Android VpnServiceのファイアウォール
Androidのシンプルなファイアウォールを実装しようとしています。ルート化されていないデバイスで動作するため、VpnServiceを選択します。接続をログに記録し、接続をフィルタリングできます。 （IPに基づく）
これを行うアプリケーションがあるので、それは可能です。
調査を行ったところ、VpnServiceがTunインターフェースを作成していることがわかりました。これ以上何もない。 （VPN実装ではなく、トンネルのみ）これにより、このインターフェースにアドレスを与え、ルートを追加できます。ファイル記述子を返します。発信パッケージを読み取り、着信パッケージを書き込むことができます。
VpnService派生クラスを作成し、サービスを開始しました。 VpnService.Builderクラスでtun0を設定できます。 mobiwol'sとのadb Shell netcfg接続を見ると、10.2.3.4/32アドレスのtun0インターフェースが作成されています。すべてのパッケージをこのプライベートネットワークにルーティングし、インターネットに送信します。私も同じことをやっています。 10.0.0.2/32アドレスのインターフェイスを作成しました。 addRoute関数でルートを追加しました。 0.0.0.0/0なので、私が理解している限り、すべてのネットワークからすべてのパッケージをキャプチャできます。 （私はこの主題にかなり慣れていて、まだ学んでいます。インターネットで作品を見つけたので、よくわかりません。間違っていれば訂正してください。）
サービスで2つのスレッドを作成しました。 1つはファイル記述子から読み取り、ソケットを保護して127.0.0.1に書き込みます。 （127.0.0.1に読み書きする必要があるかどうかは本当にわかりません。おそらくこれが問題です）
ファイル記述子から読み取ったパケットを分析しました。例えば：
01000101 byte:69 //ipv4 20byte header
00000000 byte:0 //TOS
00000000 byte:0 //Total Length
00111100 byte:60 //Total Length
11111100 byte:-4 //ID
11011011 byte:-37 //ID
01000000 byte:64 //fragment
00000000 byte:0 //"
01000000 byte:64 //TTL
00000110 byte:6 //Protocol 6 -> TCP
01011110 byte:94 //Header checksum
11001111 byte:-49 //Header checksum
00001010 byte:10 //10.0.0.2
00000000 byte:0
00000000 byte:0
00000010 byte:2
10101101 byte:-83 //173.194.39.78 //google
00111110 byte:-62
00100111 byte:39
******** byte:78
10110100 byte:-76 // IP option
01100101 byte:101
00000001 byte:1
10111011 byte:-69
//20byte IP haeder
01101101 byte:109
. . //40byte data (i couldnt parse TCP header,
I think its not needed when I route this in IP layer)
. .
. .
00000110 byte:6
残りのデータで他のIPヘッダーは見つかりませんでした。 10.0.0.2ネットワークからローカルネットワーク（192.168.2.1）とインターネットの間にカプセル化があるはずだと思います。よく分かりません。
私の本当の問題は、着信パッケージのスレッドでスタックしていることです。何も読めない。応答なし。スクリーンショットでわかるように、着信データはありません。
保護されたソケットで127.0.0.1への書き込みに使用しているのと同じ接続から読み取ろうとしています。
Android <-> Tunインターフェース（tun0）<->インターネット接続
すべてのパッケージ<-> 10.0.0.2 <-> 127.0.0.1？ <-> 192.168.2.1 <->インターネット？
VpnServiceについて役立つ情報は見つかりませんでした。 （ToyVPNの例は役に立たない）私はLinux Tun/Tapに関するドキュメントを読みましたが、ホストとリモート間のトンネルについてです。ホストとリモートを同じデバイスに配置したい。トンネリングとは異なります。
これどうやってするの？
編集：要求されたコード。非常に早い段階です。前に述べたように、これはVpnService派生クラスです。サービススレッドで作成された2つのスレッド（読み取りと書き込み）。
package com.git.firewall;
public class GITVpnService extends VpnService implements Handler.Callback, Runnable {
private static final String TAG = "GITVpnService";
private String mServerAddress = "127.0.0.1";
private int mServerPort = 55555;
private PendingIntent mConfigureIntent;
private Handler mHandler;
private Thread mThread;
private ParcelFileDescriptor mInterface;
@Override
public int onStartCommand(Intent intent, int flags, int startId) {
// The handler is only used to show messages.
