Geolocalizacion IP

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Autor: blackngel

-[ 0x0E ]--------------------------------------------------------------------
-[ Geolocalizacion IP ]------------------------------------------------------
-[ by blackngel ]----------------------------------------------------SET-35--


          ^^
      *`* @@ *`*     HACK THE WORLD
     *   *--*   *    
          ##         by blackngel <blackngel1@gmail.com>
          ||                      <black@set-ezine.org>
         *  *
        *    *       (C) Copyleft 2008 everybody
       _*    *_


 1 - Prologo
 2 - Introduccion
 3 - Programar con GeoIP
   3.1 - Compilar
   3.2 - El Codigo
 4 - Motor Traceroute
 5 - Exportar a GoogleEarth
 6 - Conclusion
 7 - Referencias



---[ 1 - Prologo

Localizar una IP a lo largo del globo terraqueo para saber en que pais,
ciudad, region, latitud o longitud se encuentra, no pasa de ser un mero
juguete cuando se utiliza para buscar la direccion de alguien con el
que chateamos y desconocemos su paradero. Pero cuando se implementa
dentro del codigo de nuestro propio traceroute, entonces se convierte
en un arma mucho mas poderosa.

En este articulo se ofreceran 3 aperitivos:

 1 - El funcionamiento basico de GeoIP
 2 - Un motor basico de traceroute (*)
 3 - Exportar coordenadas a GoogleEarth

* Este motor ha sido extraido de un programa creado por mi y por lo
tanto se expone aqui para que lo adapteis a vuestras necesidades.



---[ 2 - Introduccion

Primero la pregunta: que es GeoIP?

Pues son dos elementos:

   1 - Una libreria
   2 - Una base de datos

En realidad, GeoIP es un software de pago de la empresa MaxMind [1]. La suerte
es que ofrecen al mismo tiempo una version libre denominada GeoLite City cuya
unica diferencia es la cobertura. Aqui las estadisticas oficiales:

           _---------------_-------------_
           | GeoLite City  |  GeoIP City |
  _--------|---------------|-------------|
  | Paises |    99.3 %     |   99.8 %    |
  |--------|---------------|------------ |
  |Ciudades|     76 %      |    81 %     |
  |_------_|_-------------_|_-----------_|

Esta disponible como codigo abierto para los siguientes lenguajes:

   C, PHP (Pure), Java, Perl (XS), Perl (Pure),
   Apache, Python, MS COM, C#, Pascal, Ruby

Como aqui nos centraremos en el primero de los lenguajes, podras descargar las
fuentes directamente desde aqui:

   http://www.maxmind.com/download/geoip/api/c/GeoIP.tar.gz

Y la base de datos, que deberas instalar en "/usr/local/share/GeoIP/" deberia
estar esperandote aqui:

   http://www.maxmind.com/download/geoip/database/GeoLiteCity.dat.gz

Como trabajar con esta libreria es la cuestion pertinente a la siguiente
seccion.



---[ 3 - Programar con GeoIP

Si tu objetivo es conocer todas las funciones que puede proporcionarte esta
libreria, solo tienes que hacer una cosa muy facil, leerte los archivos de
cabecera. Todas ellas tienen nombres intuitivos, sus parametros son evidentes
y los valores que devuelven suelen almacenarse en estructuras bien definidas.

Aqui solo veremos la siguiente funcion:

   GeoIPRecord * GeoIP_record_by_name(GeoIP *, const char *);

Las estructuras que observas se explicaran dentro de poco. Vulgarmente
podriamos decir que el primer argumento es una base de datos abierta donde
buscar toda la informacion del "host/ip" definido en el segundo.

Devuelve una estructura con toda la informacion que podamos necesitar
acerca de su localizacion. Un valor 'NULL' en caso fallido.

Al fin y al cabo, todas las demas funciones devuelven diferentes valores
segun sus argumentos. Algunas de ellas se encargan de devolver el codigo
de un pais cuando este se le proporciona como argumento y viceversa. Otras
son referentes a las ciudades, otras al codigo postal y asi...

Con la anterior lo obtenemos todo y de un solo golpe.



