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隨著計算機技術的不斷進步，操作系統(tǒng)也不斷完善和演進。其中，Linux作為一款自由開源的操作系統(tǒng)，得到了廣泛的應用和發(fā)展，成為了眾多開發(fā)者和用戶的首選系統(tǒng)之一。在Linux中，鉤子函數(shù)是一項非常重要的技術，既可以用來監(jiān)控和攔截系統(tǒng)行為，也可以用來修改和增強系統(tǒng)功能。因此，對于理解和使用Linux系統(tǒng)具有重要的意義。
一、什么是鉤子函數(shù)
鉤子函數(shù)（Hook Function）是指一種可以攔截和修改系統(tǒng)行為的函數(shù)。在Linux中，鉤子函數(shù)分為內核態(tài)鉤子和用戶態(tài)鉤子兩種。內核態(tài)鉤子是指在系統(tǒng)內核中實現(xiàn)的鉤子函數(shù)，它可以攔截并修改內核級別的事件。用戶態(tài)鉤子是指在特定進程內部實現(xiàn)的鉤子函數(shù)，它可以攔截并修改用戶級別的事件。鉤子函數(shù)通常被應用于安全監(jiān)控、進程注入、防病毒軟件等方面。
二、鉤子函數(shù)的實現(xiàn)原理
在Linux中，鉤子函數(shù)的實現(xiàn)原理是通過掛載鉤子鏈的方式來實現(xiàn)的。簡單來說，就是將多個鉤子函數(shù)串聯(lián)起來，形成一個鉤子鏈，從而實現(xiàn)對相應事件的攔截和修改。
1. 內核態(tài)鉤子實現(xiàn)原理
內核態(tài)鉤子的實現(xiàn)原理與內核模塊的加載和卸載類似。在內核中，每個鉤子函數(shù)都被封裝成一個叫做“鉤子點”的結構體。鉤子點包含了一個指向下一個鉤子點的指針，以及一個指向實際鉤子函數(shù)的指針。當系統(tǒng)觸發(fā)鉤子點時，它就會執(zhí)行相應的鉤子函數(shù)，同時會將鉤子點的指針指向下一個鉤子點。
例如，當系統(tǒng)進行進程切換時，會觸發(fā)內核中的“schedule”函數(shù)，而“schedule”函數(shù)又包含多個鉤子點，如“pre_schedule”、“post_schedule”等。當觸發(fā)“pre_schedule”鉤子點時，就會執(zhí)行相應的鉤子函數(shù)，并將鉤子點的指針指向下一個鉤子點。這樣，所有的鉤子函數(shù)就按照順序依次執(zhí)行，完成了對進程切換事件的攔截和修改。
2. 用戶態(tài)鉤子實現(xiàn)原理
與內核態(tài)鉤子不同，用戶態(tài)鉤子的實現(xiàn)原理并沒有統(tǒng)一的標準。通常情況下，用戶態(tài)鉤子是通過修改系統(tǒng)調用表（System Call Table）實現(xiàn)的。系統(tǒng)調用是指操作系統(tǒng)提供給程序的接口，允許程序進行系統(tǒng)級別的操作，如打開文件、讀寫網絡數(shù)據(jù)等。而系統(tǒng)調用表則是一個數(shù)組，其中每個元素對應一個系統(tǒng)調用。通過修改系統(tǒng)調用表中相應系統(tǒng)調用的指針，可以將其指向自己編寫的鉤子函數(shù)，從而實現(xiàn)對系統(tǒng)調用的攔截和修改。
例如，當程序調用“open”系統(tǒng)調用時，系統(tǒng)會跳轉到系統(tǒng)調用表中“open”對應的位置，并執(zhí)行相應的代碼。而通過修改“open”對應的指針，將其指向自己編寫的鉤子函數(shù)，即可實現(xiàn)對“open”系統(tǒng)調用的攔截和修改。需要注意的是，修改系統(tǒng)調用表需要獲取管理員權限，因此使用用戶態(tài)鉤子時要謹慎操作，避免對系統(tǒng)造成不必要的損害。
三、鉤子函數(shù)的應用
