libpcap是一个抓取网络数据报文的C语言函数库,使用这个库可以非常方便的抓取网络上的报文,方便我们分析经过我们设备上的各种报文;
1.libpcap安装
下载文件:libpcap-x.x.x.tar.gz(这个是linux版本,x.x.x代表版本号)
下载地址:/#latest-releases
解压(tar -zxvf)
./configure
make
sudo make install
2.使用pcap自动探测网络接口
先通过ifconfig观察一下设备情况:
然后开始编写代码,先包含头文件pcap.h,它的路径在:/usr/local/include/pcap/pcap.h里面有每个类型定义的详细说明;
1)char * pcap_lookupdev(char * errbuf)
这个函数就是用来探测网络接口的,它会返回第一个合适的网络接口字符串指针,如果出错则在errbuf中返回,长度至少是PCAP_ERRBUF_SIZE。
pcap.cpp
#include <pcap.h>#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int main(){char errBuf[PCAP_ERRBUF_SIZE], * devStr;devStr = pcap_lookupdev(errBuf);if (devStr)printf("success: device: %s\n", devStr);else{printf("error: %s\n", errBuf);exit(1);}return 0;}
makefile(这里使用的C++风格,供参考):
all:pcap
pcap:pcap.o
gcc -g -lstdc++ -lpcap -o pcap pcap.o
clean:
rm -f pcap pcap.o
运行结果:
第一次显示"no suitable device found"是因为权限不够;用sudo执行后就显示出来了;
3.使用pcap_next捕获第一个报文
相关函数说明:
2)pcap_t * pcap_open_live(const char * device, int snaplen, int promisc, int to_ms, char * errbuf)
要捕获报文,在探测到接口之后我们还要打开它,该函数会返回指定接口的pcap_t类型指针,后面的所有操作都要使用这个指针;
参数一:device是第一步探测到的接口的字符串;
参数二:snaplen是对于每个数据包,从开头要抓多少个字节,我们可以设置这个值来只抓每个数据包的头部,而不关心具体的内容。典型的以太网帧长度是1518字节,但其他的某些协议的数据包会更长一点,但任何一个协议的一个数据包长度都必然小于65535个字节;
参数三:promisc指定是否打开混杂模式(Promiscuous Mode),0表示非混杂模式,任何其他值表示混合模式。如果要打开混杂模式,那么网卡必须也要打开混杂模式,可以使用如下的命令打开eth0混杂模式:
ifconfig eth0 promisc;
参数四:to_ms指定需要等待的毫秒数,超过这个数值后,第3步获取数据包的这几个函数就会立即返回。0表示一直等待直到有数据包到来;
参数五:用来返回错误信息;
3)void pcap_close(pcap_t * p)
释放网络接口,用于关闭pcap_open_live()获取的pcap_t的网络接口对象并释放相关资源;
4)u_char * pcap_next(pcap_t * p, struct pcap_pkthdr * h)
该函数收到一个包就立刻返回,返回值为NULL表示没有收到包;
第一个参数是第2)个函数pcap_open_live返回的指针,第二个参数记录了报文长度等,其结构也可以在pcap.h里查看到;
#include <pcap.h>#include <time.h>#include <stdio.h>#include <stdlib.h>int main(){char errBuf[PCAP_ERRBUF_SIZE], * devStr;devStr = pcap_lookupdev(errBuf);if (devStr)printf("success: device: %s\n", devStr);else{printf("error: %s\n", errBuf);exit(1);}/* open a device, wait until a packet arrives */pcap_t * device = pcap_open_live(devStr, 65535, 1, 0, errBuf);if (!device){printf("error: pcap_open_live(): %s\n", errBuf);exit(1);}/* wait a packet to arrive */struct pcap_pkthdr packet;const u_char * pktStr = pcap_next(device, &packet);if (!pktStr){printf("did not capture a packet!\n");exit(1);}printf("Packet len:%d, Bytes:%d, Received time:%s\n", packet.len, packet.caplen, ctime((const time_t *)&packet.ts.tv_sec));for(int i=0; i < packet.len; ++i){printf(" %02x", pktStr[i]);if ((i + 1) % 16 == 0){printf("\n");}}printf("\n");pcap_close(device);return 0;}
显示结果:
4.循环捕获报文
5)int pcap_loop(pcap_t * p, int cnt, pcap_handler callback, u_char * user)
第一个参数是第2)个函数pcap_open_live返回的指针,第二个参数是需要抓的数据包的个数,一旦抓到了cnt个数据包,pcap_loop立即返回。负数的cnt表示pcap_loop永远循环抓包,直到出现错误;第三个参数是一个回调函数指针,形式如下:void callback(u_char * userarg, const struct pcap_pkthdr * pkthdr, const u_char * packet)第一个参数是pcap_loop的最后一个参数,第二个参数是收到的数据包的pcap_pkthdr结构,第三个参数是数据包数据;
6)int pcap_dispatch(pcap_t * p, int cnt, pcap_handler callback, u_char * user)
和pcap_loop()非常类似,它同时还受pcap_open_live()的第4个参数to_ms控制超时返回时间;
#include <pcap.h>#include <time.h>#include <stdio.h>#include <stdlib.h>void processPacket(u_char *arg, const struct pcap_pkthdr *pkthdr, const u_char *packet){int *count = (int *)arg;printf("Packet Count: %d\n", ++(*count));printf("Received Packet Size: %d\n", pkthdr->len);printf("Payload:\n");for(int i=0; i < pkthdr->len; ++i){printf("%02x ", packet[i]);if ((i + 1) % 16 == 0){printf("\n");}}printf("\n\n");return;}int main(){char errBuf[PCAP_ERRBUF_SIZE], * devStr;devStr = pcap_lookupdev(errBuf);if (devStr)printf("success: device: %s\n", devStr);else{printf("error: %s\n", errBuf);exit(1);}/* open a device, wait until a packet arrives */pcap_t * device = pcap_open_live(devStr, 65535, 1, 0, errBuf);if (!device){printf("error: pcap_open_live(): %s\n", errBuf);exit(1);}int count = 0;/*Loop forever & call processPacket() for every received packet.*/pcap_loop(device, -1, processPacket, (u_char *)&count);pcap_close(device);return 0;}
