①广播模式:该模式下的网卡能够接收网络中的广播信息;
②组播模式:设置在该模式下的网卡能够接收组播数据;
③直接模式:在这种模式下,只有目的网卡才能接收该数据;
④混杂模式:在这种模式下的网卡能够接收一切通过它的数据,而不管该数据是否是传给它的
首先介绍下套接字 ,套接字,是支持TCP/IP的网络通信的基本操作单元,可以看做是不同主机之间的进程进行双向通信的端点,简单的说就是通信的两方的一种约定,用套接字中的相关函数来完成通信过程。常用的TCP/IP协议的3种套接字类型是:流套接字(SOCK_STREAM)、数据报套接字(SOCK_DGRAM)、原始套接字(SOCK_RAW)
通常的套接字只响应广播模式和直接模式发出的数据帧,对于其他形式的数据帧网络接口会直接丢弃。用户模式下,对网卡混杂模式的设置是通过原始套接字实现的、创建原始套接字之后,将其绑定到一个明确的本地地址,然后向套接字发送SIO_RCVALL控制命令,让它接收所有的IP包,这样网卡就进入了混杂模式。
首先创建原始套接字,将原始套接字绑定到一个明确的本地地址(不能为ADDR_ANY),然后通过ioctlsocket()函数(是控制套接口的模式),向套接字发送SIO_RCVALL控制命令,将网卡设置为混杂模式,这样就能接收到所有经过网卡的封包;然后已连接的数据报或流式套接口通过不断调用recv()函数来接收IP数据包,将接收到的数据存入缓冲数组;随后再通过自定义的IP数据包解析函数对接收到的数据进行解析,通过定义的IP地址结构体的指针对象从接收到的数据中取得数据包的IP头;然后从IP头中取出源IP地址和目的IP地址。
sniffer.cpp:
#include "../common/initsock.h"
#include "../common/protoinfo.h"
#include
#include //用于处理TCP/IP协议的一个头文件,这里面包含了WinSockets一系列相关函数.
#pragma comment(lib, "Advapi32.lib") //链接Advapi32.lib库文件
CInitSock theSock; //创建CInitSock类的对象
//自定义的函数,用于解析收到的TCP数据封包,解析出封包中的TCP头
void DecodeTCPPacket(char *pData){
TCPHeader *pTCPHdr = (TCPHeader *)pData;
/*ntohs()是一个函数名,作用是将一个16位数由网络字节顺序转换为主机字节顺序*/
printf(" Port: %d -> %d \n", ntohs(pTCPHdr->sourcePort), ntohs(pTCPHdr->destinationPort));
// 下面还可以根据目的端口号进一步解析应用层协议
switch(::ntohs(pTCPHdr->destinationPort)){
case 21:
break;
case 80:
case 8080:
break;
}
}
/*
自定义的函数,用于解析收到的IP数据封包,解析出封包中的IP头
*/
void DecodeIPPacket(char *pData){
IPHeader *pIPHdr = (IPHeader*)pData;
in_addr source, dest; //in_addr是一个结构体,可以用来表示一个32位的IPv4地址
char szSourceIp[32], szDestIp[32]; // 定义两个数组用于存储源IP地址和目的IP地址
printf("\n\n*************************************************************************");
// 从IP头中取出源IP地址和目的IP地址
source.S_un.S_addr = pIPHdr->ipSource; // 从IP头中取出源IP地址
dest.S_un.S_addr = pIPHdr->ipDestination; // 从IP头中取出目的IP地址
strcpy(szSourceIp, ::inet_ntoa(source));
strcpy(szDestIp, ::inet_ntoa(dest));
printf(" %s ---> %s \n", szSourceIp, szDestIp); //打印出源IP地址和目的IP地址
// IP头长度
int nHeaderLen = (pIPHdr->iphVerLen & 0xf) * sizeof(ULONG);
switch(pIPHdr->ipProtocol)
{
case IPPROTO_TCP: // TCP协议
