Tcpdump命令的使用与示例——linux下的网络分析
顧名思義，TcpDump可以將網(wǎng)絡(luò)中傳送的數(shù)據(jù)包的“頭”完全截獲下來提供分析。它支持針對網(wǎng)絡(luò)層、協(xié)議、主機(jī)、網(wǎng)絡(luò)或端口的過濾，并提供and、or、not等邏輯語句來幫助你去掉無用的信息。tcpdump就是一種免費(fèi)的網(wǎng)絡(luò)分析工具，尤其其提供了源代碼，公開了接口，因此具備很強(qiáng)的可擴(kuò)展性，對于網(wǎng)絡(luò)維護(hù)和入侵者都是非常有用的工具。tcpdump存在于基本的FreeBSD系統(tǒng)中，由于它需要將網(wǎng)絡(luò)界面設(shè)置為混雜模式，普通用戶不能正常執(zhí)行，但具備root權(quán)限的用戶可以直接執(zhí)行它來獲取網(wǎng)絡(luò)上的信息。因此系統(tǒng)中存在網(wǎng)絡(luò)分析工具主要不是對本機(jī)安全的威脅，而是對網(wǎng)絡(luò)上的其他計算機(jī)的安全存在威脅。
我們用盡量簡單的話來定義tcpdump，就是：dump the traffice on a network.，根據(jù)使用者的定義對網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)包進(jìn)行截獲的包分析工具。作為互聯(lián)網(wǎng)上經(jīng)典的的系統(tǒng)管理員必備工具，tcpdump以其強(qiáng)大的功能，靈活的截取策略，成為每個高級的系統(tǒng)管理員分析網(wǎng)絡(luò)，排查問題等所必備的東西之一。tcpdump提供了源代碼，公開了接口，因此具備很強(qiáng)的可擴(kuò)展性，對于網(wǎng)絡(luò)維護(hù)和入侵者都是非常有用的工具。tcpdump存在于基本的FreeBSD系統(tǒng)中，由于它需要將網(wǎng)絡(luò)界面設(shè)置為混雜模式，普通用戶不能正常執(zhí)行，但具備root權(quán)限的用戶可以直接執(zhí)行它來獲取網(wǎng)絡(luò)上的信息。因此系統(tǒng)中存在網(wǎng)絡(luò)分析工具主要不是對本機(jī)安全的威脅，而是對網(wǎng)絡(luò)上的其他計算機(jī)的安全存在威脅。
網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集分析工具TcpDump的安裝
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在linux下tcpdump的安裝十分簡單，一般由兩種安裝方式。一種是以rpm包的形式來進(jìn)行安裝。另外一種是以源程序的形式安裝。
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rpm包的形式安裝：這種形式的安裝是最簡單的安裝方法，rpm包是將軟件編譯后打包成二進(jìn)制的格式，通過rpm命令可以直接安裝，不需要修改任何東西。以超級用戶登錄，使用命令如下：
#rpm -ivh tcpdump-3_4a5.rpm
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這樣tcpdump就順利地安裝到你的linux系統(tǒng)中。怎么樣，很簡單吧。
源程序的安裝：既然rpm包的安裝很簡單,為什么還要采用比較復(fù)雜的源程序安裝呢?其實(shí)，linux一個最大的誘人之處就是在她上面有很多軟件是提供源程序的，人們可以修改源程序來滿足自己的特殊的需要。所以我特別建議朋友們都采取這種源程序的安裝方法。
- 第一步 取得源程序 在源程序的安裝方式中，我們首先要取得tcpdump的源程序分發(fā)包，這種分發(fā)包有兩種形式，一種是tar壓縮包(tcpdump-3_4a5.tar.Z),另一種是rpm的分發(fā)包(tcpdump-3_4a5.src.rpm)。這兩種形式的內(nèi)容都是一樣的，不同的僅僅是壓縮的方式.tar的壓縮包可以使用如下命令解開：
#tar xvfz tcpdump-3_4a5.tar.Z
rpm的包可以使用如下命令安裝:
#rpm -ivh tcpdump-3_4a5.src.rpm
這樣就把tcpdump的源代碼解壓到/usr/src/redhat/SOURCES目錄下. - 第二步 做好編譯源程序前的準(zhǔn)備活動
在編譯源程序之前，最好已經(jīng)確定庫文件libpcap已經(jīng)安裝完畢，這個庫文件是tcpdump軟件所需的庫文件。同樣，你同時還要有一個標(biāo)準(zhǔn)的c語言編譯器。在linux下標(biāo)準(zhǔn)的c 語言編譯器一般是gcc。 在tcpdump的源程序目錄中。有一個文件是Makefile.in，configure命令就是從Makefile.in文件中自動產(chǎn)生Makefile文件。在Makefile.in文件中，可以根據(jù)系統(tǒng)的配置來修改BINDEST 和 MANDEST 這兩個宏定義，缺省值是
