手把手教你捕获数据包
一.捕获数据包的实现原理:
在通常情况下,网络通信的套接字程序只能响应与自己硬件地址相匹配的或是
以广播形式发出的数据帧,对于其他形式的数据帧比如已到达网络接口但却不
是发给此地址的数据帧,网络接口在验证投递地址并非自身地址之后将不引起
响应,也就是说应用程序无法收取与自己无关的的数据包。
所以我们要想实现截获流经网络设备的所有数据包,就要采取一点特别的手段
了:
将网卡设置为混杂模式。
这样一来,该主机的网卡就可以捕获到所有流经其网卡的数据包和帧。
但是要注意一点,这种截获仅仅是数据包的一份拷贝,而不能对其进行截断,
要想截断网络流量就要采用一些更底层的办法了,不在本文的讨论范围之内。
二. 捕获数据包的编程实现:
1.raw socket 的实现方法
不同于我们常用的数据流套接字和数据报套接字,在创建了原始套接字后,需
要用 WSAIoctl()函数来设置一下,它的定义是这样的
int WSAIoctl(
SOCKET s,
DWORD dwIoControlCode,
LPVOID lpvInBuffer,
DWORD cbInBuffer,
LPVOID lpvOutBuffer,
DWORD cbOutBuffer,
LPDWORD lpcbBytesReturned,
LPWSAOVERLAPPED lpOverlapped,
LPWSAOVERLAPPED_COMPLETION_ROUTINE
lpCompletionRoutine
);
虽然咋一看参数比较多,但是其实我们最关心的只是其中的第二项而已,我们
需要做的就是把第二项设置为 SIO_RCVALL,讲了这么多其实要做的就是这么一
行代码,很简单吧?^_^
当然我们还可以指定是否亲自处理 IP 头,但是这并不是必须的。
完整的代码类似与如下这样,加粗的代码是与平常不同的需要注意的地方:
( 为了让代码一目了然,我把错误处理去掉了,下同)
#include “WinSock2.h”
#define SIO_RCVALL _WSAIOW(IOC_VENDOR,1)
SOCKET SnifferSocket
WSADATA wsaData;
iFlag=WSAStartup(MAKEWORD(2,2),&wsaData);
//开
启 winsock.dll
SnifferSocket=WSASocket(AF_INET,
raw
SOCK_RAW,IPPROTO_IP,NULL,0,WSA_FLAG_OVERLAPPED);
socket
//创建
char FAR
name[128];
//获取本机 IP 地址
gethostname(name, sizeof(name));
struct hostent FAR * pHostent;
pHostent = gethostbyname(name);
SOCKADDR_IN
sa;
SOCKADDR_IN 结构的内容
sa.sin_family = AF_INET;
sa.sin_port = htons(6000);
改,当然与当然系统不能冲突
//填充
// 端口号可以随便
memcpy(&(sa.sin_addr),pHostent->h_addr,pHostent->h_length);
bind(SnifferSocket,(LPSOCKADDR)&sa,sizeof(sa));
//绑定
// 置 ioctl 来接收所有网络数据,关键步骤
DWORD dwBufferLen[10] ;
DWORD dwBufferInLen = 1 ;
DWORD dwBytesReturned = 0 ;
WSAIoctl(SnifferSocket, IO_RCVALL,&dwBufferInLen,
izeof(dwBufferInLen),
&dwBufferLen, sizeof(dwBufferLen),&dwBytesReturned , NULL ,
NULL );
至此,实际就可以开始对网络数据包进行嗅探了,而对于数据包的接收还是和
普通的 socket 一样,通过 recv()函数来完成,因为这里涉及到不同的 socket
模型,接收方法差别很大,所以在此就不提供接收的代码了。
2.winpcap 的实现方法:----------------------------------------------
winpcap 驱动包,是我们玩转数据包不可或缺的好东东,winpcap 的主要功能在
于独立于主机协议(如 TCP-IP)而发送和接收原始数据报,主要为我们提供了
四大功能:
功能:
1> 捕获原始数据报,包括在共享网络上各主机发送/接收的以及相互之间交换
的数据报;
2> 在数据报发往应用程序之前,按照自定义的规则将某些特殊的数据报过滤掉;
3> 在网络上发送原始的数据报;
4> 收集网络通信过程中的统计信息
如果环境允许的话(比如你做的不是木马程序),我还是推荐大家用 winpcap 来
截获数据包,因为它的功能更强大,工作效率更高,唯一的缺点就是在运行用
winpcap 开发的程序以前,都要在主机上先安装 winpcap 的 driver。
而且一会我们就会发现它比 raw socket 功能强大的多,而且工作得更为底层,
最明显的理由就是 raw socket 捕获的数据包是没有以太头的,此乃后话。
