Пишем сниффер. Создание сырого сокета

В этой статье мы рассмотрим создание простого сниффера под ОС Windows.
Кому интересно, добро пожаловать под кат.

Введение

Цель: написать программу, которая будет захватывать сетевой трафик (Ethernet, WiFi), передающийся по протоколу IP.
Средства: Visual Studio 2005 или выше.
Подход, который здесь описан, не принадлежит лично автору и успешно применяется во многих коммерческих, а также категорически бесплатных программах (привет, GPL).
Сей труд предназначен прежде всего для новичков в сетевом программровании, которые, однако, имеют хотя бы базовые знания в области сокетов вообще, и windows-сокетов в частности. Здесь я часто буду писать общеизвестные вещи, потому что предметная область специфическая, если что-то пропустить - в голове будет каша.

Надеюсь, Вам будет интересно.

Теория (читать не обязательно, но желательно)

В данный момент подавляющее большинство современных информационных сетей базируются на фундаменте стека протоколов TCP/IP. Стек протоколов TCP/IP (англ. Transmission Control Protocol/Internet Protocol) - собирательное название для сетевых протоколов разных уровней, используемых в сетях. В настоящей статье нас будет интересовать в основном протокол IP - маршрутизируемый сетевой протокол, используемый для негарантированной доставки данных, разделяемых на так называемые пакеты (более верный термин – дейтаграмма) от одного узла сети к другому.
Особый интерес для нас представляют IP-пакеты, предназначенные для передачи информации. Это достаточно высокий уровень сетевой OSI-модели данных, когда можно обстрагироваться от устройства и среды передачи данных, оперируя лишь логическим представлением.
Совершенно логичным является то обстоятельство, что рано или поздно должны были появится инструменты для перехвата, контроля, учета и анализа сетевого трафика. Такие средства обычно называется анализаторами трафика, пакетными анализаторыми или снифферами (от англ. to sniff - нюхать). Это - сетевой анализатор трафика, программа или программно-аппаратное устройство, предназначенное для перехвата и последующего анализа, либо только анализа сетевого трафика, предназначенного для других узлов.

Практика (разговор по существу)

На данный момент создано достаточно много программного обеспечения для прослушивания трафика. Наиболее известный из них: Wireshark . Естественно, пожинать его лавры цель не стоит - нас интересует задача перехвата трафика методом обычного «прослушивания» сетевого интерфейса. Важно понимать, что мы не собираемся заниматься взломом и перехватывать чужой трафик. Нужно всего лишь просматривать и анализировать трафик, который проходит через наш хост.

Для чего это может понадобиться:

1. Смотреть текущий поток трафика через сетевое соеднинение (входящий/исходящий/всего).
2. Перенаправлять трафик для последующего анализа на другой хост.
3. Теоретически, можно попытаться применить его для взлома WiFi-сети (мы ведь не собираемся этим заниматься?).

В отличие от Wireshark, который базируется на библиотеке libpcap/WinPcap, наш анализатор не будет использовать этот драйвер. Чего уж там, у нас вообще не будет драйвера, и свой NDIS(о ужас!) мы писать не собираемся. Про это можно прочитать в этом топике . Он будет просто пассивным наблюдателем, использующим только библиотеку WinSock. Использование драйвера в данном случае избыточно.

Как так? Очень просто.
Ключевым шагом в превращении простого сетевого приложения в сетевой анализатор является переключение сетевого интерфейса в режим прослушивания (promiscuous mode), что и позволит ему получать пакеты, адресованные другим интерфейсам в сети. Этот режим заставляют сетевую плату принимать все кадры, вне зависимости от того, кому они адресованы в сети.

Начиная с Windows 2000 (NT 5.0) создать программу для прослушивания сегмента сети стало очень просто, т.к. ее сетевой драйвер позволяет перевести сокет в режим приёма всех пакетов.