---[ 3.1 - Compilar

La cabecera principal para cualquier programa que desee utilizar la libreria
GeoIp es: <GeoIP.h>. No obstante, nosotros utilizaremos en la directiva
#include la cabecera <GeoIPCity.h> que incluye a si misma la anterior y nos
facilitara el uso de funciones adicionales.

A la hora de la compilacion debemos linkar correctamente la libreria de esta
forma:

   $ gcc iplocate.c -lGeoIP -o iplocate



---[ 3.2 - El Codigo

GeoIP nos proporciona 2 estructuras basicas con las que interactuaremos en
nuestro programa. Estas son:

   struct GeoIPTag
            |-> typedef: GeoIP

   struct GeoIPRecordTag 
            |-> typedef: GeoIPRecord

Puedes consultar los archivos de cabecera para conocer todos y cada uno de sus
campos. Aqui solo mostraremos los mas interesantes.

En la primera de las estructuras guardaremos el resultado de la apertura de
la base de datos para poder consultarla a partir de ese momento tantas veces
como queramos. 
La segunda es un registro en el que se guardan los datos de una IP localizada.
A nosotros nos interesaran los siguientes que son mas que intuitivos:

   char *country_name;
   char *city;
   float latitude;
   float longitude;

Podrian interesarte otros como:

   char *country_code;
   char *country_code3;
   char *region;
   char *postal_code;
   int dma_code;
   int area_code;
   int charset;
   char *continent_code;

Definiremos una variable global GeoIP para poder acceder a la base de datos
desde cualquier funcion:

   GeoIP *gi;

Antes de empezar, todavia me gustaria hacer algo interesante y necesario. Crear
una estructura global que contenga la informacion de un host y una variable que
lleve la cuenta de cuantos hosts llevamos localizados y almacenados.
Sera util en posteriores secciones, cuando empiecen a encajar las piezas:

 **-------------------------------------------------------------------------**

   struct host {
      char ip[16];            /* IP Address   */

      char country[25];       /* Country Location */
      char city[50];          /* City Location    */
      float lat;              /* Latitude         */
      float lon;              /* Longitude        */

   } geohost[256];

   int cnt_ghost = 0;

 **-------------------------------------------------------------------------**

Veremos ahora como podemos abrir nuestra base de datos. Introduciremos la
sentencia en una funcion a parte. Por que? Simple, si este codigo formara parte
de un programa mayor y necesitasemos realizar sucesivas busquedas, no resultaria
nada aconsejable reabrir la misma base de datos continuamente.

 **-------------------------------------------------------------------------**

   void load_geoip(void)
   {
      gi = GeoIP_open("/usr/local/share/GeoIP/GeoLiteCity.dat",
                      GEOIP_INDEX_CACHE);

      if (gi == NULL) {
         fprintf(stderr, "\nError: Don't open database\n");
         exit(1);
      }
   }

 **-------------------------------------------------------------------------**

El primer argumento cae de cajon, el segundo no tanto, pero la explicacion no
tardara. Podria ser una de estas opciones (extraido del README de GeoIP):

o-----------------------------------------------------------------------------o
|GEOIP_STANDARD     -> Lee la base de datos desde el disco duro.              |
|                      RESULTADO: usa menos memoria.                          |
|                                                                             |
|GEOIP_MEMORY_CACHE -> Carga la base de datos en memoria.                     |
|                      RESULTADO: mejora el rendimiento pero usa mas memoria. |                       |                                                                             |
|GEOIP_CHECK_CACHE  -> Comprueba si la base de datos ha sido actualizada,     |
|                      en tal caso la recarga.                                |
|                                                                             |
|GEOIP_INDEX_CACHE  -> Mantiene un indice de las busquedas mas recientes.     |
|                      RESULTADO: muy eficiente en bases de datos grandes     |
|                                                                             |
|GEOIP_MMAP_CACHE   -> Carga la base de datos en la memoria compartida.       |
o-----------------------------------------------------------------------------o

Ahora viene lo que todos buscais, como conseguir la informacion referente a
una direccion IP. Aqui el motor:

 **-------------------------------------------------------------------------**

   void ip_location(char *host){

      int i, j;
      int find = 0;
      GeoIPRecord *gir;