if (mHandler == null) {
mHandler = new Handler(this);
}
// Stop the previous session by interrupting the thread.
if (mThread != null) {
mThread.interrupt();
}
// Start a new session by creating a new thread.
mThread = new Thread(this, "VpnThread");
mThread.start();
return START_STICKY;
}
@Override
public void onDestroy() {
if (mThread != null) {
mThread.interrupt();
}
}
@Override
public boolean handleMessage(Message message) {
if (message != null) {
Toast.makeText(this, (String)message.obj, Toast.LENGTH_SHORT).show();
}
return true;
}
@Override
public synchronized void run() {
try {
Log.i(TAG, "Starting");
InetSocketAddress server = new InetSocketAddress(
mServerAddress, mServerPort);
run(server);
} catch (Exception e) {
Log.e(TAG, "Got " + e.toString());
try {
mInterface.close();
} catch (Exception e2) {
// ignore
}
Message msgObj = mHandler.obtainMessage();
msgObj.obj = "Disconnected";
mHandler.sendMessage(msgObj);
} finally {
}
}
DatagramChannel mTunnel = null;
private boolean run(InetSocketAddress server) throws Exception {
boolean connected = false;
Android.os.Debug.waitForDebugger();
// Create a DatagramChannel as the VPN tunnel.
mTunnel = DatagramChannel.open();
// Protect the tunnel before connecting to avoid loopback.
if (!protect(mTunnel.socket())) {
throw new IllegalStateException("Cannot protect the tunnel");
}
// Connect to the server.
mTunnel.connect(server);
// For simplicity, we use the same thread for both reading and
// writing. Here we put the tunnel into non-blocking mode.
mTunnel.configureBlocking(false);
// Authenticate and configure the virtual network interface.
handshake();
// Now we are connected. Set the flag and show the message.
connected = true;
Message msgObj = mHandler.obtainMessage();
msgObj.obj = "Connected";
mHandler.sendMessage(msgObj);
new Thread ()
{
public void run ()
{
// Packets to be sent are queued in this input stream.
FileInputStream in = new FileInputStream(mInterface.getFileDescriptor());
// Allocate the buffer for a single packet.
ByteBuffer packet = ByteBuffer.allocate(32767);
int length;
try
{
while (true)
{
while ((length = in.read(packet.array())) > 0) {
// Write the outgoing packet to the tunnel.
packet.limit(length);
debugPacket(packet); // Packet size, Protocol, source, destination
mTunnel.write(packet);
packet.clear();
}
}
}
catch (IOException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
}.start();
new Thread ()
{
public void run ()
{
DatagramChannel tunnel = mTunnel;
// Allocate the buffer for a single packet.
ByteBuffer packet = ByteBuffer.allocate(8096);
// Packets received need to be written to this output stream.
FileOutputStream out = new FileOutputStream(mInterface.getFileDescriptor());
while (true)
{
try
{
// Read the incoming packet from the tunnel.
int length;
while ((length = tunnel.read(packet)) > 0)
{
// Write the incoming packet to the output stream.
out.write(packet.array(), 0, length);
packet.clear();
}
}
catch (IOException ioe)
{
ioe.printStackTrace();
}
}
}
}.start();
return connected;
}
private void handshake() throws Exception {
if (mInterface == null)
{
Builder builder = new Builder();
builder.setMtu(1500);
builder.addAddress("10.0.0.2",32);
builder.addRoute("0.0.0.0", 0);
//builder.addRoute("192.168.2.0",24);
//builder.addDnsServer("8.8.8.8");
// Close the old interface since the parameters have been changed.
try {
mInterface.close();
} catch (Exception e) {
// ignore
}
// Create a new interface using the builder and save the parameters.