鉤子函數(shù)在Linux中有著廣泛的應用場景。其中，安全監(jiān)控是鉤子函數(shù)最常見的應用之一。通過在系統(tǒng)調用表中設置鉤子函數(shù)，可以實現(xiàn)對所有系統(tǒng)調用的監(jiān)控，從而檢測和阻止惡意程序的執(zhí)行。此外，在進程注入和防病毒軟件中，也可以使用鉤子函數(shù)實現(xiàn)對進程行為的監(jiān)聽和攔截。
鉤子函數(shù)作為一種非常實用的技術，對于Linux系統(tǒng)的功能擴展和系統(tǒng)安全具有極其重要的作用。在日常的開發(fā)和應用中，我們應該掌握鉤子函數(shù)的原理和使用方法，以便更好地運用其優(yōu)點，提高系統(tǒng)的性能和安全。
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查看命令 iptables -L
-L 比較慢，要用-vnL
iptables 的歷史以及工作原理
1.iptables的發(fā)展:
iptables的前身叫ipfirewall （內核1.x時代）,這是一個作者從freeBSD上移植過來的，能夠工作在內核當中的，對數(shù)據(jù)包進行檢測的一款簡易訪問控制工具。但是ipfirewall工作功能極其有限(它需要將所有的規(guī)則都放進內核當中，這樣規(guī)則才能夠運行起來，而放進內核，這個做法一般是極其困難的)。當內核發(fā)展到2.x系列的時候，軟件更名為ipchains，它可以定義多條規(guī)則，將他們串起來，共同發(fā)揮作用，而現(xiàn)在，它叫做iptables，可以將規(guī)則組成一個列表，實現(xiàn)絕對詳細的訪問控制功能。
他們都是工作在用戶空間中，定義規(guī)則的工具，本身并不算是防火墻。它們定義的規(guī)則，可以讓在內核空間當中的netfilter來讀取，并且實現(xiàn)讓防火墻工作。而放入內核的地方必須要是特定的位置，必須是tcp/ip的協(xié)議棧經過的地方。而這個tcp/ip協(xié)議棧必須經過的地方，可以實現(xiàn)讀取規(guī)則的地方就叫做 netfilter.(網絡過濾器)
作者一共在內核空間中選擇了5個位置，
1.內核空間中：從一個網絡接口進來，到另一個網絡接口去的
2.數(shù)據(jù)包從內核流入用戶空間的
3.數(shù)據(jù)包從用戶空間流出的
4.進入/離開本機的外網接口
5.進入/離開本機的內網接口
2.iptables的工作機制
從上面的發(fā)展我們知道了作者選擇了5個位置，來作為控制的地方，但是你有沒有發(fā)現(xiàn)，其實前三個位置已經基本上能將路徑徹底封鎖了，但是為什么已經在進出的口設置了關卡之后還要在內部卡呢？ 由于數(shù)據(jù)包尚未進行路由決策，還不知道數(shù)據(jù)要走向哪里，所以在進出口是沒辦法實現(xiàn)數(shù)據(jù)過濾的。所以要在內核空間里設置轉發(fā)的關卡，進入用戶空間的關卡，從用戶空間出去的關卡。那么，既然他們沒什么用，那我們?yōu)槭裁催€要放置他們呢？因為我們在做NAT和DNAT的時候，目標地址轉換必須在路由之前轉換。所以我們必須在外網而后內網的接口處進行設置關卡。
這五個位置也被稱為五個鉤子函數(shù)（hook functions）,也叫五個規(guī)則鏈。
1.PREROUTING (路由前)
2.INPUT (數(shù)據(jù)包流入口)
3.FORWARD (轉發(fā)管卡)
4.OUTPUT(數(shù)據(jù)包出口)
5.POSTROUTING（路由后）
這是NetFilter規(guī)定的五個規(guī)則鏈，任何一個數(shù)據(jù)包，只要經過本機，必將經過這五個鏈中的其中一個鏈。
3.防火墻的策略
