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 IPv4 nicht zu einem 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.
Der Typ des ICMP-Pakets und der zugehörige Code stehen als jeweils 8-Bit-Zahl am Anfang des ICMP-Headers. Die Zahlen haben dabei folgende Bedeutungen:[6]
Um zu verhindern, dass Pakete endlos durch ein Netzwerk (z. B. im Kreis zwischen mehreren Routern) gesendet werden, reduziert ein Router beim Weiterleiten den TTL-Wert um 1. Erreicht der TTL-Wert den Wert 0, wird das Paket gelöscht und der Sender über eine ICMP-Nachricht über diesen Vorgang informiert. Diesen Mechanismus macht sich Traceroute zunutze.
Um die Route (die Hops) eines Pakets zu einem bestimmten Ziel-Host zu ermitteln, versendet das Analyseprogramm Traceroute Datenpakete mit inkrementierender Time-To-Live (TTL) (beginnend mit 1) und wartet auf „Time to live exceeded in transit“ oder „Destination unreachable“ Meldungen als Reaktion. Abhängig von der Implementierung oder einer gewählten Option von Traceroute können das ICMP- (z. B. unter Windows) oder UDP-Pakete (z. B. unter Linux) sein.
Aufbau
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 Typ-Feld spezifiziert die Nachricht. Das Code-Feld 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)
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
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
RFC: 792 – Internet Control Message Protocol [Errata: RFC 792]. September 1989 (aktualisiert durch RFC 950, englisch).
RFC: 1122 – Requirements for Internet Hosts – Communication Layers [Errata: RFC 1122]. Oktober 1989 (aktualisiert durch RFC 1349, auch für weitere ICMP-Erweiterungen, englisch).
ICMP Parameters IANA – vollständige Liste der ICMP-Typen und Codes.
Einzelnachweise
↑RFC: 792 – Internet Control Message Protocol [Errata: RFC 792]. September 1989 (aktualisiert durch RFC 950, englisch).
↑RFC: 950 – Internet Standard Subnetting Procedure. August 1985 (englisch).
↑RFC: 4884 – Extended ICMP to Support Multi-Part Messages. April 2007 (englisch).
↑RFC: 6633 – Deprecation of ICMP Source Quench Messages. Mai 2012 (englisch).
↑RFC: 6918 – Formally Deprecating Some ICMPv4 Message Types. April 2013 (englisch).
↑J. F. Kurose, K. W. Ross: Computer Netzwerking: A Top-Down Approach. Hrsg.: Addison-Wesley (= World student series). 2006, ISBN 0-321-41849-2 (google.com).
↑ abRFC: 3692 – Assigning Experimental and Testing Numbers Considered Useful. Januar 2004 (englisch).
↑ abRFC: 4727 – Experimental Values in IPv4, IPv6, ICMPv4, ICMPv6, UDP, and TCP Headers. November 2006 (englisch).
