动的PPP会话中进行协商。
PPTP Client 发送一条Set-Link-Info 指定PPP协商选项。到此为止，PPTP的控制层连接就已经建立起来了。
Set-Link-Info报文格式
Send ACCM ：客户端应使用的发送ACCM值处理传出的PPP数据包。默认值客户在此消息之前使用的值收到的是0XFFFFFFFF。
Receive ACCM ：客户端应使用的接收ACCM值处理传入的PPP数据包。默认值客户在此消息之前使用的值收到的是0XFFFFFFFF。
PPTP报文解析代码实现
#include <sys/stat.h>
#include <sys/types.h>
#include <netinet/tcp.h>
#include <netinet/udp.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <netinet/ip6.h>
#include <net/ethernet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <pcap.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#define MAGIC_COOKIE 0x1A2B3C4D
#define VENDOR_NAME 64
#define CNTRL_REQ 0x01
#define CNTRL_REPLY 0x02
#define STOP_REQ 0x03
#define STOP_REPLY 0x04
#define ECHO_REQ 0x05
#define ECHO_REPLY 0x06
#define OUT_REQ 0x07
#define OUT_REPLY 0x08
#define IN_REQ 0x09
#define IN_REPLY 0x0A
#define IN_CONNECTED 0x0B
#define CLEAR_REQ 0x0C
#define DISC_NOTIFY 0x0D
#define ERROR_NOTIFY 0x0E
#define SET_LINK 0x0F
static void dissect_cntrl_req(u_char *pptp_data, int offset)
{
offset += ; /*Protoctol version*/
offset += ;/*Reserved*/
offset += ;/*Framing Capabilities*/
offset += ;/*Barer Capabilities */
offset += ;/*Maximum Channels*/
offset += ;/*Firware Revision*/
offset += ;/*Host Name*/
char *pszInfoBuf = (char*)malloc();
if (pszInfoBuf != )
{
memcpy(pszInfoBuf, pptp_data+offset,VENDOR_NAME);
pszInfoBuf[VENDOR_NAME] = '\0';
printf("Vendor Name: %s\n",pszInfoBuf);
}
}
static void dissect_cntrl_reply(u_char *pptp_data, int offset)
{
offset += ; /*Protoctol version*/
offset += ; /*Result Code*/
offset += ; /*Error Code*/
offset += ; /*Framing Capabilities*/
offset += ;/*Barer Capabilities */
offset += ;/*Maximum Channels*/
offset += ;/*Firware Revision*/
offset += ;/*Host Name*/
char *pszInfoBuf = (char*)malloc();
if (pszInfoBuf != )
{
memcpy(pszInfoBuf, pptp_data+offset,VENDOR_NAME);
pszInfoBuf[VENDOR_NAME] = '\0';
printf("Vendor Name: %s\n",pszInfoBuf);
}
}
static void dissect_out_req(u_char *pptp_data, int offset)
{
offset += ;/*Call ID*/
offset += ;/*Call Serial*/
offset += ;/*Minimum BPS*/
offset += ;/*Maximum BPS*/
offset += ;/*Bearer Type*/
offset += ;/*Framing Type*/
offset += ;/*Packet Receive Window Size*/
offset += ;/*Packet Processing Delay*/
offset += ;/*Phone Number Length*/
offset += ;/*Reserved*/
offset += ;/*Phone Number*/
}
static void dissect_out_reply(u_char *pptp_data, int offset)
{
offset += ;/*Call ID*/
offset += ;/*Peer ID*/
offset += ;/*Result Code*/
offset += ;/*Error Code*/
offset += ;/*Cause Code*/
offset += ;/*Connect Speed*/
offset += ;/*Packet Receive Window Size*/
offset += ;/*Packet Processing Delay*/
}
static void dissect_set_link(u_char *pptp_data, int offset)
{
offset += ; /*Reserved*/
offset += ; /*Send ACCM*/
offset += ; /*Receive ACCM*/
}
void dissect_pptp(u_char *pptp_data)
{
int offset = ;
uint32_t mangic = ;
offset += ; /*Length*/
offset += ; /*Message type*/
mangic = ntohl(*(uint32_t*)(pptp_data+offset));