防火墻策略一般分為兩種，一種叫“通”策略，一種叫“堵”策略，通策略，默認門是關著的，必須要定義誰能進。堵策略則是，大門是洞雀彎棚開的，但是你必須有身份認證，否則不能進。所以我們要定義，讓進來的進來，讓出去的出去，所以通，是要全通，而堵，則是要選擇。當我們定義的策略的時候，要分別定義多條功能，其中：定義數(shù)據(jù)包中允許或者不允許的策略，filter過濾的功能，而定義地址轉換的功能的則是nat選項。為了讓這些功能交替工作，我們制定出了“表”這個定義，來定義、頃則區(qū)分各種不同的工作功能和處理方式。
我們現(xiàn)在用的比較多個功能有3個：
1.filter 定義允許或者不允許的
2.nat 定義地址轉換的
3.mangle功能:修改報文原數(shù)據(jù)
我們鬧擾修改報文原數(shù)據(jù)就是來修改TTL的。能夠實現(xiàn)將數(shù)據(jù)包的元數(shù)據(jù)拆開，在里面做標記/修改內容的。而防火墻標記，其實就是靠mangle來實現(xiàn)的。
小擴展:
對于filter來講一般只能做在3個鏈上：INPUT ，F(xiàn)ORWARD ，OUTPUT
對于nat來講一般也只能做在3個鏈上：PREROUTING ，OUTPUT ，POSTROUTING
而mangle則是5個鏈都可以做：PREROUTING，INPUT，F(xiàn)ORWARD，OUTPUT，POSTROUTING
iptables/netfilter（這款軟件）是工作在用戶空間的，它可以讓規(guī)則進行生效的，本身不是一種服務，而且規(guī)則是立即生效的。而我們iptables現(xiàn)在被做成了一個服務，可以進行啟動，停止的。啟動，則將規(guī)則直接生效，停止，則將規(guī)則撤銷。
iptables還支持自己定義鏈。但是自己定義的鏈，必須是跟某種特定的鏈關聯(lián)起來的。在一個關卡設定，指定當有數(shù)據(jù)的時候專門去找某個特定的鏈來處理，當那個鏈處理完之后，再返回。接著在特定的鏈中繼續(xù)檢查。
注意：規(guī)則的次序非常關鍵，誰的規(guī)則越嚴格，應該放的越靠前，而檢查規(guī)則的時候，是按照從上往下的方式進行檢查的。
三．規(guī)則的寫法:
iptables定義規(guī)則的方式比較復雜:
格式：iptables COMMAND chain CRETIRIA -j ACTION
-t table ：3個filter nat mangle
COMMAND：定義如何對規(guī)則進行管理
chain：指定你接下來的規(guī)則到底是在哪個鏈上操作的，當定義策略的時候，是可以省略的
CRETIRIA:指定匹配標準
-j ACTION :指定如何進行處理
比如：不允許172.16.0.0/24的進行訪問。
iptables -t filter -A INPUT -s 172.16.0.0/16 -p udp –dport 53 -j DROP
當然你如果想拒絕的更徹底：
iptables -t filter -R INPUT 1 -s 172.16.0.0/16 -p udp –dport 53 -j REJECT
iptables -L -n -v#查看定義規(guī)則的詳細信息
四：詳解COMMAND:
1.鏈管理命令（這都是立即生效的）
-P :設置默認策略的（設定默認門是關著的還是開著的）
默認策略一般只有兩種
iptables -P INPUT (DROP|ACCEPT) 默認是關的/默認是開的
比如：
iptables -P INPUT DROP 這就把默認規(guī)則給拒絕了。并且沒有定義哪個動作，所以關于外界連接的所有規(guī)則包括Xshell連接之類的，遠程連接都被拒絕了。
F: FLASH，清空規(guī)則鏈的(注意每個鏈的管理權限)
iptables -t nat -F PREROUTING
iptables -t nat -F 清空nat表的所有鏈
N:NEW 支持用戶新建一個鏈
iptables -N inbound_tcp_web 表示附在tcp表上用于檢查web的。
X: 用于刪除用戶自定義的空鏈
使用方法跟-N相同，但是在刪除之前必須要將里面的鏈給清空昂了
