C++解析ARP数据包（可选网卡）

转自王柏元的博客C++解析ARP数据包（可选网卡）：http://wangbaiyuan.cn/c-resolution-arp-packets.html

在网络通讯时，源主机的应用程序知道目的主机的IP地址和端口号，却不知道目的主机的硬件地址，而数据包首先是被网卡接收到再去处理上层协议的，如果接收到的数据包的硬件地址与本机不符，则直接丢弃。因此在通讯前必须获得目的主机的硬件地址。ARP协议就起到这个作用。源主机发出ARP请求，询问“IP地址是192.168.0.1的主机的硬件地址是多少”，并将这个请求广播到本地网段（以太网帧首部的硬件地址填FF:FF:FF:FF:FF:FF表示广播），目的主机接收到广播的ARP请求，发现其中的IP地址与本机相符，则发送一个ARP应答数据包给源主机，将自己的硬件地址填写在应答包中。

每台主机都维护一个ARP缓存表，可以用arp -a命令查看。缓存表中的表项有过期时间（一般为20分钟），如果20分钟内没有再次使用某个表项，则该表项失效，下次还要发ARP请求来获得目的主机的硬件地址。

本项目是基于win cap的，要想成功运行本代码，你需要下载安装win cap以及WpdPack并在visual studio中配置wincap的库。

// ParseArp.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。

//

 

#include "stdafx.h"

#include

#include

#include

#include

#include

#include "pcap.h"

#include

using namespace std ;

#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")

#pragma comment(lib,"wpcap.lib")

//定义ARP包数据

struct arppkt

{

     unsigned short hdtyp ;                //硬件类型

     unsigned short protyp ;              //协议类型

     unsigned char hdsize ;                //硬件地址长度

     unsigned char prosize ;              //协议地址长度

     unsigned short op ;                  //（操作类型）操作值:   ARP/RARP

     u_char smac [ 6 ] ;                    //源MAC地址

     u_char sip [ 4 ] ;                      //源IP地址

     u_char dmac [ 6 ] ;                    //目的MAC地址

     u_char dip [ 4 ] ;                      //目的IP地址

} ;

void packet_handler ( const pcap_pkthdr * header , const u_char * pkt_data , ostream & out )

{

     //从ARP包中找到头部位置

     arppkt* arph = ( arppkt * ) ( pkt_data + 14 ) ;

     //输出源IP地址

     for ( int i = 0 ; i < 3 ; i ++ )

         out << int ( arph -> sip [ i ] ) << '.' ;

     out . setf ( ios :: left ) ;

     out << setw ( 3 ) << int ( arph -> sip [ 3 ] ) << "  " ;

     out . unsetf ( ios :: left ) ;

     //输出源MAC地址

     char oldfillchar = out . fill ( '0' ) ;

     out . setf ( ios :: uppercase ) ;

     for ( int i = 0 ; i < 5 ; i ++ )

         out << hex << setw ( 2 ) << int ( arph -> smac [ i ] ) << '-' ;

     out << hex << setw ( 2 ) << int ( arph -> smac [ 5 ] ) << "  " ;

     out . fill ( oldfillchar ) ;

     out . unsetf ( ios :: hex | ios :: uppercase ) ;

     //输出目的IP地址

     for ( int i = 0 ; i < 3 ; i ++ )

         out << int ( arph -> dip [ i ] ) << '.' ;

     out . unsetf ( ios :: left ) ;

     out << setw ( 3 ) << int ( arph -> dip [ 3 ] ) << ' ' ;

     out . unsetf ( ios :: left ) ;

     //输出目的MAC地址

     out . fill ( '0' ) ;

     out . setf ( ios :: uppercase ) ;

     for ( int i = 0 ; i < 5 ; i ++ )

         out << hex << setw ( 2 ) << int ( arph -> dmac [ i ] ) << '-' ;

     out << hex << setw ( 2 ) << int ( arph -> dmac [ 5 ] ) << " " ;

     out . fill ( oldfillchar ) ;

     out . unsetf ( ios :: hex | ios :: uppercase ) ;

     //输出操作类型

     out << ntohs ( arph -> op ) << "   " ;

     //输出操作时间

     time _t t ;

     time ( & t ) ;

     out << ctime ( & t ) ;