Включение неразборчивого режима

long flag = 1; SOCKET socket; #define SIO_RCVALL 0x98000001 ioctlsocket(socket, SIO_RCVALL, &RS_Flag);
Наша программа оперирует IP-пакетами, и использует библиотеку Windows Sockets версии 2.2 и «сырые» сокеты (raw sockets). Для того чтобы получить прямой доступ к IP-пакету, сокет нужно создавать следующим образом:

Создание сырого сокета

s = socket(AF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_IP);
Здесь вместо константы SOCK_STREAM (протокол TCP) или SOCK_DGRAM (протокол UDP), мы используем значение SOCK_RAW . Вообще говоря, работа с raw sockets интересна не только с точки зрения захвата трафика. Фактически, мы получаем полный контроль за формированием пакета. Вернее, формируем его вручную, что позволяет, например, послать специфический ICMP-пакет…

Идем дальше. Известно, что IP-пакет состоит из заголовка, служебной информации и, собственно, данных. Советую заглянуть сюда , чтобы освежит знания. Опишем в виде структуры IP-заголовок (спасибо отличной статье на RSDN ):

Описание структуры IP-пакета

typedef struct _IPHeader { unsigned char ver_len; // версия и длина заголовка unsigned char tos; // тип сервиса unsigned short length; // длина всего пакета unsigned short id; // Id unsigned short flgs_offset; // флаги и смещение unsigned char ttl; // время жизни unsigned char protocol; // протокол unsigned short xsum; // контрольная сумма unsigned long src; // IP-адрес отправителя unsigned long dest; // IP-адрес назначения unsigned short *params; // параметры (до 320 бит) unsigned char *data; // данные (до 65535 октетов) }IPHeader;
Главная функция алгоритма прослушивания будет выглядеть следующим образом:

Функция захвата одного пакета

IPHeader* RS_Sniff() { IPHeader *hdr; int count = 0; count = recv(RS_SSocket, (char*)&RS_Buffer, sizeof(RS_Buffer), 0); if (count >= sizeof(IPHeader)) { hdr = (LPIPHeader)malloc(MAX_PACKET_SIZE); memcpy(hdr, RS_Buffer, MAX_PACKET_SIZE); RS_UpdateNetStat(count, hdr); return hdr; } else return 0; }
Здесь все просто: получаем порцию данных с помощью стандартной функции socket-функции recv , а затем копируем их в структуру типа IPHeader .
И, наконец, запускаем бесконечный цикл захвата пакетов:

Захватым все пакеты, которые попадут на наш сетевой интерфейс

while (true) { IPHeader* hdr = RS_Sniff(); // обработка IP-пакета if (hdr) { // печатаем заголовок в консоли } }

Немного оффтопика

Здесь и далее у некоторых важных функций и переменных автор сделал префкис RS_ (от Raw Sockets). Проект делал 3-4 года назад, и была шальная мысль написать полноценную библиотеку для работы с сырыми сокетами. Как это часто бывает, после получения сколь-нибудь значимых(для автора) результатов, энтузиазм угас, и дальше учебного примера дело не полшло.

В принципе, можно пойти дальше, и описать заголовки всех последующих протоколов, находящихся выше. Для этого необходимо анализировать поле protocol в структуре IPHeader . Посмотрите на пример кода (да, там должен быть switch, чёрт возьми!), где происходит раскрашивание заголовка в зависимости от того, какой протокол имеет пакет, инкапсулированный в IP:

/* * Выделение пакета цветом */ void ColorPacket(const IPHeader *h, const u_long haddr, const u_long whost = 0) { if (h->xsum) SetConsoleTextColor(0x17); // если пакет не пустой else SetConsoleTextColor(0x07); // пустой пакет if (haddr == h->src) { SetConsoleTextColor(BACKGROUND_BLUE | /*BACKGROUND_INTENSITY |*/ FOREGROUND_RED | FOREGROUND_INTENSITY); // "родной" пакет на отдачу } else if (haddr == h->dest) { SetConsoleTextColor(BACKGROUND_BLUE | /*BACKGROUND_INTENSITY |*/ FOREGROUND_GREEN | FOREGROUND_INTENSITY); // "родной" пакет на прием } if (h->protocol == PROT_ICMP || h->protocol == PROT_IGMP) { SetConsoleTextColor(0x70); // ICMP-пакет } else if(h->protocol == PROT_IP || h->protocol == 115) { SetConsoleTextColor(0x4F); // IP-in-IP-пакет, L2TP } else if(h->protocol == 53 || h->protocol == 56) { SetConsoleTextColor(0x4C); // TLS, IP with Encryption } if(whost == h->dest || whost == h->src) { SetConsoleTextColor(0x0A); } }

