O Beaglebone Black não consegue enviar pacotes UDP brutos com o Python para o laptop rodando Ubuntu 16.04

Question

Eu criei um script Python 3.6 que cria um pacote UDP bruto pela ethernet para um sistema com um endereço MAC e um endereço IPv4 conhecidos. Este script está sendo executado em um Beaglebone Black (BBB) que é conectado diretamente através de ethernet a um laptop executando o Ubuntu 16.04. O script também está sendo executado no sistema Ubuntu (com os endereços src e dst alterados obviamente). Eu também estou acessando o terminal BBB por uma conexão serial. O BBB pode executar o ping com êxito no laptop e vice-versa. Quando o laptop executa o script Python, o pacote é mostrado como enviado pelo Wireshark, as luzes da porta ethernet piscam e, em seguida, a instância de tcpdump em execução no BBB confirma que o pacote foi enviado. No entanto, ao executar o script no BBB, a instância de tcpdump no BBB mostra que o pacote é enviado; mas as luzes da porta ethernet não acendem e o laptop não recebe o pacote. Na inicialização de ambos os sistemas, quando eu executo ifconfig , nenhuma das interfaces ethernet tem endereços IP, então eu tive que configurá-los para endereços arbitrários (mesmo antes de fazer isso, os pacotes enviavam laptop para BBB mas não o contrário) ao redor).

O endereço MAC do laptop é AX: XX: XX: XX: XX: XA e seu IP é 192.168.1.XA O endereço MAC do BBB é BX: XX: XX: XX: XX: XB e seu IP é 192.168.1.XB Estou usando a porta 1235 para todas as operações.

A chamada de ifconfig no laptop fornece:

enp0s31f6 Link encap:Ethernet  HWaddr AX:XX:XX:XX:XX:XA  
          inet addr:192.168.1.XA  Bcast:192.168.1.255  Mask:255.255.255.0
          inet6 addr: fe80::56ee:75ff:fece:4227/64 Scope:Link
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1
          RX packets:537 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0
          TX packets:2912 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0
          collisions:0 txqueuelen:1000 
          RX bytes:154829 (154.8 KB)  TX bytes:516547 (516.5 KB)
          Interrupt:16 Memory:f2200000-f2220000 

A chamada de ifconfig no BBB dá:

eth0      Link encap:Ethernet  HWaddr BX:XX:XX:XX:XX:XB                        
          inet addr:192.168.1.XB  Bcast:192.168.1.255  Mask:255.255.255.0      
          inet6 addr: fe80::6a3:16ff:feba:676a%132688/64 Scope:Link             
          UP BROADCAST RUNNING MULTICAST  MTU:1500  Metric:1                    
          RX packets:2124 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0                 
          TX packets:669 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0                
          collisions:0 txqueuelen:1000                                          
          RX bytes:402654 (393.2 KiB)  TX bytes:173920 (169.8 KiB)              
          Interrupt:174  

Quando o script é executado no laptop, o BBB tcpdump -n udp -vv -X se parece com isto:

04:47:15.179497 IP (tos 0x0, ttl 64, id 52223, offset 0, flags [DF], proto UDP (17), length 33)                                                                 
    192.168.1.XA.1235 > 192.168.1.XB.1235: [no cksum] UDP, length 5           
        0x0000:  4500 0021 cbff 4000 4011 ea79 c0a8 017f  E..!..@[email protected]....      
        0x0010:  c0a8 0183 04d3 04d3 000d 0000 0003 020f  ................      
        0x0020:  0f00 0000 0000 0000 0000 0000 0000       .............. 

Quando o script é executado no BBB, o laptop não o recebe, mas o tcpdump -n udp -vv -X no BBB mostra que ele é enviado:

04:51:31.613740 IP (tos 0x0, ttl 64, id 34794, offset 0, flags [DF], proto UDP (17), length 33)
    192.168.1.XB.1235 > 192.168.1.XA.1235: [no cksum] UDP, length 5
        0x0000:  4500 0021 87ea 4000 4011 2e8f c0a8 0183  E..!..@.@.......
        0x0010:  c0a8 017f 04d3 04d3 000d 0000 0003 020f  ................
        0x0020:  0f                                       .