DecodeTCPPacket(pData + nHeaderLen);
break;
case IPPROTO_UDP:
break;
case IPPROTO_ICMP:
break;
}
}
void main(){
// 创建原始套节字sRaw
SOCKET sRaw = socket(AF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_IP);
// 获取本地IP地址
char szHostName[56];
SOCKADDR_IN addr_in;
struct hostent *pHost; //hostent是host entry的缩写,该结构记录主机的信息,包括主机名、别名、地址类型、地址长度和地址列表
gethostname(szHostName, 56);
if((pHost = gethostbyname((char*)szHostName)) == NULL)
return ;
// 在调用ioctl之前,套节字必须绑定
addr_in.sin_family = AF_INET;
addr_in.sin_port = htons(0);
memcpy(&addr_in.sin_addr.S_un.S_addr, pHost->h_addr_list[0], pHost->h_length);
printf(" Binding to interface : %s \n", ::inet_ntoa(addr_in.sin_addr));
if(bind(sRaw, (PSOCKADDR)&addr_in, sizeof(addr_in)) == SOCKET_ERROR) //将原始套接字绑定到一个明确的本机地址
return;
// 设置SIO_RCVALL控制代码,以便接收所有的IP包
DWORD dwValue = 1;
/*
ioctlsocket()是控制套接口的模式,向套接字发送SIO_RCVALL控制命令,将网卡设置为混杂模式,这样就能接收到所有经过网卡的封包
回顾一下网卡的四种接收模式:
①广播模式:该模式下的网卡能够接收网络中的广播信息;
②组播模式:设置在该模式下的网卡能够接收组播数据;
③直接模式:在这种模式下,只有目的网卡才能接收该数据;
④混杂模式:在这种模式下的网卡能够接收一切通过它的数据,而不管该数据是否是传给它的
*/
if(ioctlsocket(sRaw, SIO_RCVALL, &dwValue) != 0)
return ;
// 开始接收封包
char buff[1024]; //用于接受数据的数组
int nRet;
while(true){
/*
recv函数用于已连接的数据报或流式套接口进行数据的接收
该函数的第一个参数指定接收端套接字描述符;
第二个参数指明一个缓冲区,该缓冲区用来存放recv函数接收到的数据;
第三个参数指明buf的长度;
第四个参数一般置0
*/
nRet = recv(sRaw, buff, 1024, 0); //recv函数接收消息出错的话,会返回 0
if(nRet > 0){
DecodeIPPacket(buff); //调用该函数对IP封包进行解析
}
}
closesocket(sRaw); //关闭原始套接字
}
protoinfo.h:
/*
定义协议格式
定义协议中使用的宏
*/
#ifndef __PROTOINFO_H__
#define __PROTOINFO_H__
#define ETHERTYPE_IP 0x0800
#define ETHERTYPE_ARP 0x0806
typedef struct _ETHeader // 14字节的以太头
{
UCHAR dhost[6]; // 目的MAC地址destination mac address
UCHAR shost[6]; // 源MAC地址source mac address
USHORT type; // 下层协议类型,如IP(ETHERTYPE_IP)、ARP(ETHERTYPE_ARP)等
} ETHeader, *PETHeader;
#define ARPHRD_ETHER 1
// ARP协议opcodes
#define ARPOP_REQUEST 1 // ARP 请求
#define ARPOP_REPLY 2 // ARP 响应
typedef struct _ARPHeader // 28字节的ARP头
{
USHORT hrd; // 硬件地址空间,以太网中为ARPHRD_ETHER
USHORT eth_type; // 以太网类型,ETHERTYPE_IP ??
