通信网络实验——sniffer(嗅探器)设计与兑现

通信网络实验——sniffer(嗅探器)设计与实现

一．实验目的

利用WINPCAP，实现数据包的捕获与初步的数据分析。

二．实验报告

1．详细描述实验过程。

2．给出实现方案的设计，及调试中遇到的问题。

实验环境：Fedora 16 Linux , gcc 4.6.3

实验准备：安装libpcap库

实验前先下载并安装libpcap库。

在http://www.tcpdump.org/网站上下载libpcap-1.2.1.tar.gz压缩包，使用命令$ tar -zxvf libpcap-1.2.1.tar.gz进行解压。

进入解压目录$ cd libpcap-1.2.1/。

安装libpcap前，先安装bison和flex以及libnids

命令$ sudo yum install bison flex libnids

进行libpcap源码编译及安装。命令：

$./configure
$make
$sudo make install

实验步骤：

使用libpcap库编写代码。此处实现了一个简单的ARP协议嗅探器。该嗅探器可以实现对ARP数据包的捕获和简单分析，比如提取源主机MAC和IP地址和目的主机MAC和IP地址，数据链路层协议类型和网络层协议类型以及判断是ARP请求还是回复。

代码：

　　/*********************************************************
　　 * Simple ARP Sniffer
　　 * To compile: gcc arp_sniffer.c -o arpsniffer -lpcap
　　 * Run as Root
　　 * Author: DuanCong
　　 * Date: 2012/12/23
　　 * *****************************************************/
　　
　　#include<stdio.h>
　　#include<stdlib.h>
　　#include<string.h>
　　#include<pcap.h>
　　#include<unistd.h>
　　
　　/*ARP Header,(assuming Ethernet+IPv4)*/
　　#define ARP_REQUEST 1	/*ARP Request*/
　　#define ARP_REPLY 2	/*ARP Reply*/
　　
　　typedef struct arphdr{
　　	u_int16_t htype;/*Hardware Type*/
　　	u_int16_t ptype;/*Protocal Type*/
　　	u_char hlen;	/*Hardware Address Length*/
　　	u_char plen;	/*Protocal Address Length*/
　　	u_int16_t oper;	/*Operation Code*/
　　	u_char sha[6];	/*Sender Hardware Address*/
　　	u_char spa[4];	/*Sender IP Address*/
　　	u_char tha[6];	/*Target Hardware Address*/
　　	u_char tpa[4];	/*Target IP Address*/
　　}arphdr_t;
　　
　　#define MAXBYTES2CAPTURE 2048
　　
　　int main(int argc,char** argv)
　　{
　　	int i=0;
　　	bpf_u_int32 netaddr=0,mask=0;	/*To Store Network address and netmask*/
　　	struct bpf_program filter;	/*Place to store the BPF filter program*/
　　	char errbuf[PCAP_ERRBUF_SIZE];/*Error buffer*/
　　	pcap_t *descr =NULL;		/*Network interface handler*/
　　	struct pcap_pkthdr pkthdr;	/*Packet infomation(timestamp,size)*/
　　	const unsigned char *packet=NULL;/*Received raw data*/
　　	arphdr_t *arpheader=NULL;	/*Pointer to the ARP Header*/
　　	memset(errbuf,0,PCAP_ERRBUF_SIZE);
　　	if(argc != 2)
　　	{
　　		printf("USAGE: arpsniffer <interface>\n");
　　		exit(1);
　　	}
　　
　　	/*Open network device for packet capture*/
　　	descr = pcap_open_live(argv[1],MAXBYTES2CAPTURE,0,512,errbuf);
　　	
　　	/*Look up info from the capture device*/
　　	pcap_lookupnet(argv[1],&netaddr,&mask,errbuf);
　　
　　	/*Compiles the filter expression into a BPF filter program*/
　　	pcap_compile(descr,&filter,"arp",1,mask);
　　
　　	/*Load the filter program into the packet capture device*/
　　	pcap_setfilter(descr,&filter);
　　
　　	while(1)
　　	{
　　		packet=pcap_next(descr,&pkthdr);	/*Get one packet*/
　　		if(NULL==packet)
　　			continue;
　　
　　		printf("\n\nPayload:\n");
　　		for (i=0;i<pkthdr.len;i++)
　　		{
　　			if(isprint(packet[i]))
　　				printf("%c ",packet[i]);
　　			else
　　				printf(". ");
　　			if((i%16==0 && i!=0) || i==pkthdr.len-1)
　　				printf("\n");
　　		}
　　	
　　		arpheader = (struct arphdr*)(packet+14);/*Point to the ARP header*/
　　		printf("Received Packet Size: %d bytes\n",pkthdr.len);
　　		printf("Hardware type: %s\n",(ntohs(arpheader->htype)==1)?"Ethernet":"Unknown");
　　		printf("Protocal type: %s\n",(ntohs(arpheader->ptype)==0x0800)?"IPv4":"Unknown");
　　		printf("Operation: %s\n",(ntohs(arpheader->oper)==ARP_REQUEST)?"ARP Request":"ARP Reply");
　　		
　　		/*If is Ethernet and IPv4,print packet contents*/
　　		if(ntohs(arpheader->htype)==1 && ntohs(arpheader->ptype)==0x0800)
　　		{
　　			printf("Sender MAC: ");
　　			for(i=0;i<6;i++)
　　				printf("%02X:",arpheader->sha[i]);
　　			printf("\nSender IP: ");
　　			for(i=0;i<4;i++)
　　                                printf("%d.",arpheader->spa[i]);
　　			printf("\nTarget MAC: ");
　　			for(i=0;i<6;i++)
　　                                printf("%02X:",arpheader->tha[i]);
　　			printf("\nTarget IP: ");
　　			for(i=0;i<4;i++)
　　                                printf("%d.",arpheader->tpa[i]);
　　			printf("\n");
　　		}
　　	}
　　	return 0;
　　}

编译：

编写makefile如下

arpsniffer:arp_sniffer.o
        cc -o arpsniffer arp_sniffer.o -lpcap
arp_sniffer.o:arp_sniffer.c
        cc -c arp_sniffer.c -lpcap

在终端中键入命令$ make进行编译，生成可执行文件arpsniffer。

运行：

终端中键入sudo ./arpsniffer wlan0

说明：此处使用的是无线网卡wlan0，故以此网卡作为输入参数，并必须以root权限运行程序。网卡查看如下：

运行程序：

程序打印信息中，Payload是数据包的实际载荷，Received Packet Size是包的大小，Hardware type是数据链路层协议类型，Protocal type是网络层协议类型，另外还有ARP是请求还是回复，以及MAC地址和IP地址。

更多捕获的数据：