      // Si alcanzamos el limite de hosts, salimos
      if (cnt_ghost == 256) {
         printf("\nToo many hosts to locate. Clean map first.\n");
         return;
      }

      // Si el HOST ya ha sido localizado, salimos
      for (i = 0; i < cnt_ghost; i++) {
         if (strcmp(geohost[i].ip, host) == 0)
            return;
      }

      // Buscamos el HOST en la base de datos
      if ((gir = GeoIP_record_by_name(gi, host)) == NULL) {
         return;
      }

      cnt_ghost += 1; // Hemos encontrado uno

      strncpy(geohost[cnt_ghost-1].ip, host, 15);
      strncpy(geohost[cnt_ghost-1].country, gir->country_name, 24);
      if (gir->city)
         strncpy(geohost[cnt_ghost-1].city, gir->city, 49);
      geohost[cnt_ghost-1].lat = gir->latitude;
      geohost[cnt_ghost-1].lon = gir->longitude;

      printf("\nIP localizada: %s", geohost[cnt_ghost-1].ip); 
      printf("\nPais: %s", geohost[cnt_ghost-1].country);
      printf("\nCiudad: %s", geohost[cnt_ghost-1].city);
      printf("\nLatitud: %f", geohost[cnt_ghost-1].lat);
      printf("\nLongitud: %f", geohost[cnt_ghost-1].lon);
   }

 **-------------------------------------------------------------------------**

Tus deberes son modificar la estructura "hosts" de la que deriva el array
geohost[] para anyadir mas campos de la estructura GeoIPRecord y obtener asi
mucha mas informacion acerca de una IP.

Utilizar estas funciones en un programa es algo trivial. Puede valerte algo
como:

 **-------------------------------------------------------------------------**

   int main(int argc, char *argv[])
   {
      if (argc < 2) {
         printf("\nUsage: ./iplocate x.x.x.x\n");
         exit(1);
      }

      load_geoip(); // Abrimos la base de datos

      ip_location(argv[1]); // Localizamos un host

      return 0; // Por algo devolvemos int
   }

 **-------------------------------------------------------------------------**

Ya te habras dado cuenta de que con este programa solo podemos consultar la
localizacion de un host y despues todo acaba. Con esto podrias suponer que
la utilizacion de geohost[] es una perdida de memoria innecesaria.
Cuando leas las siguientes secciones cambiaras de opinion. De todas formas
piensa que si integramos el codigo de las dos funciones principales en un
programa interactivo, entonces el modo en que trabajamos se torna bastante
eficiente.

NOTA: Si te gustan las listas enlazadas y te atreves con ellas, te animo
a hacerlo. Puede ser un buen ejercicio de aprendizaje. Se vuelve util en el
desarrollo de grandes aplicaciones donde establecer limites arbitrarios
puede convertirse en nuestra perdicion.

Si necesitas mas ejemplos, el propio codigo fuente de GeoIP te los ofrece
en la carpeta "test/".



---[ 4 - Traceroute

Aqui teneis un programa muy basico para trazar la ruta de un host.

Requisitos:

 - LibPcap (version 0.8) [2]
 - LibNet (version 1.1 o superior) [3]

Compilar con:

 - $ gcc codigo.c -lpcap -lnet -o broute

Uso:

 - $ ./broute x.x.x.x dev

 **-------------------------------------------------------------------------**

   #include <stdio.h>
   #include <string.h>
   #include <pcap.h>
   #include <libnet.h>

   #define FILTRO_ROUTE "icmp[0] = 0 or icmp[0] = 11"

   static u_int32_t src_ip;
   static u_int32_t dst_ip;
   static u_int16_t id;
   static int endsr = 0;
   static char *device;
   static libnet_t *lnet;

   static void
   read_response(u_char *useless, const struct pcap_pkthdr* pkthdr,
                 const u_char* pkt)
   {
      struct libnet_ethernet_hdr *ethh;
      struct libnet_ipv4_hdr *iph;
      struct libnet_icmpv4_hdr *icmph;

      ethh = (struct libnet_ethernet_hdr *)pkt;
      iph = (struct libnet_ipv4_hdr *)(pkt + LIBNET_ETH_H);
      icmph = (struct libnet_icmpv4_hdr *)(pkt + LIBNET_ETH_H + LIBNET_IPV4_H);