至于怎么来安装使用,请参考本系列的系列一《手把手教你玩转 ARP 包中的》,
里面有详细的加载 winpcap 驱动的方法^_^
废话不多说了,让我们转入正题, 具体用 winpcap 来截获数据包需要做如下的
一些工作:
A . 枚举本机网卡的信息(主要是获得网卡的名称)
其中要用到 pcap_findalldevs 函数,它是这样定义的
/*************************************************
alldevsp,
pcap_if_t **
int pcap_findalldevs
(
*
errbuf
功能:
枚举系统所有网络设备的信息
char
)
参数: alldevsp: 是一个 pcap_if_t 结构体的指针,
如果函数 pcap_findalldevs 函数执行成功,
将获得一个可用网卡的列表,而里面存储的就是第一个元素的指针。
存储错误信息的字符串
如果返回 0 则执行成功,错误返回
返回值: int :
Errbuf:
-1。
************************************************/
我们利用这个函数来获得网卡名字的完整代码如下:
pcap_if_t* alldevs;
pcap_if_t* d;
char errbuf[PCAP_ERRBUF_SIZE];
pcap_findalldevs(&alldevs,errbuf);
// 获得网
for(d=alldevs;d;d=d->next)
//
络设备指针
枚举网卡然后添加到 ComboBox 中
{
d->name;
的需要保存到你的相应变量中去
//d->name 就是我们需要的网卡名字字符串,按照你自己
}
pcap_freealldevs(alldevs);
alldev 资源
B. 打开相应网卡并设置为混杂模式:
// 释放
在此之前肯定要有一段让用户选择网卡、并获得用户选择的网卡的名字的
代码,既然上面已经可以获得所有网卡的名字了,这段代码就暂且略过了。
我们主要是要用到 pcap_open_live 函数,不过这个函数 winpcap 的开发
小组已经建议用 pcap_open 函数来代替,不过因为我的代码里面用的就是
pcap_open_live,所以也不便于修改了,不过 pcap_open_live 使用起来也是没
有任何问题的,下面是 pcap_open_live 的函数声明:
/*************************************************
pcap_t* pcap_open_live
device,
(
char *
int
sn
根据网卡名字打开网卡,并设置为混杂模式,然后返回
aplen,
int
int
char *
)
其句柄
promisc,
to_ms,
ebuf
功能:
参数:
Device
Snaplen : 我们从每个数据包里取得数据的长度,比
如设置为 100,则每次我们只是获得每个数据包 100 个长度的数据,没有什么
特殊需求的话就把它设置为 65535 最大值就可以了;
: 就是前前面我们获得的网卡的名字;
Promisc:这个参数就是设置是否把网卡设置为“混杂
模式”,设置为 1 即可;
to_ms :
超时时间,毫秒,一般设置为 1000 即可。
返回值:
pcap_t : 类似于一个网卡“句柄”之类的,不过当
然不是,这个参数是后面截获数据要用到的。
虽然看起来比较复杂,不过用起来还是非常简单的,其实 1 行就 OK 了:
pcap_t* adhandle;
char errbuf[PCAP_ERRBUF_SIZE];
// 打开网卡,并且设置为混杂模式
// pCardName 是前面传来的网卡名字参数
adhandle =
pcap_open_live(pCardName,65535,1,1000,errbuf);
C. 截获数据包并保存为文件:------------------------------------------
当然,不把数据包保存为文件也可以,不过如果不保存的话,只能在
截获到数据包的那一瞬间进行分析,转眼就没了^_^
所以,为了便于日后分析,所以高手以及我个人经常是把数据包保存下来的慢
慢分析的。
但是注意网络流量,在流量非常大的时候注意硬盘空间呵呵,常常几秒中就有
好几兆是很正常的事情。
下面首先来详细讲解一下,这个步骤中需要用到的 winpcap 函数:
/**************************************************************
pcap_dumper_t* pcap_dump_open
pcap_t *
p,
(
const char *
fname
)
功能:
参数:
返回值:
建立或者打开存储数据包内容的文件,并返回其句柄
pcap_t *
p
:前面打开的网卡句柄;
const char * fname :要保存的文件名字
pcap_dumper_t* : 保存文件的描述句柄,具体细节我们不用关
心
***************************************************************/
/***************************************************************