printf("mangic = 0x%X\n",mangic);
if (mangic == MAGIC_COOKIE)
printf("correct\n");
else
printf("incorrect");
offset += ; /*Magic Cookie*/
uint16_t control_message_type = ntohs(*(uint16_t*)(pptp_data+offset));
printf("control_message_type = 0x%X\n",control_message_type);
offset += ; /*Control Message Type*/
offset += ; /*Reserved*/
switch(control_message_type)
{
case CNTRL_REQ: /* Start-Control-Connection-Request */
dissect_cntrl_req(pptp_data, offset);
break;
case CNTRL_REPLY: /* Start-Control-Connection-Reply */
dissect_cntrl_reply(pptp_data, offset);
break;
case STOP_REQ: /* Stop-Control-Connection-Request */
break;
case STOP_REPLY: /* Stop-Control-Connection-Reply */
break;
case ECHO_REQ: /* Echo-Request */
break;
case ECHO_REPLY: /* Echo-Reply */
break;
case OUT_REQ: /* Outgoing-Call-Request */
dissect_out_req(pptp_data, offset);
break;
case OUT_REPLY: /* Outgoing-Call-Reply */
dissect_out_reply(pptp_data, offset);
break;
case IN_REQ: /* Incoming-Call-Request */
break;
case IN_REPLY: /* Incoming-Call-Reply */
break;
case IN_CONNECTED: /* Incoming-Call-Connected */
break;
case CLEAR_REQ: /* Call-Clear-Request */
break;
case DISC_NOTIFY: /* Call-Disconnect-Notify */
break;
case ERROR_NOTIFY: /* WAN-Error-Notify */
break;
case SET_LINK: /* Set-Link-Info */
dissect_set_link(pptp_data, offset);
break;
default: /* Unknown Type... */
break;
}
}
int pkt_number = ;
void ace_pcap_hand(u_char *par, struct pcap_pkthdr *hdr, u_char *data)
{
int offset = ;
char *pszInfoBuf = NULL;
pkt_number++;
struct ether_header *pEther = (struct ether_header *)data;/*以太网帧头*/
if (pEther->ether_type != ntohs(ETHERTYPE_IP))/*仅处理IP数据包*/
return;
struct ip *pIpHdr = (struct ip*)(pEther+1);
//仅处理TCP数据包
if (pIpHdr->ip_p != IPPROTO_TCP)
return;
printf("----------pkt %d-----------\n", pkt_number);
int iHeadLen = pIpHdr->ip_hl*;
printf("Header Length %d\n",iHeadLen);
int iPacketLen = ntohs(pIpHdr->ip_len) - iHeadLen;
printf("iPacketLen %d\n",iPacketLen);
struct tcphdr *pTcpHdr = (struct tcphdr *)(((char *)pIpHdr) + iHeadLen);
int iPayloadLen = iPacketLen - pTcpHdr->doff*;
printf("TCP Payload Len %d\n",iPayloadLen);
u_char *pptp_data = (u_char*)(pTcpHdr+);
dissect_pptp(pptp_data);
}
int main(int argc, char* argv[])
{
char errbuf[];
pcap_t *desc = ;
char *filename = argv[];
if (argc != )
{
printf("usage: ./pptp_test [pcap file]\n");
return -1;
}
printf("ProcessFile: process file: %s\n", filename);
if ((desc = pcap_open_offline(filename, errbuf)) == NULL)
{
printf("pcap_open_offline: %s error!\n", filename);
return -1;
}
pcap_loop(desc, pkt_number, (pcap_handler)ace_pcap_hand, NULL);
pcap_close(desc);
return ;
}
总结
PPTP控制连接建立在PPTP客户机IP地址和PPTP服务器IP地址之间，PPTP客户机使用动态分配的TCP端口号，而PPTP服务器则使用保留TCP端口号1723。
在V**协议中PPTP是最快的协议，主要用于流媒体和游戏中。本篇主要大致分析下客户端和服务端的报文、详细分析数据包的内容。对报文进行解析代码实现。
参考：https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc2637.txt
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