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编程问答

Raw Socket（原始套接字）实现Sniffer（嗅探）

發布時間：2024/8/1 编程问答 40 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 Raw Socket（原始套接字）实现Sniffer（嗅探）小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

1 摘要

? ?Raw Socket: 原始套接字?

可以用它來發送和接收 IP 層以上的原始數據包, 如 ICMP, TCP, UDP...

int sockRaw = socket(AF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_RAW);

這樣我們就創建了一個 Raw Socket

Sniffer: 嗅探器?
關于嗅探器的原理我想大多數人可能都知道?
1. 把網卡置于混雜模式;?
2. 捕獲數據包;?
3. 分析數據包.

但具體的實現知道的人恐怕就不是那么多了. 好, 現在讓我們用 Raw Socket 的做一個自已的 Sniffer.

二. 把網卡置于混雜模式?
在正常的情況下，一個網絡接口應該只響應兩種數據幀:?
一種是與自己硬件地址相匹配的數據幀?
一種是發向所有機器的廣播數據幀?
如果要網卡接收所有通過它的數據, 而不管是不是發給它的, 那么必須把網卡置于混雜模式. 也就是說讓它的思維混亂, 不按正常的方式工作. 用 Raw Socket 實現代碼如下:

setsockopt(sock, IPPROTO_IP, IP_HDRINCL, (char*)&flag, sizeof(flag); //設置 IP 頭操作選項?
bind(sockRaw, (PSOCKADDR)&addrLocal, sizeof(addrLocal); //把 sockRaw 綁定到本地網卡上
ioctlsocket(sockRaw, SIO_RCVALL, &dwValue);?????? //讓 sockRaw 接受所有的數據

flag 標志是用來設置 IP 頭操作的, 也就是說要親自處理 IP 頭: bool flag = ture;?
addrLocal 為本地地址: SOCKADDR_IN addrLocal;?
dwValue 為輸入輸出參數, 為 1 時執行, 0 時取消: DWORD dwValue = 1;?
沒想到這么簡單吧?

三. 捕獲數據包?
你的 sockRaw 現在已經在工作了, 可以在局域網內其它的電腦上用 Sniffer 檢測工具檢測一下, 看你的網卡是否處于混雜模式(比如 DigitalBrain 的 ARPKiller).?
不能讓他白白的浪費資源啊, 抓包!

recv(sockRaw, RecvBuf, BUFFER_SIZE, 0); //接受任意數據包

#define BUFFER_SIZE 65535?
char RecvBuf[BUFFER_SIZE];?
越來越發現 Sniffer 原來如此的簡單了, 這么一個函數就已經完成抓取數據包的任務了.

四. 分析數據包?
這回抓來的包和平常用 Socket 接受的包可就不是一回事兒了, 里面包含 IP, TCP 等原始信息. 要分析它首先得知道這些結構.?
數據包的總體結構:?
----------------------------------------------?
| ip header | tcp header(or x header) | data |?
----------------------------------------------

IP header structure:?
4??? 8??? 16??????????????????? 32 bit?
|--------|--------|----------------|--------------------------------|?
| Ver? | IHL? |Type of service |???? Total length???? |?
|--------|--------|----------------|--------------------------------|?
| Identification |?? Flags?? |???? Fragment offset??? |?
|--------|--------|----------------|--------------------------------|?
| Time to live? |? Protocol? |???? Header checksum??? |?
|--------|--------|----------------|--------------------------------|?
|???????????? Source address????????????? |?
|--------|--------|----------------|--------------------------------|?
|??????????? Destination address???????????? |?
|--------|--------|----------------|--------------------------------|?
|??????????? Option + Padding????????????? |?
|--------|--------|----------------|--------------------------------|?
|??????????????? Data??????????????? |?
|--------|--------|----------------|--------------------------------|

TCP header structure:?
16??????????????? 32 bit?
|--------------------------------|--------------------------------|?
|???? Source port????? |??? Destination port??? |?
|--------------------------------|--------------------------------|?
|???????????? Sequence number???????????? |?
|--------------------------------|--------------------------------|?
|?????????? Acknowledgement number?????????? |?
|--------------------------------|--------------------------------|?
| Offset | Resrvd |U|A|P|R|S|F|????? Window?????? |?
|--------------------------------|--------------------------------|?
|????? Checksum?????? |??? Urgent pointer???? |?
|--------------------------------|--------------------------------|?
|???????????? Option + Padding??????????? |?
|--------------------------------|--------------------------------|?
|?????????????? Data??????????????? |?
|--------------------------------|--------------------------------|

五. 實現 Sniffer?
OK!?
現在都清楚了, 還等什么.?
下面是我用 BCB6 寫的一個 Simple Sniffer 的代碼, 僅供參考.?
（需要在工程文件里加入WS2_32.LIB這個文件）?

