pcap文件详解

一.简介

    pcap文件是常用的数据报存储格式，可以理解为就是一种文件格式，只不过里面的数据是按照特定格式存储的，所以我们想要解析里面的数据，也必须按照一定的格式。普通的记事本打开pcap文件显示的是乱码，用安装了HEX-Editor插件的Notepad++打开，能够以16进制数据的格式显示，用wireshark这种抓包工具就可以正常打开这种文件，愉快地查看里面的网络数据报了，同时wireshark也可以生成这种格式的文件。当然这些工具只是我经常使用的，还有很多其它能够查看pcap文件的工具。

二.pcap文件格式

    

    如上图所示，pcap文件的总体结构就是文件头-数据包头1-数据包1-数据包头2-数据包2等形式，为什么要这么设计，看完下面的你就懂了。

1.Pcap Header

    文件头，每一个pcap文件只有一个文件头，总共占24（B）字节，以下是总共7个字段的含义。

    Magic(4B)：标记文件开始，并用来识别文件和字节顺序。值可以为0xa1b2c3d4或者0xd4c3b2a1，如果是0xa1b2c3d4表示是大端模式，按照原来的顺序一个字节一个字节的读，如果是0xd4c3b2a1表示小端模式，下面的字节都要交换顺序。现在的电脑大部分是小端模式。

    Major(2B)：当前文件的主要版本号，一般为0x0200

    Minor(2B)：当前文件的次要版本号，一般为0x0400

    ThisZone(4B)：当地的标准事件，如果用的是GMT则全零，一般全零

    SigFigs(4B)：时间戳的精度，一般为全零

    SnapLen(4B)：最大的存储长度，设置所抓获的数据包的最大长度，如果所有数据包都要抓获，将值设置为65535

    LinkType(4B)：链路类型。解析数据包首先要判断它的LinkType，所以这个值很重要。一般的值为1，即以太网

    常用的LinkType（链路类型）：

   0              BSD loopback devices, except for later OpenBSD

   1              Ethernet, and Linux loopback devices

   6              802.5  Token Ring

   7              ARCnet

   8              SLIP

   9            PPP

   10             FDDI

   100            LLC/SNAP-encapsulated  ATM 

   101            "raw IP", with no link

   102             BSD/OS  SLIP

   103             BSD/OS  PPP

   104             Cisco  HDLC

   105             802.11

   108             later OpenBSD loopback devices (with the AF_value in network byte order)

   113             special  Linux  "cooked"  capture

   114             LocalTalk

2.Packet Header

 数据包头可以有多个，每个数据包头后面都跟着真正的数据包。以下是Packet Header的4个字段含义

 Timestamp(4B)：时间戳高位，精确到seconds，这是Unix时间戳。捕获数据包的时间一般是根据这个值

 Timestamp(4B)：时间戳低位，能够精确到microseconds

 Caplen(4B)：当前数据区的长度，即抓取到的数据帧长度，由此可以得到下一个数据帧的位置。

 Len(4B)：离线数据长度，网路中实际数据帧的长度，一般不大于Caplen，多数情况下和Caplen值一样

3.Packet Data   

 Packet是链路层的数据帧，长度就是Packet Header中定义的Caplen值，所以每个Packet Header后面都跟着Caplen长度的Packet Data。也就是说pcap文件并没有规定捕获的数据帧之间有什么间隔字符串。Packet数据帧部分的格式就是标准的网络协议格式了。

最后来个实例，pcap文件的16进制格式

红色部分是Pcap Header，蓝色部分是Packet Header，当然这是从pcap文件的起始部分开始的。希望别嫌弃这扭曲的线条

Pcap Header的Magic：d4 c3 b2 a1，表示是小端模式，后面的字节从后往前读。

Pcap Header的Major：02 00，计算机读的应该是00 02。最大存储长度SnapLen：ff ff 00 00 ，同理计算机读的应该是00 00 ff ff，所以是2的16次方减一，是65535个字节。LinkType：01 00 00 00 ，实际是00 00 00 01，是以太网类型。

蓝色部分的Packet Header我就不一一说了，重点关注Caplen：c5 01 00 00，计算机读的是00 00 01 c5，转换成十进制就是453，所以后面的453个字节都是一个数据帧。之后就又是一个Pcap Header，如此循环。

同样的文件用wireshark打开看一下：

 可以看到第一个数据帧，就是453个字节。还可以看底下的数据帧的16进制原始数据和上面蓝色部分之后的数据是不是一样。