STUN協議解析

和STUN協議相關的文檔一共有三個：RFC 3489，RFC 5389和RFC 5780

引用

Message Header

    0                   1                   2                   3
    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
   |      STUN Message Type        |         Message Length        |
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
   |
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
                            Transaction ID
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
                                                                   |
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

STUN消息主要分爲兩種：

Header說明

類型	說明
STUN Message Type	STUN類型
Message Lenght	去除固定頭部(20Byte)的剩餘的長度
Transaction ID	一個128位的標識符，客戶端隨機生成的，然後服務端要回復相同的標識符

STUN Message Type說明

MessageType值	類型
0x0001	Binding Request
0x0101	Binding Response
0x0111	Binding Error Response

Message Attributes

    0                   1                   2                   3
    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
   |         Type                  |            Length             |
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
   |                             Value                             ....
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

一個STUN消息可以包含0個或者多個STUN屬性，屬性有一個通用的頭部，如上。

Message Attributes說明

類型	說明
Type	一個uint16長度的類型，用不同的值區分不同的屬性
Lenght	表示Value的長度，不包括固定頭部的大小(4Byte)
Value	不固定長度，表示屬性的內容

Type說明

值	類型
0x0001	MAPPED-ADDRESS
0x0002	RESPONSE-ADDRESS
0x0003	CHANGE-REQUEST
0x0004	SOURCE-ADDRESS
0x0005	CHANGED-ADDRESS
0x0006	USERNAME
0x0007	PASSWORD
0x0008	MESSAGE-INTEGRITY
0x0009	ERROR-CODE
0x000a	UNKNOWN-ATTRIBUTES
0x000b	REFLECTED-FROM
0x802b	RESPONSE-ORIGIN
0x802c	OTHER-ADDRESS

MAPPED-ADDRESS

用於表示客戶端外部IP地址，如果沒有NAT，那麼外部IP地址和內部IP地址是相同的。前8位保留，之後8位用於表示IP類型（IPV4/6）。之後16位表示端口號。這裏強制使用IPV4版本，所以Address是32位。

    0                   1                   2                   3
    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
   |x x x x x x x x|    Family     |           Port                |
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
   |                             Address                           |
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

RESPONSE_ADDRESS

用於標示哪一個服務端的IP和Port發送發送的數據。數據格式參考MAPPED-ADDRESS。

CHANGE-REQUEST

請求服務端使用不同的IP或者Port來給客戶端發送消息。A表示“改變IP”標誌，B表示“改變端口”標誌。

    0                   1                   2                   3
    0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
   |0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 A B 0|
   +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

ERROR-CODE

     0                   1                   2                   3
     0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
    +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
    |                   0                     |Class|     Number    |
    +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
    |      Reason Phrase (variable)                                ..
    +-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+

ERROR-CODE說明

類型	說明
Class	用於存儲100的倍數，這個值只能是1~6
Number	100的餘數，值的範圍是0~99，Error Code的計算是：`Class * 100 + Number`
Reason Phrase	ByteString類型，用於描述錯誤信息

Error Code說明

Error Code	說明
400	請求格式不正確
401	請求消息不包含`MESSAGE-INTEGRITY`屬性
420	服務器不理解請求中的強制屬性
430	請求消息包含`MESSAGE-INTEGRITY`屬性，但是卻使用了一個過期的共享密鑰
431	請求消息包含`MESSAGE-INTEGRITY`屬性，但是HMAC校驗失敗。
500	服務器遇到了一個臨時錯誤。客戶端應該重試
600	服務器拒絕滿足該請求。客戶端不應重試

RESPONSE-ORIGIN

用於標示哪一個服務端的IP和Port發送的數據。數據格式參考MAPPED-ADDRESS。

OTHER-ADDRESS

用於標示服務端另一個IP和Port發送的數據。數據格式參考MAPPED-ADDRESS。

RFC3478 VS RFC5780

RFC3478和RFC5780主要區別在於：NAT類型和探測方式。RFC5780細化NAT類型，採用新的探測方式，爲了新類型和新探測方式新增了幾種對應的屬性。

RFC3478 NAT類型定義

RFC3478 NAT Variations中定義了四種NAT類型：Full cone、Restricted cone、Port-Restricted cone和Symmetric。

完全圓錐形NAT（Full cone NAT）

一旦一個內部地址（iAddr:port）映射到外部地址（eAddr:port），所有發自iAddr:port的包都經由eAddr:port向外發送。任意外部主機都能通過給eAddr:port發包到達iAddr:port（注：port不需要一樣）

受限圓錐形NAT（Address-Restricted cone NAT）

內部客戶端必須首先發送數據包到對方（IP=X.X.X.X），然後才能接收來自X.X.X.X的數據包。在限制方面，唯一的要求是數據包是來自X.X.X.X。
內部地址（iAddr:port1）映射到外部地址（eAddr:port2），所有發自iAddr:port1的包都經由eAddr:port2向外發送。外部主機（hostAddr:any）能通過給eAddr:port2發包到達iAddr:port1。（注：any指外部主機源端口不受限制，但是目的端口必須是port2。只有外部主機數據包的目的IP 爲內部客戶端的所映射的外部ip，且目的端口爲port2時數據包才被放行。