UCHAR maclen; // MAC地址的长度,为6
UCHAR iplen; // IP地址的长度,为4
USHORT opcode; // 操作代码,ARPOP_REQUEST为请求,ARPOP_REPLY为响应
UCHAR smac[6]; // 源MAC地址
UCHAR saddr[4]; // 源IP地址
UCHAR dmac[6]; // 目的MAC地址
UCHAR daddr[4]; // 目的IP地址
} ARPHeader, *PARPHeader;
// 协议
#define PROTO_ICMP 1
#define PROTO_IGMP 2
#define PROTO_TCP 6
#define PROTO_UDP 17
typedef struct _IPHeader // 20字节的IP头
{
UCHAR iphVerLen; // 版本号和头长度(各占4位)
UCHAR ipTOS; // 服务类型
USHORT ipLength; // 封包总长度,即整个IP报的长度
USHORT ipID; // 封包标识,惟一标识发送的每一个数据报
USHORT ipFlags; // 标志
UCHAR ipTTL; // 生存时间,就是TTL
UCHAR ipProtocol; // 协议,可能是TCP、UDP、ICMP等
USHORT ipChecksum; // 校验和
ULONG ipSource; // 源IP地址
ULONG ipDestination; // 目标IP地址
} IPHeader, *PIPHeader;
// 定义TCP标志
#define TCP_FIN 0x01
#define TCP_SYN 0x02
#define TCP_RST 0x04
#define TCP_PSH 0x08
#define TCP_ACK 0x10
#define TCP_URG 0x20
#define TCP_ACE 0x40
#define TCP_CWR 0x80
typedef struct _TCPHeader // 20字节的TCP头
{
USHORT sourcePort; // 16位源端口号
USHORT destinationPort; // 16位目的端口号
ULONG sequenceNumber; // 32位序列号
ULONG acknowledgeNumber; // 32位确认号
UCHAR dataoffset; // 高4位表示数据偏移
UCHAR flags; // 6位标志位
//FIN - 0x01
//SYN - 0x02
//RST - 0x04
//PUSH- 0x08
//ACK- 0x10
//URG- 0x20
//ACE- 0x40
//CWR- 0x80
USHORT windows; // 16位窗口大小
USHORT checksum; // 16位校验和
USHORT urgentPointer; // 16位紧急数据偏移量
} TCPHeader, *PTCPHeader;
typedef struct _UDPHeader
{
USHORT sourcePort; // 源端口号
USHORT destinationPort;// 目的端口号
USHORT len; // 封包长度
USHORT checksum; // 校验和
} UDPHeader, *PUDPHeader;
#endif // __PROTOINFO_H__
initsock.h:
#include <winsock2.h>
#pragma comment(lib, "WS2_32") // 链接到WS2_32.lib库文件
class CInitSock{
public:
CInitSock(BYTE minorVer = 2, BYTE majorVer = 2) {
// 初始化WS2_32.dll
WSADATA wsaData;
WORD sockVersion = MAKEWORD(minorVer, majorVer); //Winsock版本
/*为了在应用程序当中调用任何一个Winsock API函数,首先第一件事情就是必须通过WSAStartup函数完成对
Winsock服务的初始化,因此需要调用WSAStartup函数。使用Socket的程序在使用Socket之前必须调用WSAStartup函数。
该函数的第一个参数指明程序请求使用的Socket版本,其中高位字节指明副版本、低位字节指明主版本;
操作系统利用第二个参数返回请求的Socket的版本信息。当一个应用程序调用WSAStartup函数时,
操作系统根据请求的Socket版本来搜索相应的Socket库,然后绑定找到的Socket库到该应用程序中。
以后应用程序就可以调用所请求的Socket库中的其它Socket函数了。*/
if(::WSAStartup(sockVersion, &wsaData) != 0){ //(Windows异步套接字的启动命令)加载套接字库
exit(0);
}
}
~CInitSock() { //析构函数
::WSACleanup(); //关闭加载的套接字库
}
};
1、WSAStartup函数
为了在应用程序当中调用任何一个Winsock API函数,首先第一件事情就是必须通过WSAStartup函数完成对Winsock服务的初始化,因此需要调用WSAStartup函数。使用Socket的程序在使用Socket之前必须调用WSAStartup函数。
该函数的第一个参数指明程序请求使用的Socket版本,其中高位字节指明副版本、低位字节指明主版本;操作系统利用第二个参数返回请求的Socket的版本信息。当一个应用程序调用WSAStartup函数时,操作系统根据请求的Socket版本来搜索相应的Socket库,然后绑定找到的Socket库到该应用程序中以后应用程序就可以调用所请求的Socket库中的其它Socket函数了
2、recv函数
recv函数用于已连接的数据报或流式套接口进行数据的接收。
该函数的第一个参数指定接收端套接字描述符;
第二个参数指明一个缓冲区,该缓冲区用来存放recv函数接收到的数据;
第三个参数指明buf的长度;
第四个参数一般置0
3、拓展
在检查IP封包的端口时,我们可以根据端口号知道数据传输所使用的协议。如果是21端口,说明使用的就是FTP协议。然后通过比较字符串找出含有username和password的字段就能找出程序访问这些服务器所使用的用户名和密码。