SNMP报文抓取与分析(二)
在上一篇文章(SNMP报文抓取与分析(一))中已经介绍了怎么使用netcat来抓取数据包了。也给出了对数据包分析的结果。本篇文章将介绍具体的分析过程。
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1、SNMP报文表示简介
SNMP(简单网络管理协议)是目前在计算机网络中用得最广泛的网络管理协议,它使用ASN.1(Abstract Syntax Notation One抽象语法表示法.1)来定义SNMP报文格式和MIB(Management Information Base管理信息库)变量的名称。
ASN.1是一种描述数据和数据特征的正式语言,它和数据的存储及编码无关。
根据ASN.1标准定义,数据类型分为:
简单数据类型: boolean布尔值、null空、integer整型、real实数、octerstring八进制字符串、object identifier对象标识、ipaddressIP地址、time ticks时刻值等。
构造数据类型:sequence序列、sequence of set、set ofchoice等。构造数据类型提供一种或多种简单数据类型进行复合的方法。
基本编码规则BER
在具体系统中,我们需要用具体的编码规则将ASN.1语法表示的抽象数据转换成具体的比特流。
SNMP使用的编码方法是BER(Basic Encoding Rule)。BER的数据都由三个域构成:标识域(tag)+长度域(length)+值域(value)。
标识域Tag表示
| 数据类型 | 编码十六进制表示 |
|---|---|
| BOOL | 0x01 |
| INT | 0x02 |
| OCTSTR | 0x04 |
| NULL | 0x05 |
| OBJID | 0x06 |
| ENUM | 0x0A |
| SEQ | 0x30 |
| SETOF | 0x31 |
| IPADDR | 0x40 |
| COUNTER | 0x41 |
| GAUGE | 0x42 |
| TIMETICKS | 0x43 |
| OPAQUE | 0x44 |
| GET | 0xA0 |
| GETNEXT | 0xA1 |
| GETResp | 0xA2 |
| SET | 0xA3 |
| TRAP | 0xA4 |
长度域length表示
长度域用于指示后续的值域value的字节数。但是这个长度域自身多长怎么确定呢？SNMP使用的是变长表示法，这有点类似与UTF8的编码方式。具体表示方法如下：
1、如果值域的长度在0到127字节之间，那么就是一个字节来表示，即第一个最高位为0的时候，其值就代表了值域的长度。
2、如果值域的长度在127字节以上，那么第一个字节的第一个bit位(为1)就用于指示值域的长度在127字节以上，后7个bit位(实际值)以及后续用于表示值域长度的字节数。
例如：
| 值域长度(十进制) | 编码表示(十六进制) | 解释 |
|---|---|---|
| 16 | 0x10 | 在0到127之间，直接表示 |
| 160 | 0x81 0xA0 | 0x81的二进制为1000 0001第一位表示其超过127，低7位表示后续还有一个字节来表示值域字节数。0xA0表示值域的长度为160个字节。 |
| 1500 | 0x82 0x05 0xDC | 第一个字节0x82表示后续还有两个字节表示值域长度，0x05DC的十进制值为1500 |
因为绝大部分情况下，值域的长度都在【0,127】区间内，所有这种表示方法最节约。
2、SNMP报文详细分析(以一个get-response报文为例)
先来看看报文数据
2.1、数据包分析结果(以get-response为例)
先使用hexdump来查看一下获取到的报文内容。（hexdump是一个很好用的十六进制分析工具）
o@o-pc:~/snmpPUD$ hexdump -C b.hex
00000000 30 30 02 01 01 04 06 70 75 62 6c 69 63 a2 23 02 |00.....public.#.|
00000010 04 22 70 8b d4 02 01 00 02 01 00 30 15 30 13 06 |."p........0.0..|
00000020 0e 2b 06 01 04 01 8c a6 5e 01 01 01 01 01 00 02 |.+......^.......|
00000030 01 2b |.+|
00000032
get-response报文示例分析(b.hex)
| 十六进制数据 | 解释 |
|---|---|
| 30 | 表示SNMP协议报文(整个报文是一个SEQUENCE) |
| 30 | 消息长度48字节(表示后面还有44个字节的内容) |
| 02 01 01 | 协议版本(2c)(前两个字节02 01 表示INTEGER类型) |