BINDEST = @sbindir@
MANDEST = @mandir@
第一個宏值表明安裝tcpdump的二進(jìn)制文件的路徑名，第二個表明tcpdump的man 幫助頁的路徑名,你可以修改它們來滿足系統(tǒng)的需求。 - 第三步 編譯源程序
使用源程序目錄中的configure腳本，它從系統(tǒng)中讀出各種所需的屬性。并且根據(jù)Makefile.in文件自動生成Makefile文件，以便編譯使用.make 命令則根據(jù)Makefile文件中的規(guī)則編譯tcpdump的源程序。使用make install命令安裝編譯好的tcpdump的二進(jìn)制文件。
總結(jié)一下就是:
# tar xvfz tcpdump-3_4a5.tar.Z
# vi Makefile.in
# . /configure
# make
# make install
3 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)采集分析工具TcpDump的使用
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??? 普通情況下，直接啟動tcpdump將監(jiān)視第一個網(wǎng)絡(luò)界面上所有流過的數(shù)據(jù)包。
# tcpdump
tcpdump: listening on fxp0
11:58:47.873028 202.102.245.40.netbios-ns > 202.102.245.127.netbios-ns: udp 50
11:58:47.974331 0:10:7b:8:3a:56 > 1:80:c2:0:0:0 802.1d ui/C len=43
???????????????????????? 0000 0000 0080 0000 1007 cf08 0900 0000
???????????????????????? 0e80 0000 902b 4695 0980 8701 0014 0002
???????????????????????? 000f 0000 902b 4695 0008 00
11:58:48.373134 0:0:e8:5b:6d:85 > Broadcast sap e0 ui/C len=97
???????????????????????? ffff 0060 0004 ffff ffff ffff ffff ffff
???????????????????????? 0452 ffff ffff 0000 e85b 6d85 4008 0002
???????????????????????? 0640 4d41 5354 4552 5f57 4542 0000 0000
???????????????????????? 0000 00
^C
??? tcpdump支持相當(dāng)多的不同參數(shù)，如使用-i參數(shù)指定tcpdump監(jiān)聽的網(wǎng)絡(luò)界面，這在計算機(jī)具有多個網(wǎng)絡(luò)界面時非常有用，使用-c參數(shù)指定要監(jiān)聽的數(shù)據(jù)包數(shù)量，使用-w參數(shù)指定將監(jiān)聽到的數(shù)據(jù)包寫入文件中保存，等等。
??? 然而更復(fù)雜的tcpdump參數(shù)是用于過濾目的，這是因為網(wǎng)絡(luò)中流量很大，如果不加分辨將所有的數(shù)據(jù)包都截留下來，數(shù)據(jù)量太大，反而不容易發(fā)現(xiàn)需要的數(shù)據(jù)包。使用這些參數(shù)定義的過濾規(guī)則可以截留特定的數(shù)據(jù)包，以縮小目標(biāo)，才能更好的分析網(wǎng)絡(luò)中存在的問題。tcpdump使用參數(shù)指定要監(jiān)視數(shù)據(jù)包的類型、地址、端口等，根據(jù)具體的網(wǎng)絡(luò)問題，充分利用這些過濾規(guī)則就能達(dá)到迅速定位故障的目的。請使用man tcpdump查看這些過濾規(guī)則的具體用法。
??? 顯然為了安全起見，不用作網(wǎng)絡(luò)管理用途的計算機(jī)上不應(yīng)該運(yùn)行這一類的網(wǎng)絡(luò)分析軟件，為了屏蔽它們，可以屏蔽內(nèi)核中的bpfilter偽設(shè)備。一般情況下網(wǎng)絡(luò)硬件和TCP/IP堆棧不支持接收或發(fā)送與本計算機(jī)無關(guān)的數(shù)據(jù)包，為了接收這些數(shù)據(jù)包，就必須使用網(wǎng)卡的混雜模式，并繞過標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP堆棧才行。在FreeBSD下，這就需要內(nèi)核支持偽設(shè)備bpfilter。因此，在內(nèi)核中取消bpfilter支持，就能屏蔽tcpdump之類的網(wǎng)絡(luò)分析工具。