      /* AQUI LA RESPUESTA DEL OBJETIVO FINAL */
      if (iph->ip_src.s_addr == dst_ip) {
   
         /* ip_location(libnet_addr2name4(iph->ip_src.s_addr, 0)); */

         /* toGoogleEarth(); */

         printf("\nOBJETIVO ALCANZADO: %s\n",
                libnet_addr2name4(iph->ip_src.s_addr, 0));

         endsr = 1;
         pthread_exit(NULL);
      }

      /* AQUI LA RESPUESTA DE LOS HOSTS O ROUTERS INTERMEDIOS */
      else if (icmph->icmp_type == ICMP_TIMXCEED && 
               icmph->icmp_code == ICMP_TIMXCEED_INTRANS) {

         /* ip_location(libnet_addr2name4(iph->ip_src.s_addr, 0)); */
      
         printf("\nRespuesta desde: %s\n",
                libnet_addr2name4(iph->ip_src.s_addr, 0));
      }
 
   }

   void *
   sniff_route(void *var)
   {
      int rc;
      char errbuf[PCAP_ERRBUF_SIZE];
      struct bpf_program filter_code;
      bpf_u_int32 netp, maskp;
      pcap_t* sniff_route;

      sniff_route = pcap_open_live(device, 256, 0, 1000, errbuf);
      if (sniff_route == NULL){
         fprintf(stderr, "Error en pcap_open_live(): %s\n", errbuf);
         exit(-1);
      }

      if (pcap_lookupnet(device, &netp, &maskp, errbuf) == -1){
         fprintf(stderr, "Error en pcap_lookupnet(): %s\n", errbuf);
         exit(-1);
      }

      if (pcap_compile(sniff_route, &filter_code, FILTRO_ROUTE, 1, netp) == -1){
         fprintf(stderr, "Error en pcap_compile(): %s\n",
                         pcap_geterr(sniff_route));
         exit(-1);
      }

      if (pcap_setfilter(sniff_route, &filter_code) == -1){
         fprintf(stderr, "Error en pcap_setfilter(): %s\n",
                         pcap_geterr(sniff_route));
         exit(-1);
      }

      rc = pcap_loop(sniff_route, -1, &read_response, NULL);
   }

   int main(int argc, char *argv[])
   {
      int c;
      int ttl = 1;
      u_int8_t *payload = NULL;
      u_int32_t payload_s = 0;
      libnet_ptag_t icmp_pkt = 0;
      libnet_ptag_t ip_pkt = 0;
      pthread_t th_sniffroute;

      if (argc < 3){
         fprintf(stderr, "\nUsage: ./broute x.x.x.x dev\n");
         exit(-1);
      }
	
      device = argv[2];

      lnet = libnet_init(LIBNET_RAW4, device, errbuf);
      if (lnet == NULL) {
         fprintf(stderr, "libnet_init failed: %s\n", errbuf);
         exit(-1);
      }
      src_ip = libnet_get_ipaddr4(lnet);

      pthread_create(&th_sniffroute, NULL, sniff_route, NULL);

      dst_ip = libnet_name2addr4(lnet, argv[1], LIBNET_RESOLVE);
      if (dst_ip == -1){
         fprintf(stderr, "IP de Destino erronea.\n");
         exit(-1);
      }
 
      sleep(1);
      while(endsr == 0){
         icmp_pkt = libnet_build_icmpv4_echo(ICMP_ECHO,
                                             0,
                                             0,
                                             id,
                                             0,
                                             payload,
                                             payload_s,
                                             lnet,
                                             icmp_pkt);
         if (icmp_pkt == -1){
            fprintf(stderr, "Error en Cabecera ICMP: %s\n",
                            libnet_geterror(lnet));
         }

    ip_pkt = libnet_build_ipv4(LIBNET_IPV4_H + LIBNET_ICMPV4_ECHO_H + payload_s,
                               0,
                               id,
                               0,
                               ttl,
                               IPPROTO_ICMP,
                               0,
                               src_ip,
                               dst_ip,
                               NULL,
                               0,
                               lnet,
                               ip_pkt);

         if (ip_pkt == -1){
            fprintf(stderr, "Error en Caberera IP: %s\n",
                            libnet_geterror(lnet));
            exit(-1);
         }

         c = libnet_write(lnet);
         usleep(1000);
         ttl += 1;
      }
      libnet_clear_packet(lnet);
      pthread_cancel(th_sniffroute);
      endsr = 0;
   }