O script python3.6 em execução no Laptop e BBB é:

import socket
import time
import struct
import random

#the following lists are specified as [src, dst]
#The order of the elements of these two element lists are reversed for the BBB
MAC = ["AX XX XX XX XX XA", "BX XX XX XX XX XB"]
IP = ["192.168.1.XA", "192.168.1.XB"]
port = [1235, 1235]
address = (IP[1], port[1])

#iface = 'eth0' for the BBB, 'enp0s31f6' for Laptop running Ubuntu 16.04
iface = 'enp0s31f6'


def shex(str):
    result = hex(int(str))
    return result[2:].zfill(2)


def ipToHex(ip):
    a = ip.split('.')
    return '{:02X} {:02X} {:02X} {:02X}'.format(*map(int, a))


def checksum(hdr):
    hdr = "".join(hdr.split())
    hdr = " ".join(hdr[i:i + 2] for i in range(0, len(hdr), 2)).split()
    hdr = list(map(lambda x: int(x, 16), hdr))
    hdr = struct.pack("%dB" % len(hdr), *hdr)

    cksum = 0
    for i in range(0, len(hdr), 2):
        word = hdr[i] + (hdr[i + 1] << 8)
        temp = cksum + word
        cksum = (temp & 0xFFFF) + (temp >> 16)
    res = ~cksum & 0xFFFF
    return '{:04X}'.format(((res << 8) & 0xFF00) | ((res >> 8) & 0x00FF))


class EthernetPacket:
    def __init__(self, mac, payload):
        self.srcMAC = mac[0]
        self.dstMAC = mac[1]
        self.type = '{:04X}'.format(0x0800)
        self.payload = payload

    def send(self, sock):
        sock.send(bytes.fromhex(self.srcMAC + self.dstMAC + self.type + self.payload.construct()))
        time.sleep(0.005)


class IPv4Packet:
    def __init__(self, ip, payload):
        self.srcIP = ipToHex(ip[0])
        self.dstIP = ipToHex(ip[1])
        self.ver = "45 00"
        self.id = '{:04X}'.format(0xFFFF & random.randrange(0, 65536)) + " 40 00 40 11"
        self.length = payload.length + 20
        self.payload = payload
        hdr = self.ver + '{:04X}'.format(self.length) + self.id + "0000" + self.srcIP + self.dstIP
        self.checksum = checksum(hdr)

    def construct(self):
        return self.ver + '{:04X}'.format(
        self.length) + self.id + self.checksum + self.srcIP + self.dstIP + self.payload.construct()


class UDPPacket:
    def __init__(self, port, payload):
        self.srcPort = '{:04X}'.format(port[0])
        self.dstPort = '{:04X}'.format(port[1])
        self.checksum = "0000"
        self.length = len(bytes.fromhex(payload)) + 8
        self.payload = payload

    def construct(self):
        return self.srcPort + self.dstPort + '{:04X}'.format(self.length) + self.checksum + self.payload


def main():
    sock = socket.socket(socket.AF_PACKET, socket.SOCK_RAW)
    sock.bind((iface, 1235))

    msg = 0

    cmd = input("Enter Command: ")
    task = cmd.split()

    if not task:
        task = ['null']

    while task[0] != 'exit' and task[0] != 'quit' and task[0] != 'close':
        if task[0] == 'light':
            param1, param2 = shex('00') + ' ', shex('00')
        if len(task) > 1:
            param1 = shex(task[1]) + ' '
        if len(task) > 2:
            param2 = shex(task[2])
        msg = '00 03 02 ' + param1 + param2

        u = UDPPacket(port, msg)
        i = IPv4Packet(IP, u)
        e = EthernetPacket(MAC, i)
        e.send(sock)

        cmd = input("Enter Command: ")
        task = cmd.split()

    sock.close()


if __name__ == "__main__":
    main()

Qualquer ajuda é apreciada.