カプセル化とは?

各層が直上の層を包み込みます。アプリケーションデータは TCP セグメント(TCP ヘッダー + データ)で包まれ、さらに IP パケット(IP ヘッダー + TCP セグメント)で包まれ、最後に Ethernet フレーム(Ethernet ヘッダー + IP パケット + FCS)で包まれます。各層は独立しています。

なぜ生パケットを構築するの?

ネットワークテスト(プロトコル実装の検証)、セキュリティ研究(特定のフラグ組み合わせの作成)、デバッグ(特定のパケットパターンでの問題再現)、学習(バイトレベルでのプロトコル理解)のためです。この用途には Scapy(Python)や hping3 などのツールが使われます。

ネットワークパケットを構築して検査する

テスト・デバッグ・プロトコル開発のための生のネットワークパケットを構築します。Ethernet、IP、トランスポート層のカプセル化を理解しましょう。

1

ネットワークパケットはカプセル化によって構築されます:アプリケーションデータ → トランスポートヘッダー(TCP/UDP)→ IP ヘッダー → Ethernet ヘッダー。各層が自分のヘッダーを追加します。Ethernet ヘッダー(14 バイト)は、宛先 MAC、送信元 MAC、EtherType(IPv4 なら 0x0800、IPv6 なら 0x86DD)で構成されます。
2

HEX エンコーダー →
パケットの各フィールドを 16 進でエンコードします。Ethernet ヘッダー(宛先 MAC + 送信元 MAC + EtherType)、次に IP ヘッダー(バージョン、IHL、TTL、プロトコル、IP アドレス)、次にトランスポートヘッダー(ポート、シーケンス番号、フラグ)を構築し、各層を連結して生パケットを作ります。
3

バイナリエンコーダー →
特定のフィールドをビット単位で制御するために 2 進でエンコードします。IP フラグ(Reserved、DF、MF)は 3 ビット、TCP フラグ(FIN、SYN、RST、PSH、ACK、URG)は 6 ビットです。2 進エンコードにより、個々のフラグを正確に制御できます。

よくある質問

カプセル化とは?: 各層が直上の層を包み込みます。アプリケーションデータは TCP セグメント(TCP ヘッダー + データ)で包まれ、さらに IP パケット(IP ヘッダー + TCP セグメント)で包まれ、最後に Ethernet フレーム(Ethernet ヘッダー + IP パケット + FCS)で包まれます。各層は独立しています。
なぜ生パケットを構築するの?: ネットワークテスト(プロトコル実装の検証)、セキュリティ研究(特定のフラグ組み合わせの作成)、デバッグ(特定のパケットパターンでの問題再現)、学習(バイトレベルでのプロトコル理解)のためです。この用途には Scapy(Python)や hping3 などのツールが使われます。