网络安全编程：嗅探技术
2021-07-31
来源：计算机与网络安全
嗅探器可以神不知鬼不觉地去获得局域网中用户访问网络的数据，可谓是隐藏在黑暗中的偷窥者。嗅探技术可以分为主动嗅探和被动嗅探。主动嗅探主要是依赖ARP欺骗或MAC欺骗诱导被攻击者将数据发送给攻击者；被动嗅探主要是将网卡设置为混杂模式，然后接收通过网卡的所有数据。本文主要介绍被动嗅探的工作方式。
1. 嗅探器的编写思路
共享方式下的以太网会将数据发送给同一网段内的所有计算机网卡，接收到数据的网卡会将与自己MAC地址不匹配的数据丢弃。因为共享以太网会将别人的数据也发送给自己计算机的网卡，所以嗅探器就是利用共享以太网的原理进行嗅探的。网卡可以工作在多种方式下，当网卡工作在混杂模式下时，可接收所有的数据而不丢弃。当接收到数据以后，就需要自己解析IP头、TCP头、UDP头等信息。因此，开发一个嗅探器的简单思路就是改变网卡的工作方式为混杂模式，并解析收到的数据包。
设置网卡的工作方式为混杂模式，该功能通过ioctlsocket（）函数即可改变。代码如下：
// 设置 SIO_RCVALL 控制代码，以便接收所有的 IP 包
DWORD dwValue = 1;
if（ ioctlsocket（sRaw, SIO_RCVALL, &dwValue） != 0 ）
{
return -1;
}
SIO_RCVALL定义在mstcpip.h头文件中，因此要编译它，必须包含该头文件及库文件，代码如下：
#include <mstcpip.h>
#pragma comment（lib, “Advapi32.lib”）
为了收到数据包以便自己解析数据包，就要使用原始套接字，而不能单纯地使用TCP或UDP套接字。对于解析数据包，必须了解和清楚数据包的格式。这里给出TCP和UDP数据包的格式，定义如下：
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
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;
2. 嗅探器的实现代码
有了上面的内容，剩下的部分就简单了。代码如下：
void DecodeTCPPacket（char *pData, char *szSrcIP, char *szDestIp）
{
TCPHeader *pTCPHdr = （TCPHeader *）pData;
printf（“%s:%d -> %s:%d\r\n”,szSrcIP,
ntohs（pTCPHdr->sourcePort），szDestIp,
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:
// 解析 FTP 的用户名和密码
printf（“FTP========================================\r\n”）；
pData = pData + sizeof（TCPHeader）；
if （ strncmp（pData, “USER ”, 5） == 0 ）
{
printf（“Ftp UserName : %s \r\n”, pData + 4）；
}
if （ strncmp（pData, “PASS ”, 5） == 0 ）
{
printf（“Ftp Password : %s \r\n”, pData + 4）；
}
printf（“FTP========================================\r\n”）；
break;
case 80:
case 8080:
// 直接输出浏览器获取到的内容
printf（“WEB========================================\r\n”）；
printf（“%s\r\n”, pData + sizeof（TCPHeader））；
printf（“WEB========================================\r\n”）；
break;
}
}
void DecodeUDPPacket（char *pData, char *szSrcIP, char *szDestIp）
{
UDPHeader *pUDPHdr = （UDPHeader *）pData;
printf（“%s:%d -> %s:%d\r\n”,szSrcIP,
ntohs（pUDPHdr->sourcePort），szDestIp,
ntohs（pUDPHdr->destinationPort））；
}
void DecodeIPPacket（char *pData）
{
IPHeader *pIPHdr = （IPHeader*）pData;
in_addr source, dest;
char szSourceIp[32], szDestIp[32];
printf（“-------------------------------\r\n”）；
// 从 IP 头中取出源 IP 地址和目的 IP 地址
source.S_un.S_addr = pIPHdr->ipSource;
dest.S_un.S_addr = pIPHdr->ipDestination;
strcpy（szSourceIp, inet_ntoa（source））；
strcpy（szDestIp, inet_ntoa（dest））；
// IP 头长度
int nHeaderLen = （pIPHdr->iphVerLen & 0xf） * sizeof（ULONG）；
switch（ pIPHdr->ipProtocol ）
{
case IPPROTO_TCP: // TCP 协议
DecodeTCPPacket（pData + nHeaderLen, szSourceIp, szDestIp）；
break;
case IPPROTO_UDP:
DecodeUDPPacket（pData + nHeaderLen, szSourceIp, szDestIp）；
break;
case IPPROTO_ICMP:
break;
}
}
int main（）
{
WSADATA wsa;
WSAStartup（MAKEWORD（2, 2）， &wsa）；
// 创建原始套节字
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;
gethostname（szHostName, 56）；
if（ （pHost = gethostbyname（（char*）szHostName）） == NULL ）
{
return -1;
}
// 在调用 ioctl 之前，必须绑定套节字
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 \r\n”, ::inet_ntoa（addr_in.sin_addr））；
if（ bind（sRaw, （PSOCKADDR）&addr_in, sizeof（addr_in）） == SOCKET_ERROR ）
{
return -1;
}
// 设置 SIO_RCVALL 控制代码，以便接收所有的 IP 包
DWORD dwValue = 1;
if（ ioctlsocket（sRaw, SIO_RCVALL, &dwValue） != 0 ）
{
return -1;
}
// 开始接收封包
char buff[1024];
int nRet;
while（TRUE）
{
nRet = recv（sRaw, buff, 1024, 0）；
if（ nRet > 0 ）
{
DecodeIPPacket（buff）；
}
}
closesocket（sRaw）；
WSACleanup（）；
return 0;
}
