sanaki's Freesoft part158(TCP Traceroute README)

これは、C# & .Net Framework 4.0 で作成しました

はじめに Windows 上で、TCP/UDP/ICMP Traceroute する CUI プログラムです。

.NET Framework と RawSocket を使っているので、WinPcap は不要です。

ただし、RawSocket を使っているので、管理権限が必要です。

仕様上(受信と送信が別々の RawSocket)、同時並行的に Traceroute を実施すると、結果が混乱します。

仕様

RawSocket で、ICMP の TTL 切れメッセージの受信監視をします(プロミスキャスモード)。
別の TcpClient/UdpClient/RawSocket で、TTL を+1ずつしながら、TCP接続/UDP送信/ICMP送信を試みます

既定では、ICMP TTLExceed パケットであるかどうかのみの判断であるため、同時並行的に Traceroute を実施すると、結果が混乱します。
「-Strictly」オプションでは、ICMPデータ部から、ターゲットのIPアドレスと送信先ポート番号(TCP/UDP)とプロトコル番号から、自分宛TTLExceedパケットかどうか少し厳密に判断する事で、同時並列実行時の混乱を少し和らげようとします。
ソースルーティング時には、送信先アドレスのチェックは省くようにしました。
ver2.0.0.0 からは、送信元ポートが固定の場合は、送信元ポート番号もチェック対象としました(TCP/UDP)。
ver2.1.2.0 からは、ICMPType=[3,4,5,11,12]のみでターゲットのIPアドレスが含まれているかどうかのチェックをするようにした。
ver2.1.2.0 からは、ICMPType=[0,8]では、送信データ(ICMPTracerouteを想定)が受信パケット(の一部に)に含まれているかどうかのチェックをするようにした。
ver2.1.2.0 からは、上記のタイプ以外は、特にチェックしないようにした。
この場合でも、同一ターゲット/ポートに同時並行的 Traceroute では結果が混乱します。
RawSocket で TTLExceed パケットの解析を行っているため IPv4 にのみ対応しています。
IPv6パケットの書式がよく分からんので
「-Timeout」オプションで、短すぎるタイムアウトを設定すると、タイムアウトが短すぎるせいで、TTL=n-1の返信パケットを、TTL=n の返信と誤判断する場合があるので、注意。
NICが複数ある場合、受信監視する NIC を明示するための「-RecieveIPAddr」オプションで自分の IPAddress を指定しないと、TTL切れメッセージを受信できないかもしれません。
version2.0.0.0 から「-Auto」オプションで、送信先アドレスから自分のIPアドレスを判定できるようになりました。
TcpTraceroute という名前だけど、「-UDP」オプションで、UDPを送信プロトコルで選択できるようにした。
TcpTraceroute という名前だけど、「-ICMP」オプションで、ICMPを送信プロトコルで選択できるようにした。
また ICMP のタイプとコードを指定できる(既定はICMP Echo Request/Replay)。
UDP/ICMP の場合、送信データを、ファイル(-DataFile)、引数(-Dataまたは-DataHex)で指定できるようにした。
既定の文字列は「abcdefghijklmnopqrstuvwxyz」
「-Data」の文字コードは、OSの既定の文字コード
同梱の dns.datは「www.yahoo.co.jp」の名前解決DNSパケットであるので参考にしてほしい。
ソースルーティングについて、
自分自身宛に行うと、ルーティングを無視して接続しようとするので、ルーティングしないようだ。
(これでは、ソースルーティングの意味を成していないと思うんだけど(「詳解TCP/IP」には自分宛にソースルーティングする事で行きと帰りのルーティングが異なってもトレースできるって唯一の活用方法が記述されている))
RFC1393のTraceroute拡張を実装してみたけど、テストはしていない。

UDP Traceroute 時の UDP アプリケーションについて 同梱されているのは以下

dhcpv4.dat : DHCPv4
dns.dat : DNS
ipmsg.dat : IPMessenger
ntp.dat : NTP
snmp.dat : SNMP
tftp.dat : TFTP