结果(一部分):
5.过滤数据包
libpcap捕获报文是把经过的报文复制一份,当接口上报文数量很大时,抓取报文非常的占用系统资源,通过过滤数据包来捕获数据包,既可以过滤掉我们不想要的报文,又可以提高效率;
设置过滤条件,就是过滤表达式;
举例:
src host 192.168.1.177,dst port 80,not tcp等;
7)int pcap_compile(pcap_t * p, struct bpf_program * fp, char * str, int optimize, bpf_u_int32 netmask)
fp是一个传出参数,存放编译后的bpf,str是过滤表达式,optimize是否需要优化过滤表达式,metmask简单设置为0即可;
8)int pcap_setfilter(pcap_t * p, struct bpf_program * fp)
fp就是前一步pcap_compile()的第二个参数;
#include <pcap.h>#include <time.h>#include <stdio.h>#include <stdlib.h>void processPacket(u_char *arg, const struct pcap_pkthdr *pkthdr, const u_char *packet){int *count = (int *)arg;printf("Packet Count: %d\n", ++(*count));printf("Received Packet Size: %d\n", pkthdr->len);printf("Payload:\n");for(int i=0; i < pkthdr->len; ++i){printf("%02x ", packet[i]);if ((i + 1) % 16 == 0){printf("\n");}}printf("\n\n");return;}int main(){char errBuf[PCAP_ERRBUF_SIZE], * devStr;devStr = pcap_lookupdev(errBuf);if (devStr)printf("success: device: %s\n", devStr);else{printf("error: %s\n", errBuf);exit(1);}/* open a device, wait until a packet arrives */pcap_t * device = pcap_open_live(devStr, 65535, 1, 0, errBuf);if (!device){printf("error: pcap_open_live(): %s\n", errBuf);exit(1);}/* construct a filter */struct bpf_program filter;pcap_compile(device, &filter, "tcp", 1, 0);pcap_setfilter(device, &filter);int count = 0;/*Loop forever & call processPacket() for every received packet.*/pcap_loop(device, 30, processPacket, (u_char *)&count);pcap_close(device);return 0;}
6.把数据包保存到文件
捕获到数据包之后,通常就是对数据包的分析,具体的报文分析方法要依据网络协议详细分类并展开处理,这里不做讨论。我们可以暂时把捕获到的数据包保存到文件中,稍后再由分析报文的程序或者工具来具体分析;libpcap库提供了保存为pcap类型的函数,非常方便,保存之后就可以用Wireshark直接打开了,如果想保存为纯粹的数据包,我们也可以用C语言的文件操作,直接把数据包以二进制的形式保存到文件中;
9)pcap_dumper_t *pcap_dump_open(pcap_t *p, const char *file)
函数返回pcap_dumper_t类型的指针,file是文件名,可以是绝对路径,例如:/home/iona/packet.pcap;
10)void pcap_dump_close(pcap_dumper_t *p);
用来关闭pcap_dump_open打开的文件,入参是pcap_dump_open返回的指针;
11)int pcap_dump_flush(pcap_dumper_t *p)
刷新缓冲区,把捕获的数据包从缓冲区真正拷贝到文件;
12)void pcap_dump(u_char * userarg, const struct pcap_pkthdr * pkthdr, const u_char * packet)
输出数据到文件,与pcap_loop的第二个参数回调函数void callback(u_char * userarg, const struct pcap_pkthdr * pkthdr, const u_char * packet)形式完全相同,可以直接当pcap_loop的第二个参数;
#include <pcap.h>#include <time.h>#include <stdio.h>#include <stdlib.h>void processPacket(u_char *arg, const struct pcap_pkthdr *pkthdr, const u_char *packet){pcap_dump(arg, pkthdr, packet);printf("Received Packet Size: %d\n", pkthdr->len);return;}int main(){char errBuf[PCAP_ERRBUF_SIZE], * devStr;devStr = pcap_lookupdev(errBuf);if (devStr)printf("success: device: %s\n", devStr);else{printf("error: %s\n", errBuf);exit(1);}/* open a device, wait until a packet arrives */pcap_t * device = pcap_open_live(devStr, 65535, 1, 0, errBuf);if (!device){printf("error: pcap_open_live(): %s\n", errBuf);exit(1);}/*open pcap write output file*/pcap_dumper_t* out_pcap;out_pcap = pcap_dump_open(device,"pack.pcap");/*Loop forever & call processPacket() for every received packet.*/pcap_loop(device, 20, processPacket, (u_char *)out_pcap);/*flush buff*/pcap_dump_flush(out_pcap);pcap_dump_close(out_pcap);pcap_close(device);return 0;}
抓包结果:
把数据包保存为二进制文件与保存为pcap文件很相似,只要把pcap_dump相关操作换成FILE相关操作就可以了,和libpcap库函数没什么关系,就不再描述了(上传的代码中有示例);
相关的资料和代码都传上来了:
/download/lvjian_/11022128