RDP协议详解

 

 

RDP协议详解

一、前言

RDP，Remote Desktop Protocol,远程桌面协议，是一个多通道（mutil-channel）的协议，让用户（客户端或称“本地电脑”）连上提供微软终端机服务的电脑（服务器端或称“远程电脑”）。大部分的Windows、Linux、FreeBSD、Mac OS X都有相应的客户端。服务端听取送到 TCP 3389 端口的数据。

windows从NT开始提供终端服务，它是微软买来的网络协议技术(Citrix)，服务器端要安装、配置，客户端要连接程序。终端服务使任何一台有权限的终端机，用已知的账号登录服务器，可以使用账号内的资源，包括软件，硬件资源；同时，在协议升级后，客户端连接后可以使用本地的资源，包括本地打印机、声音本地回放，本地磁盘资源和本地硬件接口。所有的计算都在服务器端进行，客户端只需要处理网络连接、接收数据、界面显示和设备数据输出。目前，关于RDP服务的linux客户端程序有winconnect，linrdp，rdesktop，前两个没有源码，但redsktop已经由原来的个人开发后公开代码演变成现在的项目组开发。

二、概述

1 版本功能说明：

RDP协议在终端服务推出后已有四个版本，4.0、5.0、5.1、5.2。一般来说，版本是根据windows的版本确定的。

从客户端的角度来说，5.X版本间提供的功能差别不是很大，相对于4.0版本，它提供了用户带密码直接登录、客户端驱动器资源映射、客户端音频回放、最高24位色显示和符合FIPS加密级别连接。

另外，从4.0协议开始变提供的客户羰功能有：高、中、低三种数据加密级别，客户端自定义初始登录环境，客户端打印机映射，客户端LPT端口映射，客户端com端口映射，剪贴板映射，客户登录的个性化设置(包括键盘、显示界面大小等)。


7.0版：这是最新的版本，必须要有Windows Server 2008 R2 或 Windows 7。

2、协议层次说明：

通过破解研究，我们掌握了RDP协议的基本层次结构。基本上，RDP协议的每一层次上都标示出其层内的数据长度值。对于层次划分，主要是指RDP协议网络功能数据传送时通常都包含的各层次，而对于各层次内所实现的单层次连接等功能将做为单独的模块来进行阐述。

 网络连接层：RDP协议建立在TCP/IP协议之上，由于传输的数据量比较大，因此在协议的底层首先定义一层网络连接层。它定义了一个完整的RDP数据逻辑包，以避免由于网络包长度过长而被分割使数据丢失。

ISO数据层：在网络连接层之上是ISO数据层，它表示RDP数据的正常连接通信。

虚拟通道层：在ISO数据层之上，RDP协议定义一个虚拟通道层，用以拆分标示不同虚拟通道的数据，加快客户端处理速度，节省占用网络接口的时间。

加密解密层：在虚拟通道层之上，RDP定义一个数据加密解密层。此层用于对所有的功能数据进行加密、解密处理。

功能数据层：在加密解密层之上是功能数据，画面信息，本地资源转换，声音数据，打印数据等所有的功能数据信息都在此层进行处理。另外，根据数据类型的不同，这些数据都有各自不同层次的分割，他们的内部层次结构将在各个功能模块中进行阐述。

3 其它说明：

本协议解析中所提到的各层次结构都是指RDP功能数据正常传送时的各底层结构，在功能数据传送前的各层次的建立连接过程及其结构、实现都归于模块实现来进行说明。对于服务器端的各种设置以及个版本间的内部实现差异请看RDP帮助文档，以及rdpwin开发文档。

4 连接过程说明：

1) 客户端连接服务器
2) ISO数据层建立连接
3) 发送初始协议相关信息，接收加密、解密密钥
4) 虚拟通道申请
5) 加密形式发送客户端系统信息，同时验证加密协议
6) 平台软件证书验证
7) 各功能建立连接，各功能数据传输，功能实现

三、网络层次

1.网络连接层

在RDP协议网络实现连接中，本层的数据格式是固定的。

2.ISO数据层

3.虚拟通道层

虚拟通道层用于在正常网络连接数据之上，中个虚拟通道的功能数据。此层次的连接另见初始连接模块与通道申请模块，在此只说明正常数据连接时的层次结构。

1）结构信息

2）类型说明
0x64：客户端发送数据
0x68：客户端接收数据

3）用户号说明
本次连接的用户号，服务器发送的是0x0001；客户端所发送的值是初始连接时请示通道后服务器同意开通的虚拟个数。

4）虚拟通道号说明：
虚拟通道号是本层次以上所发送的功能数据所在的虚拟通道号，其由初始连接通道申请建立时确定。

5）标志说明：
客户端发送的标志为0x70；服务器端发送的标志，当数据是图像（由通道号识别），其值为0x70，当功能数据是其他数据时，其值为0xf0.