| 04 | 参数类型(OCTSTR) |
| 06 | 群体(community)名长度 |
| 70 75 62 6c 69 63 | 群体名public的assic码值 |
| a2 | PUD类型get-response |
| 23 | snmp pdu的长度为35个OctStr(后面的内容31字节) |
| 02 04 22 70 8b d4 | 请求标识符Request ID |
| 02 01 00 | 表示error-state为0 |
| 02 01 00 | 表示error-index为0 |
| 30 11 | 表示后面变量绑定是SEQUENCE类型17个字节长度 |
| 30 0f | 表示(变量名1变量值1)是SEQUENCE类型15个字节长度 |
| 06 | 表示该字段是OID类型 |
| 0b | OID长度11字节 |
| 2b 06 01 04 01 | 1.3.6.1.4.1(标识1.3被合并为2B) |
| 8c a6 5e | 201566 (这也是根据规则转换得到的) |
| 01 01 01 | 1.1.1 |
| 00 | 表示.0 即第一个实例 |
| (下面的值实际是节点1.3.6.1.4.1.201566.1.1.1.0的) | |
| 02 01 2b | 02 01 表示INTEGER类型，2b表示值(43) |
2.1、SNMP首部
SNMP报文的首部指明了这个报文是SNMP协议报文，以及报文的字节数。
SNMP报文的第一个字节用于表示这是一个SNMP报文，就是0x30。
在第一个字节之后是一个长度域，用于告知后面的SNMP报文的总字节数(不包括前面的0x30和这个长度域所占的字节数)。如下所示
| 0x30 | length | 后面的内容，字节数为length.... |
|---|---|---|
| 标识域 | 长度域 | 值域 |
-
这就是BER编码规则出来的Byte流数据。
2.3、SNMP版本表示
上述值域部分，前三个字节是SNMP版本的内容。0x02,0x01,0x01
0x02是标识域，表示的是值域类型为Integer
0x01是长度域，表示后续值域的长度为1个字节
0x01是值域，表示版本为SNMP v2c。
| SNMP版本 | 编码(十六进制) |
|---|---|
| V1 | 0x00 |
| V2C | 0x01 |
| V3 | 0x02 |
2.4、Community共同体表示
还是以之前的数据包来做分析，共同体部分这里一共占了8个字节。0x04,0x06,0x70,0x75,0x62,0x6c,0x69,0x63
0x04是标识域，表示值域类型为(OCTSTR)
0x06是长度域，表示值域的长度为6个字节
70 75 62 6c 69 63是值域的内容，是群体名public的assic码值
3、PUD表示
这个部分内容比较多，但都是基于BER形式编码出来的。就不详细分析了。
先把这一部分的内容贴出来
a2 23 02 04 22 70 8b d4 02 01 00 02 01 00 30 15 30 13 06 0e 2b 06 01 04 01 8c a6 5e 01 01 01 01 01 00 02 01 2b
PDU类型表示
上面的第一个字节0xa2就是表示这个PDU的类型。见下表
| PDU类型编码 | 名称 |
|---|---|
| 0xA0 | get-request |
| 0xA1 | get-next-request |
| 0xA2 | get-response |
| 0xA3 | set-request |
| 0xA4 | trap(notification) |
| 0xA5 | GetBulk(SNMPv2增加) |
| 0xA6 | Inform(SNMPv2增加) |
0xa2后一个字节是这个PUD的长度域，0x23表示后面的值域是35个字节。
get/set的表示
SNMP应该说是有三种操作，get/set/trap，又可细分为上面表格中的5中PDU类型。其中get和set有共同之处，这里先以get的来做说明。
请求标识符Request ID
这是由管理进程设置的一个整数值。代理进程在发送get-response报文时也要返回此请求标识符。管理进程可同时向许多代理发出get报文，这些报文都使用UDP传送，先发送的有可能后到达。设置了请求标识符可使管理进程能够识别返回的响应报文对于哪一个请求报文
先贴数据02 04 22 70 8b d4
0x02是标识域，表示值域为整型数据
0x04是长度域，表示值域长度为4个字节
0x22 70 8b d4是值域，就是一个整数而已。(577801172)
错误状态error-state
错误状态是用于告知管理进程，代理进程对其发出的请求的处理结果的状态的。
还是贴数据02 01 00
0x02是标识域，表示值域为整型数据