??? 并且當(dāng)網(wǎng)卡被設(shè)置為混雜模式時，系統(tǒng)會在控制臺和日志文件中留下記錄，提醒管理員留意這臺系統(tǒng)是否被用作攻擊同網(wǎng)絡(luò)的其他計算機(jī)的跳板。
??? May 15 16:27:20 host1 /kernel: fxp0: promiscuous mode enabled
??? 雖然網(wǎng)絡(luò)分析工具能將網(wǎng)絡(luò)中傳送的數(shù)據(jù)記錄下來，但是網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)流量相當(dāng)大，如何對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、分類統(tǒng)計、發(fā)現(xiàn)并報告錯誤卻是更關(guān)鍵的問題。網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)包屬于不同的協(xié)議，而不同協(xié)議數(shù)據(jù)包的格式也不同。因此對捕獲的數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，將包中的信息盡可能的展示出來，對于協(xié)議分析工具來講更為重要。昂貴的商業(yè)分析工具的優(yōu)勢就在于它們能支持很多種類的應(yīng)用層協(xié)議，而不僅僅只支持tcp、udp等低層協(xié)議。
??? 從上面tcpdump的輸出可以看出，tcpdump對截獲的數(shù)據(jù)并沒有進(jìn)行徹底解碼，數(shù)據(jù)包內(nèi)的大部分內(nèi)容是使用十六進(jìn)制的形式直接打印輸出的。顯然這不利于分析網(wǎng)絡(luò)故障，通常的解決辦法是先使用帶-w參數(shù)的tcpdump 截獲數(shù)據(jù)并保存到文件中，然后再使用其他程序進(jìn)行解碼分析。當(dāng)然也應(yīng)該定義過濾規(guī)則，以避免捕獲的數(shù)據(jù)包填滿整個硬盤。FreeBSD提供的一個有效的解碼程序為tcpshow，它可以通過Packages Collection來安裝。
# pkg_add /cdrom/packages/security/tcpshow*
# tcpdump -c 3 -w tcpdump.out
tcpdump: listening on fxp0
# tcpshow < tcpdump.out
---------------------------------------------------------------------------
Packet 1
TIME:12:00:59.984829
LINK:00:10:7B:08:3A:56 -> 01:80:C2:00:00:00 type=0026
<*** No decode support for encapsulated protocol ***>
---------------------------------------------------------------------------
Packet 2
TIME:12:01:01.074513 (1.089684)
LINK:00:A0:C9:AB:3C:DF -> FF:FF:FF:FF:FF:FF type=ARP
ARP:htype=Ethernet ptype=IP hlen=6 plen=4 op=request
sender-MAC-addr=00:A0:C9:AB:3C:DF sender-IP-address=202.102.245.3
target-MAC-addr=00:00:00:00:00:00 target-IP-address=202.102.245.3
---------------------------------------------------------------------------
Packet 3
TIME:12:01:01.985023 (0.910510)
LINK:00:10:7B:08:3A:56 -> 01:80:C2:00:00:00 type=0026
<*** No decode support for encapsulated protocol ***>
??? tcpshow能以不同方式對數(shù)據(jù)包進(jìn)行解碼，并以不同的方式顯示解碼數(shù)據(jù)，使用者可以根據(jù)其手冊來選擇最合適的參數(shù)對截獲的數(shù)據(jù)包進(jìn)行分析。從上面的例子中可以看出，tcpshow支持的協(xié)議也并不豐富，對于它不支持的協(xié)議就無法進(jìn)行解碼。