4.加密解密层：

加密解密用于对网络连接中所发送、接收的数据进行加密、解密。我为保证数据和系统的安全性，对网络数据进行加密传输时比较常用且必然的，RDP协议在此层对实际的功能数据进行加密。

1）结构信息

5.功能数据层：

功能数据是客户端与服务器进行交互的真正数据。他们都有各自固定格式、连接、控制方式，具体情况见各功能模块的说明。

根据当前我们所掌握的信息，RDP协议将图像信息、声音信息、设备信息、剪贴板内容都各自以单一的虚拟通道进行传送，而打印机映射，磁盘映射，端口映射都做为设备信息的内容进行处理。限于当前左上角工作和项目工作的限度，设备信息中只考虑了打印机映射的部分，对于打印机信息与其他的设备相关的信息没有进行有效隔离区分，而本协议说明中相关的连接信息、数据传送都只认为是打印机映射的内容。

四、各连接模块说明：

1 ISO连接模块：

在客户端与服务器的网络套接口建立之后，需要首先建立RDP协议底层连接，得到连接确认后才能正常通信。具体实现如下：

1) 连接过程说明：

初始连接时，在网络套接口TCP连接建立之后中，客户端首先进行连接请求，当收到连接确认后表示网络连接层连接建立，随后开始传送RDP数据。

2) 连接请求通信数据

 3) RDP包类型说明：

     0xe0：客户端连接请求

     0xd0：服务器确认连接

4) 未知数据2说明：

  0x0000：客户端请求连接的值

  0x1234：服务器确认请求的值

5) 其它数据说明：

win2003客户端在请求时附带了如下字符—“Cookie: mstshash=Administrator0x0d0x0e”，目前不知其意。其中Administrator为自动登录名，当其长度超过12字节时，只保留前12字节，其它字符都固定不变。

2 协议信息初始模块：

当基本的RDP连接建立后，需要进行客户端与服务器的系统环境、RDP连接环境的信息交流与连接确认。

2-1) 发送包结构：

2-1-1) 第一部分未知数据结构：

 

2-1-2) 第二部分未知数据结构：

 

说明：3组参数标志都是0x30，8个参数值的标志都是0x20

 

2-1-3) 第三部分未知数据结构：

 

2-1-3-1：基本信息

 

基本信息返回值多少且固定，认为在具体连接时有更多返回信息。加密信息需要取回加密级别与密钥；通道信息则返回基本图形信息的通道号和其他虚拟通道号，需要另行申请。

3 通道申请模块

对于RDP连接，各种功能数据都是通过单独的虚拟通道传输的。初始连接后，在进一步的信息通信之前，需要开辟相应的通道。

1) 过程说明

客户端首先发送一个建立连接独立空间请求，再发送一个用户绑定请求，若服务器同意，将发送用户绑定确认，且含有需要申请的虚拟通道总数totalchannel。随后客户端申请虚拟通道。虚拟通道号从1001+2=1003开始到1001+totalchannel结束，每次申请都应返回一个申请结果。

2) 建立连接独立空间请求结构：

3） 绑定用户请求结构 ：

 

4）用户绑定确认结构：

 

5）申请虚拟通道号结构：

 

6）通道申请确认结构：

 

4.系统初始连接模块

当通道申请各部分通过后，开始系统登录的初始连接。从此数据包开始，所以虚拟通道层以上的网络数据都需要加密，详细的加密功能实现请参见加密模块。登录的网络信息结构如下：

5.图形连接模块

在图形数据发送之前，服务器需要对此功能模块验证，验证内容是所有与图形相关的信息，包括鼠标设置、键盘输入、字体类型、画图命令格式、图形显示的各种类型。

根据已破解的信息显示，RDESKTOP原来并没有正确的赋值，因为它的返回值是没有固定的，对于服务器发送来的信息没有处理，而服务器在其关于图形方面的参数设置询问没有得到正确的回答时，则以固定的服务器端的参数进行设置。

连接过程说明：服务器端首先发送关于图形方面的基本参数设置，客户端应该对这些设置进行反馈。此后rdesktop的处理是顺序发送同步信息，两个控制信息包，一个输入信息包，两个字体信息包；同时顺序接收一个同步信息包，两控制信息包，一个未知信息包；但redsktop并没有对接2收的信息包进行处理。

5-2)基本参数设2置信息包结构：

5-3) 详细参数信息组类别：

每个类型的数据前2字节为类型，然后是长度，数据。以接收到优先作例介绍。

5-3-1) 通用类型(general->01)

 

6打印机映射连接模块：

RDP协议当前提供映射5个设备，在我们破解过程中并没有区分出他们的区别，在此视为单一处理。打印机的连接在系统登录前完成，以配置操作系统信息。

6-1) 连接过程说明

6-2) 设备初始连接通知：

 