UDP Tracaeroute する際の「-DataFile」に指定する際の参考になると思う

Windows Firewall について WindowsFirewallにて、ICMPv4の受信を許可する必要があるかもしれない。

ICMPのタイプとコードの指定方法について 「-cICMP 値」で、送信ICMPのタイプとコード、ターゲットに到着した際の受信ICMPのタイプとコードを指定する事ができる。

-cICMP 「送信ICMPのタイプ」(,「送信ICMPのコード」)(->「受信ICMPのタイプ」(,「受信ICMPのコード」))

例えば、通常の ICMP Tracerouteっぽくするには(ICMP Echo Request/Reply)

-cICMP 8,0->0,0

「-ICMP」オプションと同義

各既定値は、以下

送信ICMPタイプ	8	受信ICMPタイプ	0
送信ICMPコード	0	受信ICMPコード	-1(任意/チェックしない/無視する)

ICMPのIDとシーケンス番号と「-IsICMPMinHeader」オプションについて 既定では、送信 ICMP ヘッダサイズは、8バイトに設定されています(ICMP Traceroute の既定が ICMP Echo Request&ICMP Echo Replyのため)。
オプション「-IsICMPMinHeader」で、送信 ICMP ヘッダサイズを4バイトにする事ができます(ver2.1.2.0)。

以下は、8バイトのICMPヘッダの場合です。
ICMP Echo Request の「ID」(ICMPヘッダの5-6バイト目)が、0x0000 だと、反応しないルータがあったので、既定値を「1」とした(ver2.1.1.0)。
ICMP Echo Request の「ID」(ICMPヘッダの5-6バイト目)が、0x0000 だと、反応しないルータがあったので、「-ICMPId」オプションで任意値を指定できるようにした(ver2.1.1.0)。

ICMP Echo Request の「シーケンス番号」(ICMPヘッダの7-8バイト目)をデータグラムごとに+1ずつしていくオプション「-ICMPSeqInc」を新設した(ver2.1.1.0)。

「-DetectNoRoute」オプションについて 既定では、TCP では Syn+Ack または RST。ICMPでは指定されたタイプ(とコード)の返信。UDPの場合は ICMPType=3 または返信パケット。のみで、スキャンを終了させるのですが、このオプションでは、以下の ICMPデータグラムでもスキャンを終了するようになります。
ルーティングテーブルに該当レコードがなくて転送できないルータからの返信なども認識されるようになるということです。

中断させるICMPタイプ
3,4,6,12,31,32,33,34

Usage

C:\>sTcpTraceRoute.exe
sTcpTraceRoute.exe ver 2.1.4.0
                            created by active@window.goukaku.com

sTcpTraceRoute.exe Host <<Port>> [options]

      Compiled ver.v4.0.30319
           Run ver.v4.0.30319(Win64)
-----------------------------------------
                            Host is Hostname or IPv4 Only
                            DefaultPort=80/tcp
  -RecieveIPAddr <<addr>> : myIPAddress(recieve address)
                    -Auto : Auto Bind NIC
      -SourcePort <<num>> : static SourcePort
        -MaxTTL   <<num>> : Max TTL (Default=30)
        -MinTTL   <<num>> : Start TTL (Default=1)
        -Interval <<num>> : IntervalTime(ms) (Default=1000ms)
        -Timeout  <<num>> : Timeout(ms) (Default is SocketDefault)
                -Strictly : Recieve Packet detect closely.
           -DetectNoRoute : Recieve ICMP Error.
             -RecordRoute : Use RecordRouteOptions
       -SSR <<Addr(CSV)>> : Use StrictSourceRoutingOptions
       -LSR <<Addr(CSV)>> : Use  LooseSourceRoutingOptions
                      -TR : Use TracerouteOptions RFC1393
                     -UDP : UDP  Mode
                    -ICMP : ICMP Mode
-cICMP <<st,sc->rt(,rc)>> : ICMP Mode
              -ICMPSeqInc : ICMPv4 Echo Request's Sequence Number Increment
          -ICMPId <<num>> : ICMPv4 Echo Request's Id
         -IsICMPMinHeader : ICMPv4 HeadeSize is 4Byte
       -DataFile <<file>> : SendingData for UDP/ICMP
         -Data <<string>> : SendingData for UDP/ICMP (Encoding is shift_jis)
         -DataHex <<hex>> : SendingData for UDP/ICMP