??? 除了tcpdump之外，FreeBSD的Packages Collecion中還提供了Ethereal和Sniffit兩個網(wǎng)絡(luò)分析工具，以及其他一些基于網(wǎng)絡(luò)分析方式的安全工具。其中Ethereal運(yùn)行在X Window 下，具有不錯的圖形界面，Sniffit使用字符窗口形式，同樣也易于操作。然而由于tcpdump對過濾規(guī)則的支持能力更強(qiáng)大，因此系統(tǒng)管理員仍然更喜歡使用它。對于有經(jīng)驗的網(wǎng)絡(luò)管理員，使用這些網(wǎng)絡(luò)分析工具不但能用來了解網(wǎng)絡(luò)到底是如何運(yùn)行的，故障出現(xiàn)在何處，還能進(jìn)行有效的統(tǒng)計工作，如那種協(xié)議產(chǎn)生的通信量占主要地位，那個主機(jī)最繁忙，網(wǎng)絡(luò)瓶頸位于何處等等問題。因此網(wǎng)絡(luò)分析工具是用于網(wǎng)絡(luò)管理的寶貴系統(tǒng)工具。為了防止數(shù)據(jù)被濫用的網(wǎng)絡(luò)分析工具截獲，關(guān)鍵還是要在網(wǎng)絡(luò)的物理結(jié)構(gòu)上解決。常用的方法是使用交換機(jī)或網(wǎng)橋?qū)⑿湃尉W(wǎng)絡(luò)和不信任網(wǎng)絡(luò)分隔開，可以防止外部網(wǎng)段竊聽內(nèi)部數(shù)據(jù)傳輸，但仍然不能解決內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)相互通信時的數(shù)據(jù)安全問題。如果沒有足夠的經(jīng)費(fèi)將網(wǎng)絡(luò)上的共享集線器升級為以太網(wǎng)交換機(jī)，可以使用FreeBSD系統(tǒng)執(zhí)行網(wǎng)橋任務(wù)。這需要使用option BRIDGE編譯選項重新定制內(nèi)核，此后使用bridge命令啟動網(wǎng)橋功能。
tcpdump采用命令行方式，它的命令格式為：
??? tcpdump [ -adeflnNOpqStvx ] [ -c 數(shù)量 ] [ -F 文件名 ]
[ -i 網(wǎng)絡(luò)接口 ] [ -r 文件名] [ -s snaplen ]
[ -T 類型 ] [ -w 文件名 ] [表達(dá)式 ]
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(1). tcpdump的選項介紹
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-a 將網(wǎng)絡(luò)地址和廣播地址轉(zhuǎn)變成名字；
-d 將匹配信息包的代碼以人們能夠理解的匯編格式給出；
-dd 將匹配信息包的代碼以c語言程序段的格式給出；
-ddd 將匹配信息包的代碼以十進(jìn)制的形式給出；
-e 在輸出行打印出數(shù)據(jù)鏈路層的頭部信息；
-f 將外部的Internet地址以數(shù)字的形式打印出來；
-l 使標(biāo)準(zhǔn)輸出變?yōu)榫彌_行形式；
-n 不把網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換成名字；
-t 在輸出的每一行不打印時間戳；
-v 輸出一個稍微詳細(xì)的信息，例如在ip包中可以包括ttl和服務(wù)類型的信息；
-vv 輸出詳細(xì)的報文信息；
-c 在收到指定的包的數(shù)目后，tcpdump就會停止；
-F 從指定的文件中讀取表達(dá)式,忽略其它的表達(dá)式；
-i 指定監(jiān)聽的網(wǎng)絡(luò)接口；
-r 從指定的文件中讀取包(這些包一般通過-w選項產(chǎn)生)；
-w 直接將包寫入文件中，并不分析和打印出來；
-T 將監(jiān)聽到的包直接解釋為指定的類型的報文，常見的類型有rpc （遠(yuǎn)程過程調(diào)用）和snmp（簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議；）
(2). tcpdump的表達(dá)式介紹
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??? 表達(dá)式是一個正則表達(dá)式，tcpdump利用它作為過濾報文的條件，如果一個報文滿足表達(dá)式的條件，則這個報文將會被捕獲。如果沒有給出任何條件，則網(wǎng)絡(luò)上所有的信息包將會被截獲。在表達(dá)式中一般如下幾種類型的關(guān)鍵字。
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??? 第一種是關(guān)于類型的關(guān)鍵字，主要包括host，net，port, 例如 host 210.27.48.2，指明 210.27.48.2是一臺主機(jī)，net 202.0.0.0 指明 202.0.0.0是一個網(wǎng)絡(luò)地址，port 23 指明端口號是23。如果沒有指定類型，缺省的類型是host.
