mysql協議分析2---認證包

主人看到navicat和mysql在那嘻嘻哈哈，眉來眼去的，好不快樂，忽然也想自己寫個程序，直接去訪問Mysql，雖然現在已經有很多現成的中間件可以直接拿來用了，程序只要負責寫sql語句就行了，但是主人想要自己通過mysql協議直接和mysql通訊，一窺究竟。於是主人找到Mysql說：親愛的mysql，我以前和你交流總要通過第三方的驅動在中間傳話，總感覺我們之間還有一個隔閡，有些話也不方便說，我現在有些心裏話想直接和你交流。。。你說行嗎？

 

mysql說：當然行啊，mysql受寵若驚，要和我打交道有多種方法比如：TCP/IP，TLS/SSL，Unix Sockets，Shared Memory，Named pipes等，那我們就用TCP/IP的方吧。用tcp協議就繞不開三次握手連接和四次握手斷開，所以呢你和我連接的第一件事就是三次握手連接。

 

主人尷尬的笑了笑，tcp的三次握手聽到聽說過很多次，但是從沒有真正的理解。。。

 

mysql從身後丟過來一個便籤：這裏有篇文章可以參考下：https://www.cnblogs.com/zhanyd/p/9877762.html

主人謝道，還是你體貼，剛開始navicat和你連接的時候，我是輸入了主機地址，用戶名，密碼的，你們之間是怎麼驗證的呢？

 

mysql說：好問題，所有的客戶端和我連接首先都要先經過我的認證，我和客戶端一次正常的交互過程如下：

1. 三次握手建立 TCP 連接。

2. 建立 MySQL 連接，也就是認證階段。
    服務端 -> 客戶端：發送握手初始化包 (Handshake Initialization Packet)。
    客戶端 -> 服務端：發送驗證包 (Client Authentication Packet)。
    服務端 -> 客戶端：認證結果消息。

3. 認證通過之後，客戶端開始與服務端之間交互，也就是命令執行階段。
    客戶端 -> 服務端：發送命令包 (Command Packet)。
    服務端 -> 客戶端：發送迴應包 (OK Packet, or Error Packet, or Result Set Packet)。

4. 斷開 MySQL 連接。
    客戶端 -> 服務器：發送退出命令包。

5. 四次握手斷開 TCP 連接。

 

我專門搞了個認證報文格式，我會按照以下的格式給客戶端發送數據，然後客戶端要根據這裏面的內容給我返回驗證包，然後我判斷是否有權限登錄：

 

官方的文檔是這樣子滴：

 

 

感覺不直觀，在網上找到一個更直觀的圖：

 

具體解釋如下：

• protocol_version (1) -- 0x0a protocol_version

  第一個字節表示協議版本號

• server_version (string.NUL) -- human-readable server version

  服務器版本號，字符串遇到Null結束

• connection_id (4) -- connection id

   服務器線程id

• auth_plugin_data_part_1 (string.fix_len) -- [len=8] first 8 bytes of the auth-plugin data

  第一部分8個字節的挑戰隨機數，後面還有第二部分

• filler_1 (1) -- 0x00

  填充位0x00

• capability_flag_1 (2) -- lower 2 bytes of the Protocol::CapabilityFlags (optional)

  服務器權能標誌（低位2個字節）

• character_set (1) -- default server character-set, only the lower 8-bits Protocol::CharacterSet (optional)

  This “character set” value is really a collation ID but implies the character set; see the Protocol::CharacterSet description.

  字符編碼

• status_flags (2) -- Protocol::StatusFlags (optional)

  服務器狀態

• capability_flags_2 (2) -- upper 2 bytes of the Protocol::CapabilityFlags

  服務器權能標誌（高位2個字節）

• auth_plugin_data_len (1) -- length of the combined auth_plugin_data, if auth_plugin_data_len is > 0

  挑戰隨機數的長度

• string[10]     reserved (all [00])

  10個字節的保留位，都是00

• auth_plugin_data_part_2

  挑戰隨機數的第二部分，通常是12字節

• 挑戰隨機數結束標誌00
  

• auth_plugin_name (string.NUL) -- name of the auth_method that the auth_plugin_data belongs to

            認證插件的名稱，null結尾（這部分上面的圖表裏沒有加進去）

 

 

 

主人聽完後，躍躍欲試，很想驗證下Mysql說的是不是真的，於是他找到了密友Wiresshark，讓他監聽下navicat和mysql之間的認證包，Wiresshark很快就完成了任務，把結果呈上來了：

具體先看服務器發送過來的第一個包：

 

主人一看，居然和mysql說的一模一樣，好神奇。。。

mysql笑道：那當然，我還能騙你不成。我發給客戶端收到後，客戶端就要返回認證包給我驗證啦，是驢是馬我一眼就能認出來了哦，客戶端返回給我要遵循以下的格式：

 

Fields

• capability_flags (4) -- capability flags of the client as defined in Protocol::CapabilityFlags

  客戶端權能標誌

• max_packet_size (4) -- max size of a command packet that the client wants to send to the server

  報文的最大字節數

• character_set (1) -- connection's default character set as defined in Protocol::CharacterSet.

  字符集編碼

• username (string.fix_len) -- name of the SQL account which client wants to log in -- this string should be interpreted using the character set indicated by character set field.

  用戶名

• auth-response (string.NUL) -- opaque authentication response data generated by Authentication Method indicated by the plugin name field

  用戶認證信息，即密碼明文和挑戰隨機數加密後的token

• database (string.NUL) -- initail database for the connection -- this string should be interpreted using the character set indicated by character set field.

  數據庫名稱

• auth plugin name (string.NUL) -- the Authentication Method used by the client to generate auth-response value in this packet. This is an UTF-8 string.

  認證方法

主人抓包的結果：

 

mysql收到了主人發過來的認證包：主人，經過驗證用戶名密碼都是正確的，可以登錄了，我要返回一個ok報文，告訴你操作成功了哦，報文結構如下：

 

 

• header：

  OK: header = 0 and length of packet > 7

  header=0並且報文長度>7表示當前是ok報文

  EOF: header = 0xfe and length of packet < 9

   header=0xfe並且報文長度<9表示當前是eof報文

   

主人抓包的結果：

header = 0，表示這個是個ok報文，status_flags（server status）= 02表名設置自動提交成功。

 

 

主人很高興：這是不是說明，我和你的連接成功了呀？

mysql：恭喜你連接成功了，我們走出了第一步，接下來你就可以發送命令讓我執行了喲。