6-3) 客户端连接申请：

 

6-4) 客户端名称注册：

 

6-5) 服务器提供的设备接口说明：

 

6-6) 服务器设备申请确认：除标志反位存储外，其他都与6-2)中所说相同。

6-7) 客户端设备提供的接口说明：除标志反位存储、ASCII信息和设备1信息中第11字节值是5之外，其他都与6-2中所说相同。

6-8) 客户端打印机映射申请：

6-9) 服务器打印机设备映射成功确认：

 

###声音处理连接模块
RDP协议需要单独的虚拟通道传递关于声音的数据。为了能够在本地播放声音，需要进行声音处理模块的连接，但只有要声音回放时才开始连接。连接的内容是：客户端对这些信息进行反馈，以在客户端与服务器之间确定相应的参数。

7-1) 连接过程说明：服务器首先发送一系列的关于声卡的设置参数，以及声音数据的网络格式信息，客户端对本地声卡进行测试并发回可支持的设置参数；服务器得到反馈后再发送测试数据，测试成功则反馈连接成功。

7-2) 声卡设置参数询问结构：

声卡参数结构：

 

7-3) 声卡设置参数反馈结构：

 

7-2) 声卡测试结构：

 

7-2) 声卡测试反馈结构：

 

 

五、各功能模块说明

任务标志说明：适用于所有非图形通道数据。

 

1 licence身份模块：

在加密、解密验证通过以后，服务器发送licence信息进行系统的身份认证。身份证认证的加密、解密系统也是用RSA/RC4体系，但是与网络通信中的加密、解密系统分开的。licence认证中的密钥是临时的、单独的。

1-1) 连接过程说明：服务器端首先发送demand包，内容是随机数和一些系统相关的字符信息；客户端需要回复requset包，内容是随机数、空闲值、主机名、用户名；服务器再发送authreq包，内容包括token值和signature值；客户端需要回复authresq包，内容包括token值、hwid值和signature值。服务器通过后会发送result包，表明licence认证通过。

1-2) demand包：r

1-3) request包：s

 

1-4) authreq包：r

 

1-5) authreq包：s

 

1-6) result包：r 不处理

 

2 加密解密模块：

在初始模块中对网络通信连接中所设定的加密信息提交给服务器。而RDP协议实现的加密形式是RSA/RC4。

当取得初始的加密、解密密钥(在发送初始连接信息后得到的)，在初始连接结束后，客户端需要发送系统登录的初始信息，用以验证客户端加密、解密 的正确性。此后经过licence认证，通过认证后，所有的加密数据都经加密解密层处理。同时，密钥需要保存，因为加密数据包需要连续的正确加密或解密才能得到正确的数据。

3 图形处理模块

在图形处理中，客户端将所有的事件转换为固定格式的网络数据发送到服务器，服务器将处理的结果以图片形式发回服务器。在图形处理模块内部又分了较多的层次，叙述下面：

3-1) 第一级层次

说明：对于每一组命令，他们都取相应的系统状态，根据具体的情况进行处理。特别说明的是，颜色值是固定的3字节，根据深度值取相应的就可以。

3-2-2) 位图：前2字节是图片的数量。其后是图片数据，取出后画图片。

每一张图片的结构：

 

4打印数据模块

   RDP协议提供本地打印机映射到服务器功能。在用户通过终端连接服务器并映射本地打印机后，可在远程主机上使用本地的打印机。客户端需要将本地打印机的型号传送给服务器，只有当前的服务器含有此打印机型号驱动时，打印机才会映射成功，在通道建立之后，对于打印机映射还需要信息交互确认。

   服务器把需要打印的数据发送到打印机所在的网络连接终端，通过单独的虚拟通道传送到客户端，由客户端负责打印数据的处理。在终端连接初始建立时，需要发送映射本地打印机的请求，服务器接受映射后，客户端应申请相应的虚拟通道以进行打印数据的相关操作。将要打印的数据在网络传输中，是以PRN格式存放的。在用本地映射的打印机进行打印工作时，需要对打印机进行相应的连接，打印数据以PRN的形式从服务器发送到客户端，客户端只要把他们直接输出到打印机端口即可打印。对于打印的数据及其网络协议本身的控制信息需要客户端能够正确的分离、操作。

   本地设备操作说明：设备的每一个任务操作，服务器都会发送请求，当任务操作结束时，需要客户端正确回复确认。对于设备的每一次具体任务，都需要首先创建任务，当得到确定的答复以后才可能继续任务。任务创建后执行具体的内容。设备的功能操作又分读、写和控制；对于每一种功能操作，任务数据分开始、传输中和结束三种。需要顺序传送。每一小段数据传输结束后需要回复确认。当任务结束后，需要回复确认。