      This Program need UAC's Admin

動作環境 Microsoft .NET Framework4.0 ClientProfile & 管理権限(UAC)

使用方法 CUI プログラムなので、引数無で起動すれば、usage がでるよ。

インストール方法と使用方法

sTcpTraceRoute.lzh をダウンロードします。

ダウンロードしたファイルを解凍しします。
(ＬＨＡは、吉崎栄泰氏が、著作権を所有)
sTcpTraceRoute.exe を管理者権限で実行してみればなんとなくわかるかと思います。

削除方法 sTcpTraceRoute.exe を削除するだけです。

免責など プログラムの改変については、各自の責任で行う分については、自由に行って結構です。(参考になりましたメールをくれると、うれしい...(*^_^*))

修正BSDライセンスで配布します。

Version2.1.4.0DownLoad(sTcpTraceRoute.lzh as 47,918byte) (sTcpTraceRoute.lzh.base64)

履歴

2019/05/27 : ver1.0.0.0 最初のバージョン
2019/05/28 : ver1.1.0.0 引数の取得処理にあったバグの修正。タイムアウトの設定を可能とした。minTTLを指定できるようにした。マニフェストファイル付のコンパイルは、CUIプログラムでは不便だったので、マニフェストファイルを削除してコンパイルするようにした(利用者が管理者権限に昇格してから実行してくださいな)。レコードルートオプションに対応。プラットフォームを「x86」から「AnyCPU」に変更。フレームワークを「ClientProfile」に変更。
2019/05/29 : ver1.2.0.0 「-Strictly」オプションでの致命的バグの修正。複数の NIC の場合、NICを明示できるように「-RecieveIPAddr」オプションを用意した。無駄なメモリコピーなどを省いて省メモリ化と処理の効率化。時刻計測に Stopwatch クラスを使用するようにした。日本語ドメインに対応。
2019/06/06 : ver2.0.0.0 送信元ポートを固定できるようにした。送信プロトコルとしてUDPを選択できるようにした。送信プロトコルとしてICMPを選択できるようにした。ソースルーティングに対応してみた。インターフェイスを自動で判定してバインドするオプション「-Auto」を新設。RFC1393のTraceroute拡張を実装してみた(未テスト)。
2019/06/10 : ver2.1.0.0 ICMPタイプ「3」などで、中断するオプション「-DetectNoRoute」を新設した。UDPパケットのサンプルとして、IPMessenger「ipmsg.txt」を同梱した。UDPパケットのサンプルとして、NTPの「ntp.txt」とSNMPの「snmp.txt」をWireshark SampleCapturesから拾ってきて同梱した。
2019/06/11 : ver2.1.1.0 画面出力を調整した。エラー処理を厳密にした。ICMPid(ICMPヘッダの5-6バイト目)を指定できる「-ICMPId」を新設した。既定のICMPidを「1」に変更した。ICMPSequenceNumber(ICMPヘッダの7-8バイト目) をインクリメントしていくかどうかを指定する「-ICMPSeqInc」を新設した。IPv6 対応へ向けて、内部処理を最適化。
2019/06/12 : ver2.1.2.0 タイムアウト処理のバグ修正。ICMPチェックサム計算でのバグ修正。「-Strictly」モード時のICMPの確認をより厳密にした。IPv6 対応へ向けて、内部処理を最適化。ICMPTraceroute時、ICMPヘッダサイズを4バイトにする「-IsICMPMinHeader」オプションを新設。
2019/06/14 : ver2.1.2.0 UDPパケットのサンプルとして「tfpt.dat」を同梱した。UDPパケットのサンプルファイルの拡張子を「dat」に変更した。
2019/06/21 : ver2.1.3.0 ICMPCodeも表示するようにした。IPv4 Traceroute 拡張を少しコード修正した。
2019/06/25 : ver2.1.4.0 DHCPv4の「dhcpv4.dat」をWireshark SampleCapturesから拾ってきて同梱した。若干、表示内容を修正した。IPv4 Traceroute 拡張を少しコード修正した。

Qiita に記事を書いた sTcpTraceRoute Manual

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