TCP远程命令执行
目录
一. 命令集
二. 命令执行模块实现
三. 服务端模块实现
四. 服务端调用模块实现
五. 客户端模块实现
六. 效果展示
此篇教大家如何利用TCP进行远程命令执行。
一. 命令集
将值得信任的命令放进一个txt文件中，执行命令时，就去这个文件里面找，有就执行命令，没有就不执行。
ls -a -l
pwd
tree
whoami
who
uname -a
cat
touch注意我们是用空格隔开的。
二. 命令执行模块实现
依然封装成类，将上述命令集写进类中。
class Command
{
public:Command(const string& cond_path):_cond_path(cond_path){}~Command(){}
private:set<string> _safe_cmd;string _cond_path;
};有着两个成员，首先是set类型，即命令集。其次是上述文件集的路径。
初始化路径之后，我们再来将命令写进集合中。
const string sep=" ";string PrefixCommand(const string& cmd)
{if(cmd.empty()){return string();}auto pos=cmd.find(sep);if(pos==string::npos){return cmd;}else{return cmd.substr(0,pos);}
}void LoadConf(const string& conf)
{ifstream in(conf);if(!in.is_open()){LOG(FATAL,"open %s error\n",conf);return;}string line;while(getline(in,line)){LOG(DEBUG,"load command [%s] success\n",line.c_str());_safe_cmd.insert(PrefixCommand(line));}in.close();
}LoadConf函数即初始化集合函数，利用文件读取流打开文件，一行一行读取命令集，并且只取第一个空格前面的字符插入进集合中。下面会讲为什么。
这个操作可以在构造函数的时候实现，所以可以将这个函数加入到构造函数中。
Command(const string& cond_path)
:_cond_path(cond_path)
{LoadConf(_cond_path);
}此处肯定需要检测输入的命令是否在命令集中。我们只检查输入命令第一个空格前的字符是否相同即可。例如"ls -a -l"只需检测ls即可。为什么呢？
例如touch指令，后面肯定要加创建的文件名字，这样就需要连着文件名一起检查在不在命令集中，这显然是不合理的，文件名有无数个，怎么能列举完呢。所以只需检测第一个空格前面相不相同即可。
来看如何检查：
const string sep=" ";string PrefixCommand(const string& cmd)
{if(cmd.empty()){return string();}auto pos=cmd.find(sep);if(pos==string::npos){return cmd;}else{return cmd.substr(0,pos);}
}bool SafeCheck(const string& cmd)
{string prefix=PrefixCommand(cmd);auto iter=_safe_cmd.find(prefix);if(iter==_safe_cmd.end()){return false;}return true;
}string Excute(const string& cmd)
{string result;if(SafeCheck(cmd)){FILE* fp=popen(cmd.c_str(),"r");if(fp==nullptr){return "failed";}char buffer[1024];while(fgets(buffer,sizeof(buffer),fp)!=NULL){result+=buffer;}pclose(fp);}else{result="坏人\n";}return result;
}Excute函数就是具体如何处理输入的正确指令，重点就是运用popen函数。
FILE *popen(const char *command, const char *type);
popen() 函数通过创建一个管道，调用 fork 产生一个子进程，执行一个 shell 以运行命令来开启一个进程。
参数说明：
command： 是一个指向以 NULL 结束的 shell 命令字符串的指针。命令将被传到 bin/sh 并使用 -c 标志，shell 将执行这个命令，比如sh -c ls
type： 只能是读或者写中的一种，得到的返回值（标准 I/O 流）也具有和 type 相应的只读或只写类型。如果 type 是 “r” 则文件指针连接到 command 的标准输出；如果 type 是 “w” 则文件指针连接到 command 的标准输入。
返回值：
如果调用 fork() 或 pipe() 失败，或者不能分配内存将返回NULL，否则返回一个读或者打开文件的指针。
最后合起来就是命令指令模块：
const string sep=" ";class Command
{
private:void LoadConf(const string& conf){ifstream in(conf);if(!in.is_open()){LOG(FATAL,"open %s error\n",conf);return;}string line;while(getline(in,line)){LOG(DEBUG,"load command [%s] success\n",line.c_str());_safe_cmd.insert(PrefixCommand(line));}in.close();}
public:Command(const string& cond_path):_cond_path(cond_path){LoadConf(_cond_path);}string PrefixCommand(const string& cmd){if(cmd.empty()){return string();}auto pos=cmd.find(sep);if(pos==string::npos){return cmd;}else{return cmd.substr(0,pos);}}bool SafeCheck(const string& cmd){string prefix=PrefixCommand(cmd);auto iter=_safe_cmd.find(prefix);if(iter==_safe_cmd.end()){return false;}return true;}string Excute(const string& cmd){string result;if(SafeCheck(cmd)){FILE* fp=popen(cmd.c_str(),"r");if(fp==nullptr){return "failed";}char buffer[1024];while(fgets(buffer,sizeof(buffer),fp)!=NULL){result+=buffer;}pclose(fp);}else{result="坏人\n";}return result;}~Command(){}
private:set<string> _safe_cmd;string _cond_path;
};其中LOG函数是封装的日志功能：
#pragma once//日志
#include<iostream>
#include<fstream>
#include<cstdio>
#include<string>
#include<ctime>
#include<unistd.h>
#include<sys/types.h>
#include<stdarg.h>
#include<pthread.h>
#include"LockGuard.hpp"using namespace std;bool gIsSave=false;