 **-------------------------------------------------------------------------**



---[ 5 - Exportar a GoogleEarth

La siguiente funcion crea un archivo en formato xml (con extension .kml)
cuyas marcas seran interpretadas directamente en GoogleEarth estableciendo
puntos a lo largo del globo terraqueo, situando cada uno de los hosts que
haya ido localizando nuestra implementacion de GeoIP

Esta funcion debe conocer:

 1 - Una estructura en la que se hayan ido almacenando los hosts
     localizados mediante GeoIP.

 2 - Un contador con el total de las IP's encontradas (argumento).

 **-------------------------------------------------------------------------**

   void toGoogleEarth(int cnt_ghost)
   {

      int i = 0;
      FILE *fge;

      fge = fopen("routeGE.kml", "w");

      fprintf(fge, "<?xml version=\"1.0\" encoding=\"UTF-8\"?>\n");
      fprintf(fge, "<kml xmlns=\"http://earth.google.com/kml/2.0\">\n");
      fprintf(fge, "<Folder>\n");
      fprintf(fge, "<name>Hack The World</name>\n");
      fprintf(fge, "<visibility>1</visibility>\n");

      for(i = 0; i < cnt_ghost; i++){
         fprintf(fge, "\n<Placemark>\n");
         fprintf(fge, " <name>%s</name>\n", geohost[i].ip);
         fprintf(fge, " <description><![CDATA[ IP:%s ]]></description>\n",
                      geohost[i].ip);
         fprintf(fge, " <description></description>\n");
         fprintf(fge, " <View>\n");
         fprintf(fge, " <longitude>%f</longitude>\n", geohost[i].lon);
         fprintf(fge, " <latitude>%f</latitude>\n", geohost[i].lat);
         fprintf(fge, " </View>\n");
         fprintf(fge, " <visibility>1</visibility>\n");
 fprintf(fge, " <styleUrl>root://styleMaps#default?iconId=0x307 </styleUrl>\n");

   /*    ICONO PARA MARCAR LOS PUNTOS
         fprintf(fge, "<Style><icon>images/x.png</icon></Style>\n");
   */
         fprintf(fge, " <Point><coordinates>%f,%f,45</coordinates></Point>\n",
                      geohost[i].lon,geohost[i].lat);
         fprintf(fge, " </Placemark>\n");
      }

      fprintf(fge, "</Folder>\n");
      fprintf(fge, "</kml>");
      fclose(fge);

      printf("\nThe route has been printed to Google Earth format at \
\"routeGE.kml\" file\n");
   }

 **-------------------------------------------------------------------------**



---[ 6 - Conclusion

Si tienes un poco de habilidad y has seguido hasta aqui todo lo descrito,
entonces estas en el camino correcto. Ahora estas preparado para unir las
piezas del puzzle y disfrutar de la satisfaccion que produce hacer las cosas
como "los hackers" mandan.

Si no conoces libNet, libPcap o si la programacion de threads (hilos) todavia
esta fuera de tu alcance, entonces no te preocupes. Puedes centrarte unicamente
en la seccion - 3 - y sacar el maximo provecho de lo alli expuesto; al fin y
al cabo esa era la base del articulo.

En fin, algun@s ya saben, algun@s ya sabeis que... en fin... no podemos evitar
ir un poco mas alla...

Siempre, siempre hay que ir un poco mas alla!!!



---[ 7 - Referencias

 [1] MaxMind
     http://www.maxmind.com

 [2] LibPcap
     http://sourceforge.net/projects/libpcap/

 [3] LibNet
     http://libnet.sourceforge.net

*EOF*