 

     out . fill ( oldfillchar ) ;

     out << endl ;

}

void main ( int argc , char * argv [ ] ) //命令行参数

{

     //检查输入命令格式

     if ( argc != 2 )

     {

         cout << "Please  input  command: ParseArp output_file" << endl ;

 

 

         return ;

     }

     //初始化网络设备相关参数

     pcap_if_t * alldevs ;

     pcap_if_t * d ;

     pcap_t * adhandle ;

     char errbuf [ PCAP_ERRBUF_SIZE ] ;

     u_int netmask ;

     char packet_filter [ ] = "ether proto \\arp" ;

     struct bpf_program fcode ;

     struct pcap_pkthdr * header ;

     const u_char * pkt_data ;

     vector < pcap_if_t* > devices ;

     vector < pcap_t * > adhandles ;

     //获取网络设备列表

     if ( pcap_findalldevs ( & alldevs , errbuf ) == - 1 )

     {

         cout << "Error in pcap_find　all　devs:" << errbuf ;

         return ;

     }

     //选取一个Ethernet网卡

     for ( d = alldevs ; d != NULL ; d = d -> next )

     {

         //    网卡设为混杂模式，接收所有帧

         if ( ( adhandle = pcap_open_live ( d -> name , 1000 , 1 , 300 , errbuf ) ) == NULL )

         {

             cout << "\nUnable to open the adapter." ;

             pcap_freealldevs ( alldevs ) ;

             return ;

         }

         //检查数据链路是否为Ethernet

         if ( pcap_datalink ( adhandle ) == DLT_EN10MB && d -> addresses != NULL ) {

     devices . push_back ( d ) ;

     adhandles . push_back ( adhandle ) ;

         }

        

     }

 

     vector < pcap_if_t * > :: iterator it ;

     for ( int i = 0 ; i < devices . size ( ) ; i ++ )

         cout << "网卡：" << i + 1 << ":" << devices [ i ] -> description << endl ;

 

     int i = 0 ;

     cout << "请输入网卡" ;

     cin >> i ;

     //获得子网掩码

     d = devices [ i - 1 ] ;

     netmask = ( ( sockaddr_in * ) ( d -> addresses -> netmask ) ) -> sin_addr . S_un . S_addr ;

     //编译过滤器，只捕获ARP包

     if ( pcap_compile ( adhandles [ i - 1 ] , & fcode , packet_filter , 1 , netmask ) < 0 )

     {

         cout << "\nUnable to compile the packet filter.Check the syntax.\n" ;

         pcap_freealldevs ( alldevs ) ;

         return ;

     }

     //设置过滤器

     if ( pcap_setfilter ( adhandles [ i - 1 ] , & fcode ) < 0 )

     {

         cout << "\nError setting the filter.\n" ;

         pcap_freealldevs ( alldevs ) ;

         return ;

     }

     //显示提示信息及每项含义

     cout << "listening on " << d -> description << "..." << endl << endl ;

 

     ofstream fout ( argv [ 1 ] , ios :: app ) ;    //日志记录文件

     //为了查看日志时的方便，其中加入了日期记录

     time _t t ;

     time ( & t ) ;

     fout . seekp ( 0 , ios :: end ) ;

     if ( fout . tellp ( ) )

         fout << endl ;

     fout << "\t\tARP request(1)/reply(2) on" << ctime ( & t ) ;

     cout << "Sour Ip Addr" << "  " << "Sour MAC Address" << "   " << "Des Ip Addr" << "   " << "Des MAC Address" << "   " << "OP" << "   " << "Time" << endl ;

     fout << "Sour Ip Addr" << "  " << "Sour MAC Address" << "   " << "Des Ip Addr" << "   " << "Des MAC Address" << "   " << "OP" << "   " << "Time" << endl ;

     //释放设备列表

     pcap_freealldevs ( alldevs ) ;

     //开始截获ARP包

     int result ;

     while ( ( result = pcap_next_ex ( adhandles [ i - 1 ] , & header , & pkt_data ) ) >= 0 )

     {    //循环解析ARP数据包

         if ( result == 0 )

             continue ;

         //解析ARP包，结果输出到屏幕与文件

         packet_handler ( header , pkt_data , cout ) ;

         packet_handler ( header , pkt_data , fout ) ;

     }

}