Internet Control Message Protocol

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ICMP (Internet Control Message Protocol)
Familie: Internetprotokollfamilie
Einsatzgebiet:

Obligatorischer Zusatz
zum Internet Protocol,
Fehlermeldungen, Diagnose

ICMP im TCP/IP-Protokollstapel
Internet ICMP
IPv4
Netzzugang Ethernet Token
Bus
Token
Ring
FDDI
Standards: RFC 792 (1981)

Das Internet Control Message Protocol (ICMP) dient in Rechnernetzwerken dem Austausch von Informations- und Fehlermeldungen über das Internet-Protokoll in der Version 4 (IPv4). Für IPv6 existiert ein ähnliches Protokoll mit dem Namen ICMPv6.

ICMP ist Bestandteil von IPv4, wird aber wie ein eigenständiges Protokoll behandelt. Es wird von jedem Router und jedem Rechner erwartet, dass sie ICMP „verstehen“. Die meisten ICMP-Pakete enthalten Diagnose-Informationen: Sie werden vom Router zur Quelle zurückgeschickt, wenn der Router Pakete verwirft, etwa weil beispielsweise das Ziel nicht erreichbar ist oder die TTL abgelaufen ist. Es gelten folgende Grundsätze:

  • ICMP benutzt IP als Kommunikationsbasis, indem es sich selbst als Protokoll einer höheren Schicht interpretiert, d. h. ICMP-Nachrichten werden in IP-Paketen gekapselt.
  • ICMP erkennt einige Fehlerzustände, macht aber IP zu keinem zuverlässigen Protokoll.
  • ICMP analysiert Fehler in jedem IP-Paket, mit Ausnahme solcher, die eine ICMP-Nachricht tragen.
  • ICMP-Nachrichten werden nicht als Antwort auf Pakete an Zieladressen versendet, bei denen es sich um Multicast- oder Broadcast-Adressen handelt.
  • ICMP-Nachrichten antworten nur einer eindeutigen Quell-IP-Adresse.

Die ICMP-Pakettypen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Der Typ des ICMP-Pakets steht als 8-Bit-Zahl am Anfang des ICMP-Headers. Die Zahlen haben dabei folgende Bedeutungen:[1]

  • 0 = Echo (Antwort)
  • 1–2 = nicht zugewiesen
  • 3 = Ziel des Datagramms nicht erreichbar
  • 4 = Aufforderung, die Paketsendung zu drosseln
  • 5 = Umleitungsempfehlung zu anderem Gateway desselben Netzwerks mit schnellerer Verbindung zum Ziel
  • 6 = alternative Host-Adresse
  • 7 = nicht zugewiesen
  • 8 = Anfrage eines Echos
  • 9 = Angebot eines Routers
  • 10 = Router-Anwerbung
  • 11 = Zeitüberschreitung
  • 12 = Problem mit Parameter des Datagramms
  • 13 = Zeitstempel (erleichtert die Zeitsynchronisation)
  • 14 = Zeitstempel (Antwort)
  • 15 = „Informationsanfrage“ (zur Ermittlung der Netzwerknummer[2], ersetzt durch DHCP[3])
  • 16 = „Informationsantwort“
  • 17 = Anfrage Netzmaske
  • 18 = Antwort Netzmaske
  • 19 = reserviert (für Sicherheit)
  • 20–29 = reserviert (für Robustheitsexperimente)
  • 30 = Traceroute
  • 31 = Fehler bei Umwandlung des Datagramms
  • 32 = Mobile Host Redirect
  • 33 = Ursprünglich IPv6 Where-Are-You (ersetzt durch ICMPv6)
  • 34 = Ursprünglich IPv6 I-Am-Here (ersetzt durch ICMPv6)
  • 35 = Mobile Registration Request
  • 36 = Mobile Registration Reply
  • 37 = Domain Name Request
  • 38 = Domain Name Reply
  • 39 = SKIP
  • 40 = Photuris
  • 41 = verwendet von experimentellen Mobilitätsprotokollen wie Seamoby
  • 42 = erweitertes Echo *[4]
  • 43 = erweitertes Echo (Antwort) *
  • 44–252 = nicht zugewiesen
  • 253 = Experiment 1 nach RFC 3692
  • 254 = Experiment 2 nach RFC 3692

[†] abgeschafft

Time-To-Live[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Um die Route eines Pakets zu einem bestimmten Ziel-Host festzustellen, versendet das Analyseprogramm Traceroute speziell präparierte Datagramme mit verringerter Time-To-Live (TTL) und wartet auf ICMP-Meldungen „Time to live exceeded in transit“ und „Destination unreachable“ als Antworten. Abhängig von der Implementierung von Traceroute können das ICMP (z. B. unter Windows) oder UDP (z. B. unter Linux) sein.