E：用來Rename chain主要是用來給用戶自定義的鏈重命名
E oldname newname
Z：清空鏈，及鏈中默認規(guī)則的計數(shù)器的（有兩個計數(shù)器，被匹配到多少個數(shù)據(jù)包，多少個字節(jié)）
iptables -Z :清空
2.規(guī)則管理命令
A：追加，在當前鏈的最后新增一個規(guī)則
I num : 插入，把當前規(guī)則插入為第幾條。
I 3 :插入為第三條
R num：Replays替換/修改第幾條規(guī)則
格式：iptables -R 3 …………
D num：刪除，明確指定刪除第幾條規(guī)則
3.查看管理命令 “-L”
附加子命令
-n：以數(shù)字的方式顯示ip，它會將ip直接顯示出來，如果不加-n，則會將ip反向解析成主機名。
-v：顯示詳細信息
-vv
-vvv :越多越詳細
-x：在計數(shù)器上顯示精確值，不做單位換算
–line-numbers : 顯示規(guī)則的行號
-t nat：顯示所有的關卡的信息
五：詳解匹配標準
1.通用匹配：源地址目標地址的匹配
-s：指定作為源地址匹配，這里不能指定主機名稱，必須是IP
IP | IP/MASK | 0.0.0.0/0.0.0.0
而且地址可以取反，加一個“!”表示除了哪個IP之外
-d：表示匹配目標地址
-p：用于匹配協(xié)議的（這里的協(xié)議通常有3種，TCP/UDP/ICMP）
-i eth0：從這塊網卡流入的數(shù)據(jù)
流入一般用在INPUT和PREROUTING上
-o eth0：從這塊網卡流出的數(shù)據(jù)
流出一般在OUTPUT和POSTROUTING上
2.擴展匹配
2.1隱含擴展：對協(xié)議的擴展
-p tcp :TCP協(xié)議的擴展。一般有三種擴展
–dport XX-XX：指定目標端口,不能指定多個非連續(xù)端口,只能指定單個端口，比如
–dport 21 或者 –dport(此時表示21,22,23)
–sport：指定源端口
–tcp-fiags：TCP的標志位（SYN,ACK，F(xiàn)IN,PSH，RST,URG）
對于它，一般要跟兩個參數(shù)：
1.檢查的標志位
2.必須為1的標志位
–tcpflags syn,ack,fin,rst syn = –syn
表示檢查這4個位，這4個位中syn必須為1，其他的必須為0。所以這個意思就是用于檢測三次握手的之一次包的。對于這種專門匹配之一包的SYN為1的包，還有一種簡寫方式，叫做–syn
-p udp：UDP協(xié)議的擴展
dport
sport
-p icmp：icmp數(shù)據(jù)報文的擴展
icmp-type：
echo-request(請求回顯)，一般用8 來表示
所以 –icmp-type 8 匹配請求回顯數(shù)據(jù)包
echo-reply （響應的數(shù)據(jù)包）一般用0來表示
2.2顯式擴展（-m）
擴展各種模塊
m multiport：表示啟用多端口擴展
之后我們就可以啟用比如 –dports 21,23,
六：詳解-j ACTION
常用的ACTION：
DROP：悄悄丟棄
一般我們多用DROP來隱藏我們的身份，以及隱藏我們的鏈表
REJECT：明示拒絕
ACCEPT：接受
custom_chain：轉向一個自定義的鏈
DNAT
SNAT
MASQUERADE：源地址偽裝
REDIRECT：重定向：主要用于實現(xiàn)端口重定向
MARK：打防火墻標記的
RETURN：返回
在自定義鏈執(zhí)行完畢后使用返回，來返回原規(guī)則鏈。
七：狀態(tài)檢測：
是一種顯式擴展，用于檢測會話之間的連接關系的，有了檢測我們可以實現(xiàn)會話間功能的擴展