//*************************************************************************//? //* CPP File: WMain.cpp //* Simple Sniffer by shadowstar //* http://shadowstar.126.com/ //*************************************************************************// #include <vcl.h> #pragma hdrstop #include <winsock2.h> #include <ws2tcpip.h> #include <mstcpip.h> #include <netmon.h> #include "WMain.h" //--------------------------------------------------------------------------- #pragma package(smart_init) #pragma resource "*.dfm" TMainForm *MainForm; //--------------------------------------------------------------------------- __fastcall TMainForm::TMainForm(TComponent* Owner) : TForm(Owner) { WSADATA WSAData; BOOL flag = true; int nTimeout = 1000; char LocalName[16]; struct hostent *pHost; //檢查 Winsock 版本號 if (WSAStartup(MAKEWORD(2, 2), &WSAData) != 0) throw Exception("WSAStartup error!"); //初始化 Raw Socket if ((sock = socket(AF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_RAW)) == INVALID_SOCKET) throw Exception("socket setup error!"); //設置IP頭操作選項 if (setsockopt(sock, IPPROTO_IP, IP_HDRINCL, (char*)&flag, sizeof(flag)) == SOCKET_ERROR) throw Exception("setsockopt IP_HDRINCL error!"); //獲取本機名 if (gethostname((char*)LocalName, sizeof(LocalName)-1) == SOCKET_ERROR) throw Exception("gethostname error!"); //獲取本地 IP 地址 if ((pHost = gethostbyname((char*)LocalName)) == NULL) throw Exception("gethostbyname error!"); addr_in.sin_addr = *(in_addr *)pHost->h_addr_list[0]; //IP addr_in.sin_family = AF_INET; addr_in.sin_port = htons(57274); //把 sock 綁定到本地地址上 if (bind(sock, (PSOCKADDR)&addr_in, sizeof(addr_in)) == SOCKET_ERROR) throw Exception("bind error!"); iSortDirection = 1; } //--------------------------------------------------------------------------- __fastcall TMainForm::~TMainForm() { WSACleanup(); } //---------------------------------------------------------------------------void __fastcall TMainForm::btnCtrlClick(TObject *Sender) { TListItem *Item; DWORD dwValue; int nIndex = 0; if (btnCtrl->Caption == "&Start") { dwValue = 1; //設置 SOCK_RAW 為SIO_RCVALL，以便接收所有的IP包 if (ioctlsocket(sock, SIO_RCVALL, &dwValue) != 0) throw Exception("ioctlsocket SIO_RCVALL error!"); bStop = false; btnCtrl->Caption = "&Stop"; lsvPacket->Items->Clear(); } else { dwValue = 0; bStop = true; btnCtrl->Caption = "&Start"; //設置SOCK_RAW為SIO_RCVALL，停止接收 if (ioctlsocket(sock, SIO_RCVALL, &dwValue) != 0) throw Exception("WSAIoctl SIO_RCVALL error!"); } while (!bStop) { if (recv(sock, RecvBuf, BUFFER_SIZE, 0) > 0) { nIndex++; ip = *(IP*)RecvBuf; tcp = *(TCP*)(RecvBuf + (ip.HdrLen & IP_HDRLEN_MASK)); Item = lsvPacket->Items->Add(); Item->Caption = nIndex; Item->SubItems->Add(GetProtocolTxt(ip.Protocol)); Item->SubItems->Add(inet_ntoa(*(in_addr*)&ip.SrcAddr)); Item->SubItems->Add(inet_ntoa(*(in_addr*)&ip.DstAddr)); Item->SubItems->Add(tcp.SrcPort); Item->SubItems->Add(tcp.DstPort); Item->SubItems->Add(ntohs(ip.TotalLen)); } Application->ProcessMessages(); } } //---------------------------------------------------------------------------AnsiString __fastcall TMainForm::GetProtocolTxt(int Protocol) { switch (Protocol) { case IPPROTO_ICMP : //1 /* control message protocol */ return PROTOCOL_STRING_ICMP_TXT; case IPPROTO_TCP : //6 /* tcp */ return PROTOCOL_STRING_TCP_TXT; case IPPROTO_UDP : //17 /* user datagram protocol */ return PROTOCOL_STRING_UDP_TXT; default : return PROTOCOL_STRING_UNKNOWN_TXT; } } //--------------------------------------------------------------------------- //*************************************************************************// //* Header File: WMain.h for WMain.cpp class TMainForm //*************************************************************************// //---------------------------------------------------------------------------#ifndef WMainH #define WMainH //--------------------------------------------------------------------------- #define