mInterface = builder.setSession("GIT VPN")
.setConfigureIntent(mConfigureIntent)
.establish();
}
}
private void debugPacket(ByteBuffer packet)
{
/*
for(int i = 0; i < length; ++i)
{
byte buffer = packet.get();
Log.d(TAG, "byte:"+buffer);
}*/
int buffer = packet.get();
int version;
int headerlength;
version = buffer >> 4;
headerlength = buffer & 0x0F;
headerlength *= 4;
Log.d(TAG, "IP Version:"+version);
Log.d(TAG, "Header Length:"+headerlength);
String status = "";
status += "Header Length:"+headerlength;
buffer = packet.get(); //DSCP + EN
buffer = packet.getChar(); //Total Length
Log.d(TAG, "Total Length:"+buffer);
buffer = packet.getChar(); //Identification
buffer = packet.getChar(); //Flags + Fragment Offset
buffer = packet.get(); //Time to Live
buffer = packet.get(); //Protocol
Log.d(TAG, "Protocol:"+buffer);
status += " Protocol:"+buffer;
buffer = packet.getChar(); //Header checksum
String sourceIP = "";
buffer = packet.get(); //Source IP 1st Octet
sourceIP += buffer;
sourceIP += ".";
buffer = packet.get(); //Source IP 2nd Octet
sourceIP += buffer;
sourceIP += ".";
buffer = packet.get(); //Source IP 3rd Octet
sourceIP += buffer;
sourceIP += ".";
buffer = packet.get(); //Source IP 4th Octet
sourceIP += buffer;
Log.d(TAG, "Source IP:"+sourceIP);
status += " Source IP:"+sourceIP;
String destIP = "";
buffer = packet.get(); //Destination IP 1st Octet
destIP += buffer;
destIP += ".";
buffer = packet.get(); //Destination IP 2nd Octet
destIP += buffer;
destIP += ".";
buffer = packet.get(); //Destination IP 3rd Octet
destIP += buffer;
destIP += ".";
buffer = packet.get(); //Destination IP 4th Octet
destIP += buffer;
Log.d(TAG, "Destination IP:"+destIP);
status += " Destination IP:"+destIP;
/*
msgObj = mHandler.obtainMessage();
msgObj.obj = status;
mHandler.sendMessage(msgObj);
*/
//Log.d(TAG, "version:"+packet.getInt());
//Log.d(TAG, "version:"+packet.getInt());
//Log.d(TAG, "version:"+packet.getInt());
}
}
数か月前に同様の質問が出されました 、そしてそこにある回答はあまり洞察力がありませんが、受け入れられた回答のコメントは何が問題になっているのかについての洞察を提供します。
OSIモデル のどのレイヤーに存在するかを覚えておく必要があります。
VpnServiceの着信ストリームと発信ストリームはネットワーク層にあります。質問で説明するように、未加工のIPパケットを受信しています（そして、送信する必要があります）。
サンプルのバイトストリームでは、最初の4ビットが
0100（4）であるため、着信バイトストリームがIPv4データグラムであることがわかります。 IPv4の詳細については、 このパケット構造の仕様 を参照してください。リクエストを転送するとき、あなたはアプリケーション層にいます。それぞれDatagramSocketまたはSocketを使用して、UDPまたはTCPペイロードのcontents（つまり、ヘッダー自体ではなく、データのみ）を送信する必要があります。
これらの実装はUDPヘッダー（DatagramSocketの場合）とTCPヘッダーとオプション（Socketの場合）の構築を処理するため、これはトランスポート層をスキップすることに注意してください。
アプリケーションは基本的に、IPv4およびIPv6ヘッダーとオプション、およびIPペイロードとして、UDPヘッダーとTCPヘッダーとオプションを解釈および構築できる必要があります。
たぶん OpenVpn のようなオープンソースプロジェクトを探す方が良いでしょう。ルートアクセスなしでAPIレベル14+（Ice Cream Sandwhich）で動作します。