本文介绍了如何使用Go语言进行原始套接字编程，以实现自定义IP数据包的发送和接收。由于安全限制，需要root权限或CAP_NET_RAW能力才能运行此类程序。文章将重点介绍使用 `go.net/ipv4` 包创建和操作原始套接字，以及如何构建和发送带有自定义IP头的UDP数据包，以满足特定网络需求，例如修改DHCP发现包的源IP地址。
原始套接字允许程序员绕过操作系统提供的标准网络协议栈，直接发送和接收IP数据包。这在需要实现自定义协议、进行网络诊断或执行特定网络任务时非常有用。在Go语言中，虽然标准库 net 包没有提供直接的原始套接字支持，但 go.net 子仓库中的 ipv4 和 ipv6 包提供了相应的功能。
安全性考虑
使用原始套接字进行编程需要特别注意安全性。由于可以自定义IP头，恶意用户可能利用此功能进行欺骗攻击。因此，大多数操作系统都对原始套接字的使用进行了限制。
在Linux系统中，通常需要以root用户身份运行程序，或者为程序授予 CAP_NET_RAW 能力，才能使用原始套接字发送数据包。可以使用 setcap 命令来授予程序此能力：
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sudo setcap cap_net_raw+ep
使用 go.net/ipv4 包
go.net/ipv4 包提供了用于创建和操作IPv4原始套接字的API。以下是一个简单的示例，演示如何使用原始套接字发送UDP数据包：
package main
import (
"fmt"
"log"
"net"
"code.google.com/p/go.net/ipv4"
)
func main() {
// 创建一个IPv4原始套接字
conn, err := ipv4.NewRawConn(nil)
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
defer conn.Close()
// 设置目标地址
dstAddr := net.ParseIP("127.0.0.1") // 替换为实际目标IP
dst := &net.IPAddr{IP: dstAddr}
// 构建IP头
hdr := &ipv4.Header{
Version: ipv4.Version,
Len: ipv4.HeaderLen,
TOS: 0,
TotalLen: ipv4.HeaderLen + len([]byte("Hello, Raw Socket!")), // 总长度
ID: 0,
Flags: 0,
FragOff: 0,
TTL: 64,
Protocol: 17, // UDP
Checksum: 0,
Src: net.ParseIP("127.0.0.1"), // 源IP地址，可自定义
Dst: dstAddr,
}
// 构建UDP数据
payload := []byte("Hello, Raw Socket!")
// 计算校验和
err = conn.WriteTo(hdr, payload, nil, dst)
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
fmt.Println("Data sent successfully!")
}代码解释：
- 创建原始套接字： ipv4.NewRawConn(nil) 创建一个新的IPv4原始套接字。nil 参数表示使用系统默认的网络接口。
- 设置目标地址： net.ParseIP 将字符串形式的IP地址转换为 net.IP 类型，然后创建一个 net.IPAddr 结构体。
- 构建IP头： ipv4.Header 结构体用于定义IP头的各个字段。需要根据实际需求设置这些字段，例如版本、长度、协议类型、源IP地址和目标IP地址等。注意TotalLen需要包含IP头和payload的长度。
- 构建UDP数据： payload 变量存储要发送的UDP数据。
- 发送数据： conn.WriteTo(hdr, payload, nil, dst) 将IP头和UDP数据发送到目标地址。 nil 参数表示使用默认的选项。
注意事项：
新版本程序更新主要体现在：完美整合BBS论坛程序，用户只须注册一个帐号，即可全站通用!采用目前流行的Flash滚动切换广告 变换形式多样，受人喜爱!在原有提供的5种在线支付基础上增加北京云网支付!对留言本重新进行编排，加入留言验证码，后台有留言审核开关对购物系统的前台进行了一处安全更新。在原有文字友情链接基础上，增加LOGO友情链接功能强大的6种在线支付方式可选，自由切换。对新闻列表进行了调整，
- 在实际应用中，需要根据具体的需求设置IP头和UDP数据的各个字段。
- 确保程序具有足够的权限才能使用原始套接字。
- 在发送数据之前，需要计算IP头的校验和。 go.net/ipv4 包会自动计算，不需要手动计算。
- 代码中的源IP地址可以自定义，但需要注意安全风险。
读取数据包
可以使用 ipv4.RawConn 的 ReadFrom 方法来读取接收到的数据包。以下是一个示例：
// ... (创建原始套接字)
buf := make([]byte, 1500) // MTU
for {
hdr, payload, src, err := conn.ReadFrom(buf)
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
fmt.Printf("Received packet from: %s\n", src)
fmt.Printf("IP Header: %+v\n", hdr)
fmt.Printf("Payload: %s\n", string(payload))
}代码解释：
- 创建缓冲区： buf 变量用于存储接收到的数据包。大小通常设置为MTU（最大传输单元）。
- 读取数据： conn.ReadFrom(buf) 从原始套接字读取数据，并将IP头、有效负载和源地址存储到相应的变量中。
- 处理数据： 可以根据需要处理接收到的数据包，例如打印IP头信息或解析有效负载。
修改DHCP发现包的源IP地址
要修改DHCP发现包的源IP地址，可以使用上述原始套接字编程方法。首先，监听DHCP发现包，然后修改IP头中的源IP地址，并重新发送数据包。
示例代码：
// ... (创建原始套接字)
for {
hdr, payload, _, err := conn.ReadFrom(buf)
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
// 检查是否为DHCP发现包
// ... (根据payload内容判断)
// 修改源IP地址
hdr.Src = net.ParseIP("192.168.1.100") // 替换为新的源IP地址
hdr.Checksum = 0 // 重新计算校验和
// 重新发送数据包
err = conn.WriteTo(hdr, payload, nil, &net.IPAddr{IP: hdr.Dst})
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
fmt.Println("DHCP discovery packet forwarded with modified source IP!")
}总结：
使用Go语言进行原始套接字编程可以实现自定义IP数据包的发送和接收。go.net/ipv4 包提供了必要的API，但需要注意安全性和权限问题。通过修改IP头，可以实现各种高级网络功能，例如修改DHCP发现包的源IP地址。