Aufbau[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

ICMP sendet und empfängt eine Vielzahl von Nachrichten. Im IP-Header wird die ICMP-Nachricht durch die Protokollnummer 1 angezeigt. ICMPv6 trägt dagegen die Protokollnummer 58. Das ICMP-Nachrichtenformat besteht aus nur wenigen Feldern:

0 4 8 12 16 20 24 28 31
Typ Code Prüfsumme
Daten (optional)

Das Typfeld spezifiziert die Nachricht. Das Codefeld interpretiert die Nachrichtenart genauer. Die Daten enthalten typischerweise einen Teil der ursprünglichen IP-Nachricht. Einige der häufiger vorkommenden Typ-Code-Kombinationen sind:

Typ Typname Code Bedeutung
0 Echo-Antwort 0 Echo-Antwort
3 Ziel nicht erreichbar 0 Netzwerk nicht erreichbar
1 Host (Zielstation) nicht erreichbar
2 Protokoll nicht erreichbar
3 Port nicht erreichbar
4 Fragmentierung nötig, Don’t Fragment aber gesetzt
5 Route nicht möglich (die Richtung in IP-Header-Feld Option falsch angegeben)
13 Communication administratively prohibited (Paket wird von der Firewall des Empfängers geblockt)
4 Entlasten der Quelle 0 Datagramm verworfen, da Warteschlange voll
8 Echo-Anfrage 0 Echo-Anfrage (besser bekannt als „Ping“)
11 Zeitlimit überschritten 0 TTL (Time To Live, Lebensdauer) abgelaufen
1 Zeitlimit während der Defragmentierung überschritten

Ein zusätzliches Feld „Daten“ trägt bei vielen ICMP-Nachrichten im ersten 32-Bit-Wort genauere Informationen zur Zuordnung der ICMP-Nachricht. Oft werden ab dem zweiten Datenwort auch IP-Header des auslösenden Datagramms sowie die ersten 32 Bit des Pakets übermittelt. Das „Daten“-Feld kann jedoch auch dazu missbraucht werden, um Nutzdaten zu übertragen (ICMP-Tunneling). Die notwendige Fehlerbehandlung beziehungsweise Fehlerkorrektur und Ähnliches muss dann jedoch auf der Anwendungsebene implementiert werden.

Sicherheitsrelevante Aspekte[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Das Internet Control Message Protocol kann für einen Denial-of-Service- (DoS) oder Distributed-Denial-of-Service-Angriff (DDoS) auf ein Gerät verwendet werden. Außerdem kann ein Gerät von einem Angreifer als Teil eines DDoS-Angriffs für einen Angriff auf ein drittes Gerät missbraucht werden. Typische Angriffsmethoden sind der Smurf-Angriff, das Flooding oder der Ping of Death. Eine weitere Möglichkeit der Ausnutzung des ICMP-Protokolls ist dessen Nutzung zur unberechtigten Datenübertragung mittels ICMP-Tunnel-Verbindung.

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • RFC 792 – Internet Control Message Protocol
  • RFC 1122 – Requirements for Internet Hosts – Communication Layers (u. a. ICMP-Erweiterungen)
  • IANA ICMP Parameters – vollständige Liste der ICMP-Typen und Codes

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. Internet Control Message Protocol (ICMP) Parameters. IANA, 15. Juni 2018, abgerufen am 9. Dezember 2018 (englisch).
  2. J. Postel: Internet Control Message Protocol. DARPA Internet Program Protocol Specification. In: Requests For Comments. Network Working Group, September 1989, S. 18-19, abgerufen am 8. Dezember 2018 (englisch).
  3. F. Gont: Formally Deprecating Some ICMPv4 Message Types. In: Requests For Comments. Internet Engineering Task Force (IETF), April 2013, abgerufen am 9. Dezember 2018 (englisch).
  4. R. Bonica, R. Thomas, J. Linkova, C. Lenart, M. Boucadair: PROBE: A Utility for Probing Interfaces. RFC 8335, Proposed Standard. In: Requests For Comments. Internet Engineering Task Force (IETF), Februar 2018, abgerufen am 9. Dezember 2018 (englisch).