什么是狀態(tài)檢測？對于整個TCP協(xié)議來講，它是一個有連接的協(xié)議，三次握手中，之一次握手，我們就叫NEW連接，而從第二次握手以后的，ack都為1，這是正常的數(shù)據(jù)傳輸，和tcp的第二次第三次握手，叫做已建立的連接（ESTABLISHED）,還有一種狀態(tài)，比較詭異的，比如：SYN=1 ACK=1 RST=1,對于這種我們無法識別的，我們都稱之為INVALID無法識別的。還有第四種，F(xiàn)TP這種古老的擁有的特征，每個端口都是獨立的，21號和20號端口都是一去一回，他們之間是有關系的，這種關系我們稱之為RELATED。
所以我們的狀態(tài)一共有四種：
NEW
ESTABLISHED
RELATED
INVALID
八：SNAT和DNAT的實現(xiàn)
由于我們現(xiàn)在IP地址十分緊俏，已經分配完了，這就導致我們必須要進行地址轉換，來節(jié)約我們僅剩的一點IP資源。那么通過iptables如何實現(xiàn)NAT的地址轉換呢？
1.SNAT基于原地址的轉換
基于原地址的轉換一般用在我們的許多內網用戶通過一個外網的口上網的時候，這時我們將我們內網的地址轉換為一個外網的IP，我們就可以實現(xiàn)連接其他外網IP的功能。
所以我們在iptables中就要定義到底如何轉換：
定義的樣式：
比如我們現(xiàn)在要將所有192.168.10.0網段的IP在經過的時候全都轉換成172.16.100.1這個假設出來的外網地址：
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.10.0/24 -j SNAT –to-source 172.16.100.1
這樣，只要是來自本地網絡的試圖通過網卡訪問網絡的，都會被統(tǒng)統(tǒng)轉換成172.16.100.1這個IP.
那么，如果172.16.100.1不是固定的怎么辦？
我們都知道當我們使用聯(lián)通或者電信上網的時候，一般它都會在每次你開機的時候隨機生成一個外網的IP，意思就是外網地址是動態(tài)變換的。這時我們就要將外網地址換成 MASQUERADE(動態(tài)偽裝):它可以實現(xiàn)自動尋找到外網地址，而自動將其改為正確的外網地址。所以，我們就需要這樣設置：
iptables -t nat -A POSTROUTING -s 192.168.10.0/24 -j MASQUERADE
這里要注意：地址偽裝并不適用于所有的地方。
2.DNAT目標地址轉換
對于目標地址轉換，數(shù)據(jù)流向是從外向內的，外面的是客戶端，里面的是服務器端通過目標地址轉換，我們可以讓外面的ip通過我們對外的外網ip來訪問我們服務器不同的服務器，而我們的服務卻放在內網服務器的不同的服務器上。
如何做目標地址轉換呢？：
iptables -t nat -A PREROUTING -d 192.168.10.18 -p tcp –dport 80 -j DNAT –todestination 172.16.100.2
目標地址轉換要做在到達網卡之前進行轉換,所以要做在PREROUTING這個位置上
九：控制規(guī)則的存放以及開啟
注意：你所定義的所有內容，當你重啟的時候都會失效，要想我們能夠生效，需要使用一個命令將它保存起來
1.service iptables save 命令
它會保存在/etc/sysconfig/iptables這個文件中
2.iptables-save 命令
iptables-save > /etc/sysconfig/iptables
3.iptables-restore 命令
開機的時候，它會自動加載/etc/sysconfig/iptabels
如果開機不能加載或者沒有加載，而你想讓一個自己寫的配置文件（假設為iptables.2）手動生效的話：
iptables-restore
則完成了將iptables中定義的規(guī)則手動生效
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