const string logname="log.txt";void SaveFile(const string& filename,const string& message)
{ofstream out(filename,ios::app);if(!out.is_open()){return;}out<<message;out.close();
}//1.日志是有等级的
enum Level
{DEBUG=0,INFO,WARNING,ERROR,FATAL
};string LevelToString(int level)
{switch(level){case DEBUG: return "Debug";break;case INFO: return "Info";break;case WARNING: return "Warning";break;case ERROR: return "Error";break;case FATAL: return "Fatal";break;default: return "Unknown";break;}
}string GetTimeString()
{time_t curr_time=time(nullptr);struct tm* format_time=localtime(&curr_time);if(format_time==nullptr) return "None";char time_buffer[64];snprintf(time_buffer,sizeof(time_buffer),"%d-%d-%d %d:%d:%d",format_time->tm_year+1900,format_time->tm_mon+1,format_time->tm_mday,format_time->tm_hour,format_time->tm_min,format_time->tm_sec);return time_buffer;
}pthread_mutex_t lock=PTHREAD_MUTEX_INITIALIZER;//2.日志是由格式的
// 日志等级 时间 代码所在的文件名/行数 日志的内容...
void LogMessage(string filename,int line,bool issave,int level,const char* format,...)
{string levelstr=LevelToString(level);string timestr=GetTimeString();pid_t selfid=getpid();//可变参数部分处理char buffer[1024];va_list arg;va_start(arg,format);vsnprintf(buffer,sizeof(buffer),format,arg);va_end(arg);LockGuard lockguard(&lock);string message;message="["+timestr+"]"+"["+levelstr+"]"+"[pid: "+to_string(selfid)+"]"+"["+filename+"]"+"["+to_string(line)+"]"+buffer+"\n";if(!issave){cout<<message;}else{SaveFile(logname,message);}
}void Test(int num,...)
{va_list arg;va_start(arg,num);while(true){int data=va_arg(arg,int);cout<<"data: "<<data<<endl;num--;}va_end(arg);//arg==NULL
}//C99新特性 __VA_ARGS__
#define LOG(level,format,...) do {LogMessage(__FILE__,__LINE__,gIsSave,level,format,##__VA_ARGS__);} while(0)
#define EnableFile() do {gIsSave=true;} while(0)
#define EnableScreen() do {gIsSave=false;} while(0)
三. 服务端模块实现
具体的实现跟前面TCP服务端模块实现一样（点此查看）。此处我们采用多线程来实现，就不过多赘述。
#include<iostream>
#include<string>
#include<unistd.h>
#include<cstring>
#include<pthread.h>
#include<functional>
#include<sys/wait.h>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<netinet/in.h>#include"Log.hpp"
#include"InetAddr.hpp"const static int defaultsockfd=-1;
const static int gbacklog=10;class TcpServer;struct ThreadData
{
public:ThreadData(int fd,InetAddr addr,TcpServer* s):sockfd(fd),clientaddr(addr),self(s){}
public:int sockfd;InetAddr clientaddr;TcpServer* self;
};enum
{SOCKET_ERROR = 1,BIND_ERROR,LISTEN_ERROR,USAGE_ERROR
};using func_t=function<string(const string&)>;class TcpServer
{
public:TcpServer(int port,func_t func):_port(port),_listensock(defaultsockfd),_isrunning(false),_func(func){}void InitServer(){//1.创建流式套接字_listensock=::socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);if(_listensock<0){LOG(FATAL,"socket error\n");exit(SOCKET_ERROR);}LOG(DEBUG,"socket create success, sockfd is: %d\n",_listensock);//2.bindstruct sockaddr_in local;memset(&local,0,sizeof(local));local.sin_family=AF_INET;local.sin_port=htons(_port);local.sin_addr.s_addr=INADDR_ANY;int n=::bind(_listensock,(struct sockaddr*)&local,sizeof(local));if(n<0){LOG(FATAL,"bind error\n");exit(BIND_ERROR);}LOG(DEBUG,"bind success,sockfd is: %d\n",_listensock);//3.tcp是面向连接的，所以通信之前，必须先建立连接，服务器是被连接的//tcpserver启动，未来首先要一直等待客户的连接到来n=::listen(_listensock,gbacklog);if(n<0){LOG(FATAL,"listen error\n");exit(LISTEN_ERROR);}LOG(DEBUG,"listen success,sockfd is: %d\n",_listensock);}void Service(int sockfd,InetAddr client){LOG(DEBUG,"get a new link,info %s:%d,fd: %d\n",client.Ip().c_str(),client.Port(),sockfd);string