基于netfilter的HTTP数据包修改内核模块设计

本篇文档详细介绍了如何在基于3.13.0-32-generic内核（适用于Ubuntu 14.04和CentOS 7）的网关服务器上，通过修改内核模块hook_ipv4.ko来实现对经过网关的HTTP数据包进行操作，重点是针对TCP连接的序列号（seq）和确认号（ack）的修改。该模块利用了netfilter框架，特别是NF_INET_FORWARD钩子点，进行数据包转发时的干预。 首先，模块的工作原理是在NF_INET_FORWARD阶段捕获并操作HTTP数据包。其核心函数`nf_nat_mangle_tcp_packet`接收一个skb（Sk_buff结构体，代表网络数据包）、一个ct（nf_conn结构体，用于存储连接跟踪信息），以及与TCP相关的参数，如协议头部偏移量（protoff）、插入点信息（match_offset和match_len）、待插入的数据（rep_buffer）和其长度（rep_len）。这个函数的主要任务是对TCP数据包进行变量长度的地址更改，例如在FTP中的PORT命令操作。 为了正确处理TCP连接的seq和ack调整，使用了nf_conntrack会话跟踪模块的方法，即在调用`nf_nat_mangle_tcp_packet`之前，先通过`nfct_seqadj_ext_add`将连接信息添加到seq修正中。这样可以确保在整个TCP连接中，即使数据包长度变化，seq和ack的计算也能保持一致性。 值得注意的是，3.13内核版本具有自动调整seq和ack的能力，当数据包长度被修改后，内核会根据规则自动更新这些字段。这简化了开发者的工作，但同时也要求对内核机制有深入理解。 此外，文档还提到了几个关键的注意事项，包括确保在操作数据包之前进行了必要的连接跟踪设置，以及对可能影响其他连接行为的潜在影响保持警惕。整体而言，这篇文档为在网关服务器上实现定制化的HTTP数据包处理提供了技术指导，适用于需要对TCP流量进行深度分析或修改的场景，比如网络安全检测、代理服务或者特定功能的实现。