0x01是长度域，表示值域长度为1个字节
0x00是值域，表示没有出错
错误状态的编码如下表所示
| 编码 | 名字 | 说明 |
|---|---|---|
| 0 | noError | 一切正常 |
| 1 | tooBig | 代理无法将回答装入到一个SNMP报文之中 |
| 2 | noSuchName | 操作指明了一个不存在的变量 |
| 3 | badValue | 一个set操作指明了一个无效值或无效语法 |
| 4 | readOnly | 管理进程试图修改一个只读变量 |
| 5 | genErr | 某些其他的差错 |
错误索引error-index
当出现noSuchName、badValue或readOnly的差错时(见上表)，由代理进程在回答时设置的一个整数，它指明有差错的变量在变量列表中的偏移。
贴数据02 01 00
0x02是标识域，表示值域为整型数据
0x01是长度域，表示值域长度为1个字节
0x00是值域，因为没有出错，所以这里为0
变量绑定
变量绑定就是跟在错误索引后面的一系列变量。这些变量同样也采取BER形式的编码规则。
在get或get-next报文中，变量的值应忽略。
trap(notification)
PUD的类型如果不是上面的所述的get/set那就应该是trap(notification)类型了。这里没有抓取相关的数据包，只是简单的介绍一下。
trap部分的编码字节流大致如下分布形式
| OID | trap类型 | 特定代码 | 时间戳 | 变量绑定… |
|---|
-
- 1、第一个部分是指trap报文对应的网络设备的对象标识符。此对象标识符肯定是在enterprise结点{1.3.6.1.4.1}下面的一棵子树上。
-
2、trap类型
此字段正式的名称是generic-trap，共分为下表中的7种。trap类型 名字 说明 0 coldStart 代理进行了初始化 1 warmStart 代理进行了重新初始化 2 linkDown 一个接口从工作状态变为故障状态 3 linkUp 一个接口从故障状态变为工作状态 4 authenticationFailure 从SNMP管理进程接收到具有一个无效共同体的报文 5 egpNeighborLoss 一个EGP相邻路由器变为故障状态 6 enterpriseSpecific 代理自定义的事件，需要用后面的“特定代码”来指明 -
3、当使用上述类型2、3、5时，在报文后面变量绑定部分的
第一个变量应标识响应的接口。 - 4、特定代码(specific-code)
指明代理自定义的时间（若trap类型为6），否则为0。 - 5、时间戳(timestamp)
指明自代理进程初始化到产生trap报告的事件发生所经历的时间，例如时间戳为1230表明在代理初始化后1230ms发生了该时间。 - 5、变量绑定(variable-bindings)
指明一个或多个变量的名和对应的值。也是采用的BER编码规则。
一些数据类型的编码表示
前面的就只介绍到错误索引了，错误索引后门的内容就是变量和值的内容了。直接看分析结果就是了，就不做详细介绍了。下面介绍一些变量类型的编码表示方法。
Integer整型编码表示
整型数据的标识域编码是0x02,长度域不定，一般是1/2/4字节等。
整型数据的值域是带符号类型，最高位是符号位，采取补码的表示形式。要注意的是，其是大端表示法(高地址存低位)。
OID对象标识符编码表示
SNMP服务器维护的所有管理信息库(MIB)对象采用ObjectID表示,如,1.3.6.1.2.1.1.1表示MIB库中的设备描述SysDesc变量,其编码规则如下:
标识域编码为0x06，长度域根据情况而定，值域的编码比较复杂，如下所示。
- 1、首两个ID被合并为一个字节
X * 40+Y。
例如：1.3合并为1x40+3 =43=0x2B - 2、后续的ID，如果在区间
[1,127]内，直接编码表示，如果大于127，那么按照下面(3)所述方法编码 - 3、如果ID大于127，那么使用多个字节来表示。
- a.这多个字节中
除最后一个字节外，前面的字节最高位为1 - b.这多个字节的
最后一个字节的最高位为0 - c.这里每个字节剩下的7个比特位用来表示实际的数值
例如这里的201566这个数，用十六进制表示是0x03 13 5e
那么用二进制表示是000 1100010 0110101 1110
注意上面是以7个比特位为单位进行分划的，现在我们来填充最高位
将前面的最高位填1，最后一个最高位填0即可得到
1000 11001010 01100101 1110用十六进制表示为0x8c a6 5e
- a.这多个字节中
sequence组合类型
sequence表示其由多个数据组合而成，每一个数据也都还是采用的BER编码方法。
例如我们这里分析的数据包中就要一个sequence类型的数据，其值域又是有一个OID类型的数据和一个Integer类型的数据组合而成的。