clientaddr="["+client.Ip()+":"+to_string(client.Port())+"]# ";while(true){char inbuffer[1024];ssize_t n=recv(sockfd,inbuffer,sizeof(inbuffer)-1,0);if(n>0){inbuffer[n]=0;cout<<clientaddr<<inbuffer<<endl;string result=_func(inbuffer);send(sockfd,result.c_str(),result.size(),0);}else if(n==0){//client退出&&关闭连接了LOG(INFO,"%s quit\n",clientaddr.c_str());break;}else{LOG(ERROR,"read error\n",clientaddr.c_str());break;}}::close(sockfd);//不关闭会发生文件描述符泄露}static void* HandlerSock(void* args)//IO和业务解耦{pthread_detach(pthread_self());ThreadData* td=static_cast<ThreadData*>(args);td->self->Service(td->sockfd,td->clientaddr);delete td;return nullptr;}void Loop(){_isrunning=true;//4.不能直接接收数据，应该先获取连接while(true){struct sockaddr_in peer;socklen_t len=sizeof(peer);int sockfd=::accept(_listensock,(struct sockaddr*)&peer,&len);if(sockfd<0){LOG(WARNING,"accept error\n");continue;}//采用多线程//此处不能像多进程一样关闭文件描述符，因为多线程文件描述符表是共享的pthread_t t;ThreadData* td=new ThreadData(sockfd,InetAddr(peer),this);pthread_create(&t,nullptr,HandlerSock,td);//将线程分离}_isrunning=false;}~TcpServer(){if(_listensock>defaultsockfd){::close(_listensock);}}
private:uint16_t _port;int _listensock;bool _isrunning;func_t _func;
};其中InetAddr.hpp文件是我们封装的。
#include<iostream>
#include<string>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<netinet/in.h>using namespace std;class InetAddr
{
private:void GetAddress(string* ip,uint16_t* port){*port=ntohs(_addr.sin_port);//网络字节序转为主机字节序*ip=inet_ntoa(_addr.sin_addr);//将网络字节序IP转为点分式十进制IP}
public:InetAddr(const struct sockaddr_in &addr):_addr(addr){GetAddress(&_ip,&_port);}string Ip(){return _ip;}uint16_t Port(){return _port;}~InetAddr(){}
private:struct sockaddr_in _addr;string _ip;uint16_t _port;
};四. 服务端调用模块实现
只需创建出服务端类的对象，依次调用InitServer和Loop函数即可。并创建出执行命令类对象。
#include"CommandExcute.hpp"
#include"TcpServer.hpp"
#include<memory>using namespace std;void Usage(string proc)
{cout<<"Usage:\n\t"<<proc<<" local_port\n"<<endl;
}// ./tcpserver port
int main(int argc,char *argv[])
{if(argc!=2){Usage(argv[0]);return 1;}EnableScreen();uint16_t port=stoi(argv[1]);Command cmd("./safe.txt");func_t cmdExec=bind(&Command::Excute,&cmd,placeholders::_1);unique_ptr<TcpServer> tsvr=make_unique<TcpServer>(port,cmdExec);tsvr->InitServer();tsvr->Loop();return 0;
}五. 客户端模块实现
客户端还是没有变化。不懂得可看此处（点此查看）。
#include<iostream>
#include<string>
#include<unistd.h>
#include<cstring>
#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<arpa/inet.h>
#include<netinet/in.h>#include"Log.hpp"using namespace std;void Usage(string proc)
{cout<<"Usage:\n\t"<<proc<<" serverip serverport\n"<<endl;
}// ./tcpclient serverip serverport
int main(int argc,char *argv[])
{if(argc!=3){Usage(argv[0]);exit(1);}string serverip=argv[1];uint16_t serverport=stoi(argv[2]);int sockfd=::socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);if(sockfd<0){cerr<<"socket error\n"<<endl;exit(2);}//与udpclient一样，不需显式bind//构建目标主机的socket信息struct sockaddr_in server;memset(&server,0,sizeof(server));server.sin_family=AF_INET;server.sin_port=htons(serverport);server.sin_addr.s_addr=inet_addr(serverip.c_str());int n=connect(sockfd,(struct sockaddr*)&server,sizeof(server));if(n<0){cerr<<"connect error\n"<<endl;exit(3);}while(true){cout<<"Please Enter#";string outstring;getline(cin,outstring);ssize_t s=send(sockfd,outstring.c_str(),outstring.size(),0);//writeif(s>0){char inbuffer[1024];ssize_t m=recv(sockfd,inbuffer,sizeof(inbuffer)-1,0);if(m>0){inbuffer[m]=0;cout<<inbuffer<<endl;}else{break;}}else{break;}}
}六. 效果展示
可以看见只要在命令集中的命令都能执行。
总结：
好了，到这里今天的知识就讲完了，大家有错误一点要在评论指出，我怕我一人搁这瞎bb，没人告诉我错误就寄了。
祝大家越来越好，不用关注我（疯狂暗示）