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??? 第二種是確定傳輸方向的關(guān)鍵字，主要包括src , dst ,dst or src, dst and src ,這些關(guān)鍵字指明了傳輸?shù)姆较颉Ｅe例說明，src 210.27.48.2 ,指明ip包中源地址是210.27.48.2 , dst net 202.0.0.0 指明目的網(wǎng)絡(luò)地址是202.0.0.0 。如果沒有指明方向關(guān)鍵字，則缺省是src or dst關(guān)鍵字。
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??? 第三種是協(xié)議的關(guān)鍵字，主要包括fddi,ip,arp,rarp,tcp,udp等類型。Fddi指明是在FDDI(分布式光纖數(shù)據(jù)接口網(wǎng)絡(luò))上的特定的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，實(shí)際上它是"ether"的別名，fddi和ether具有類似的源地址和目的地址，所以可以將fddi協(xié)議包當(dāng)作ether的包進(jìn)行處理和分析。其他的幾個關(guān)鍵字就是指明了監(jiān)聽的包的協(xié)議內(nèi)容。如果沒有指定任何協(xié)議，則tcpdump將會監(jiān)聽所有協(xié)議的信息包。
??? 除了這三種類型的關(guān)鍵字之外，其他重要的關(guān)鍵字如下：gateway, broadcast,less,greater,還有三種邏輯運(yùn)算，取非運(yùn)算是 'not ' '! ', 與運(yùn)算是'and','&&';或運(yùn)算 是'or' ,'││'；這些關(guān)鍵字可以組合起來構(gòu)成強(qiáng)大的組合條件來滿足人們的需要，下面舉幾個例子來說明。
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??? A想要截獲所有210.27.48.1 的主機(jī)收到的和發(fā)出的所有的數(shù)據(jù)包：
#tcpdump host 210.27.48.1
B想要截獲主機(jī)210.27.48.1 和主機(jī)210.27.48.2 或210.27.48.3的通信，使用命令：（在命令行中適用 括號時，一定要
#tcpdump host 210.27.48.1 and \ (210.27.48.2 or 210.27.48.3 \)
C如果想要獲取主機(jī)210.27.48.1除了和主機(jī)210.27.48.2之外所有主機(jī)通信的ip包，使用命令：
#tcpdump ip host 210.27.48.1 and ! 210.27.48.2
D如果想要獲取主機(jī)210.27.48.1接收或發(fā)出的telnet包，使用如下命令：
#tcpdump tcp port 23 host 210.27.48.1
(3). tcpdump的輸出結(jié)果介紹
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??? 下面我們介紹幾種典型的tcpdump命令的輸出信息
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A,數(shù)據(jù)鏈路層頭信息
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使用命令
#tcpdump --e host ice
ice 是一臺裝有l(wèi)inux的主機(jī)，她的MAC地址是0：90：27：58：AF：1A
H219是一臺裝有SOLARIC的SUN工作站，它的MAC地址是8：0：20：79：5B：46；上一條命令的輸出結(jié)果如下所示：
21:50:12.847509 eth0 < 8:0:20:79:5b:46 0:90:27:58:af:1a ip 60: h219.33357 > ice.telne
t 0:0(0) ack 22535 win 8760 (DF)
??? 分析：21：50：12是顯示的時間， 847509是ID號，eth0 <表示從網(wǎng)絡(luò)接口eth0 接受該數(shù)據(jù)包，eth0 >表示從網(wǎng)絡(luò)接口設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)包, 8:0:20:79:5b:46是主機(jī)H219的MAC地址,它表明是從源地址H219發(fā)來的數(shù)據(jù)包. 0:90:27:58:af:1a是主機(jī)ICE的MAC地址,表示該數(shù)據(jù)包的目的地址是ICE . ip 是表明該數(shù)據(jù)包是IP數(shù)據(jù)包,60 是數(shù)據(jù)包的長度, h219.33357 > ice.telnet 表明該數(shù)據(jù)包是從主機(jī)H219的33357端口發(fā)往主機(jī)ICE的TELNET(23)端口. ack 22535 表明對序列號是222535的包進(jìn)行響應(yīng). win 8760表明發(fā)送窗口的大小是8760.
B,ARP包的TCPDUMP輸出信息
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使用命令
#tcpdump arp
得到的輸出結(jié)果是：
22:32:42.802509 eth0 > arp who-has route tell ice (0:90:27:58:af:1a)
22:32:42.802902 eth0 < arp reply route is-at 0:90:27:12:10:66 (0:90:27:58:af:1a)
分析: 22:32:42是時間戳, 802509是ID號, eth0 >表明從主機(jī)發(fā)出該數(shù)據(jù)包, arp表明是ARP請求包, who-has route tell ice表明是主機(jī)ICE請求主機(jī)ROUTE的MAC地址。 0:90:27:58:af:1a是主機(jī)ICE的MAC地址。
C,TCP包的輸出信息
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??? 用TCPDUMP捕獲的TCP包的一般輸出信息是：
src > dst: flags data-seqno ack window urgent options
src > dst:表明從源地址到目的地址, flags是TCP包中的標(biāo)志信息,S 是SYN標(biāo)志, F (FIN), P (PUSH) , R (RST) "." (沒有標(biāo)記); data-seqno是數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)的順序號, ack是下次期望的順序號, window是接收緩存的窗口大小, urgent表明數(shù)據(jù)包中是否有緊急指針. Options是選項.
D,UDP包的輸出信息
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??? 用TCPDUMP捕獲的UDP包的一般輸出信息是：
route.port1 > ice.port2: udp lenth
UDP十分簡單，上面的輸出行表明從主機(jī)ROUTE的port1端口發(fā)出的一個UDP數(shù)據(jù)包到主機(jī)ICE的port2端口，類型是UDP， 包的長度是lenth
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的Tcpdump命令的使用与示例——linux下的网络分析的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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