BUFFER_SIZE 65535 #include <Classes.hpp> #include <Controls.hpp> #include <StdCtrls.hpp> #include <Forms.hpp> #include <ComCtrls.hpp> #include <ExtCtrls.hpp> #include <winsock2.h> #include "netmon.h" //--------------------------------------------------------------------------- class TMainForm : public TForm { __published: // IDE-managed Components TPanel *Panel1; TButton *btnCtrl; TListView *lsvPacket; TLabel *Label1; void __fastcall btnCtrlClick(TObject *Sender); void __fastcall lsvPacketColumnClick(TObject *Sender, TListColumn *Column); void __fastcall lsvPacketCompare(TObject *Sender, TListItem *Item1, TListItem *Item2, int Data, int &Compare); void __fastcall Label1Click(TObject *Sender); private: // User declarations AnsiString __fastcall GetProtocolTxt(int Protocol); public: // User declarations SOCKET sock; SOCKADDR_IN addr_in; IP ip; TCP tcp; PSUHDR psdHeader; char RecvBuf[BUFFER_SIZE]; bool bStop; int iSortDirection; int iColumnToSort; __fastcall TMainForm(TComponent* Owner); __fastcall ~TMainForm(); }; //--------------------------------------------------------------------------- extern PACKAGE TMainForm *MainForm; //--------------------------------------------------------------------------- #endif偷了個懶, IP, TCP 頭及一些宏定義用了 netmon.h 的頭, 這個文件在 BCB6 的 include 目錄下可以找得到, 其中與本程序相關內容如下://*************************************************************************// //* Header File: netmon.h //*************************************************************************// // // IP Packet Structure // typedef struct _IP { union { BYTE Version; BYTE HdrLen; }; BYTE ServiceType; WORD TotalLen; WORD ID; union { WORD Flags; WORD FragOff; }; BYTE TimeToLive; BYTE Protocol; WORD HdrChksum; DWORD SrcAddr; DWORD DstAddr; BYTE Options[0]; } IP; typedef IP * LPIP; typedef IP UNALIGNED * ULPIP; // // TCP Packet Structure // typedef struct _TCP { WORD SrcPort; WORD DstPort; DWORD SeqNum; DWORD AckNum; BYTE DataOff; BYTE Flags; WORD Window; WORD Chksum; WORD UrgPtr; } TCP; typedef TCP *LPTCP; typedef TCP UNALIGNED * ULPTCP;// upper protocols #define PROTOCOL_STRING_ICMP_TXT "ICMP" #define PROTOCOL_STRING_TCP_TXT "TCP" #define PROTOCOL_STRING_UDP_TXT "UDP" #define PROTOCOL_STRING_SPX_TXT "SPX" #define PROTOCOL_STRING_NCP_TXT "NCP" #define PROTOCOL_STRING_UNKNOW_TXT "UNKNOW"這個文件也有人聲稱沒有. //*************************************************************************// //* Header File: mstcpip.h //*************************************************************************// // Copyright (c) Microsoft Corporation. All rights reserved. #if _MSC_VER > 1000 #pragma once #endif /* Argument structure for SIO_KEEPALIVE_VALS */struct tcp_keepalive { u_long onoff; u_long keepalivetime; u_long keepaliveinterval; };// New WSAIoctl Options #define SIO_RCVALL _WSAIOW(IOC_VENDOR,1) #define SIO_RCVALL_MCAST _WSAIOW(IOC_VENDOR,2) #define SIO_RCVALL_IGMPMCAST _WSAIOW(IOC_VENDOR,3) #define SIO_KEEPALIVE_VALS _WSAIOW(IOC_VENDOR,4) #define SIO_ABSORB_RTRALERT _WSAIOW(IOC_VENDOR,5) #define SIO_UCAST_IF _WSAIOW(IOC_VENDOR,6) #define SIO_LIMIT_BROADCASTS _WSAIOW(IOC_VENDOR,7) #define SIO_INDEX_BIND _WSAIOW(IOC_VENDOR,8) #define SIO_INDEX_MCASTIF _WSAIOW(IOC_VENDOR,9) #define SIO_INDEX_ADD_MCAST _WSAIOW(IOC_VENDOR,10) #define SIO_INDEX_DEL_MCAST _WSAIOW(IOC_VENDOR,11)// Values for use with SIO_RCVALL* options #define RCVALL_OFF 0 #define RCVALL_ON 1 #define RCVALL_SOCKETLEVELONLY 2

現在我們自已的 Sniffer 就做好了, Run, Start......哇, 這么多數據包, 都是從這一臺機器上發出的, 它在干什么? 原來 Adminstrator 密碼為空, 中了尼姆達病毒!

六. 小結?
優點: 實現簡單, 不需要做驅動程序就可實現抓包.?
缺點: 數據包頭不含幀信息, 不能接收到與 IP 同層的其它數據包, 如 ARP, RARP...?
這里提供的程序僅僅是一個 Sniffer 的例子, 沒有對數據包進行進一步的分析. 寫此文的目的在于熟悉Raw Socket 編程方法, 了解 TCP/IP 協議結構原理以及各協議之間的關系.

總結

以上是生活随笔為你收集整理的Raw Socket（原始套接字）实现Sniffer（嗅探）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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