int pcap_next_ex
pcap_t *
p,
(
pcap_pkthdr **
pkt_header,
u_char **
pkt_data
struct
)
功能:
参数:
从网卡或者数据包文件中读取数据内容
pcap_t *
struct pcap_pkthdr ** pkt_header: 并非是数据包的指针,
网卡句柄
p:
只是与数据包捕获驱动有关的一个 Header
u_char ** pkt_data:指向数据包内容的指针 ,包括了协议
头
返回值:
容
1 : 如果成功读取数据包
0 :pcap_open_live()设定的超时时间之内没有读取到内
-1: 出现错误
-2: 读文件时读到了末尾
***************************************************************/
/***************************************************************
void pcap_dump
u_char *
user,
(
*
h,
const u_char *
sp
const struct pcap_pkthdr
)
功能:
参数:
将数据包内容依次写入 pcap_dump_open()指定的文件中
u_char * user
const struct pcap_pkthdr * h: 并非是数据包的指针,
: 网卡句柄
只是与数据包捕获驱动有关的一个 Header
const u_char * sp: 数据包内容指针
返回值:
Void
****************************************************************/
下面给出一段完整的捕获数据包的代码,是在线程中写的,为了程序清晰,我
去掉了错误处理代码以及线程退出的代码,完整代码可下载文后的示例源码,
老规矩,重要的步骤用粗体字标出。
我们实际在捕获数据包的时候也最好是把代码放到另外的线程中。
进程:
/*********************************************************
*
*
数据包的截获
*
*
数据的网卡的名字
*********************************************************/
UINT CaptureThread(LPVOID pParam)
{
参数:
这个是程序的核心部分,完成
pParam: 用户选择的用来捕获
const char* pCardName=(char*)pParam;
// 转换参数,获得
网卡名字
pcap_t* adhandle;
char
errbuf[PCAP_ERRBUF_SIZE];
// 打开网卡,并且设置为混杂模式
adhandle=pcap_open_live(pCardName,65535,1,1000,errbuf);
{
pcap_dumper_t* dumpfile;
// 建立存储截获数据包的文件
dumpfile=pcap_dump_open(adhandle,
"Packet.dat");
int re;
pcap_pkthdr* header;
u_char* pkt_data;
// Header
// 数据包内容指针
// 从网卡或者文件中不停读取数据包信息
while((re=pcap_next_ex
(adhandle,&header,(const u_char**)&pkt_data))>=0)
{
// 将捕获的数据包存入文件
pcap_dump((unsigned
char*)dumpfile,header,pkt_data);
}
return 0;
}
// chNIC 是网卡的名
将个线程加入到程序里面启动以后。。。等等,如何来启动这个线程就不用我
说了吧,类似这样的代码就可以
::AfxBeginThread(CaptureThread,chNIC);
字,char* 类型
启动线程一段时间以后(几秒中就有效果了),可以看到数据包已经被成功的截
获下来,并存储到程序目录下的 Packet.dat 文件中。
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至此,数据包的截获方法就讲完了,大家看了这篇文章,其实你就一定也明白
了,无论是 raw socket 的方法还是 winpcap 的方法,其实都很简单的,真的没
有什么东西,只是会让不明白原理的人看起来很神秘而已,isn’t it?
呵呵,不过也不要高兴的太早,这个保存下来的数据包文件,你可以试着用
UltraEdit 打开这个文件看看,是不是大部分都是乱码?基本上没有什么可读
性,这是因为:
此时捕获到的数据包并不仅仅是单纯的数据信息,而是包含有 IP 头、 TCP 头
等信息头的最原始的数据信息,这些信息保留了它在网络传输时的原貌。通过
对这些在低层传输的原始信息的分析可以得到有关网络的一些信息。由于这些
数据经过了网络层和传输层的打包,因此需要根据其附加的帧头对数据包进行
分析。
呵呵,所以我们要走的路还很长,这只是刚刚入门而已^_^