Однако это существенно выходит за рамки этой статьи. Для нашего учебного примера вполне достаточно будет посмотреть ip-адреса хостов, с которых и на которые идет трафик, и посчитать его количество в единицу времени(готовая программа в архиве в конце статьи).

Для того, чтобы отобразить данные IP-заголовка, необходимо реализовать функцию преобразования заголовка (но не данных) дейтаграммы в строку. В качестве примера реализации, можно предложить такой вариант:

Преобразование IP-заголовка в строку

inline char* iph2str(IPHeader *iph) { const int BUF_SIZE = 1024; char *r = (char*)malloc(BUF_SIZE); memset((void*)r, 0, BUF_SIZE); sprintf(r, "ver=%d hlen=%d tos=%d len=%d id=%d flags=0x%X offset=%d ttl=%dms prot=%d crc=0x%X src=%s dest=%s", BYTE_H(iph->ver_len), BYTE_L(iph->ver_len)*4, iph->tos, ntohs(iph->length), ntohs(iph->id), IP_FLAGS(ntohs(iph->flgs_offset)), IP_OFFSET(ntohs(iph->flgs_offset)), iph->ttl, iph->protocol, ntohs(iph->xsum), nethost2str(iph->src), nethost2str(iph->dest)); return r; }
На основании приведенных выше базовых сведений, получается вот такая небольшая программа (жуткое название ss, сокр. от англ. simple sniffer), реализующая локальное прослушивание IP-трафика. Интерфейс ее приведен ниже на рисунке.

Исходный и бинарный код предоставляю как есть, таким как он был несколько лет назад. Сейчас мне на него страшно смотреть, и все же, он вполне читабельный (конечно же, нельзя быть таким самоуверенным). Для компиляции будет достаточно даже Visual Studio Express 2005.

Что у нас получилось в итоге:

• Сниффер работает в режиме пользователя, однако требует привилегии администратора.
• Пакеты не фильтруются, отображаясь как есть (можно добавить настраиваемые фильтры - предлагаю подробно рассмотреть эту тему в следующей статье, если интересно).
• WiFi-трафик тоже захватывается(все зависит от конкретной модели чипа, у Вас может и не работать, как у меня несколько лет назад), хотя есть AirPcap, которая чудесно это умеет делать, но стоит денег.
• Весь поток дейтаграмм логируется в файл (см. архив, приложенный в конце статьи).
• Программа работает в качестве сервера на порту 2000. Можно подключиться с помощью утилиты telnet к хосту и произвести мониторинг потоков трафика. Количество подключений ограничено двадцатью (код не мой, нашел на просторах сети и применял для экспериментов; удалять не стал - жалко)

Спасибо за внимание, проздравляю хабровчан и хабровчанок и всех-всех-всех с наступающим Рождеством!

В этой статье мы рассмотрим создание простого сниффера под ОС Windows.
Кому интересно, добро пожаловать под кат.

Введение

Цель: написать программу, которая будет захватывать сетевой трафик (Ethernet, WiFi), передающийся по протоколу IP.
Средства: Visual Studio 2005 или выше.
Подход, который здесь описан, не принадлежит лично автору и успешно применяется во многих коммерческих, а также категорически бесплатных программах (привет, GPL).
Сей труд предназначен прежде всего для новичков в сетевом программровании, которые, однако, имеют хотя бы базовые знания в области сокетов вообще, и windows-сокетов в частности. Здесь я часто буду писать общеизвестные вещи, потому что предметная область специфическая, если что-то пропустить - в голове будет каша.

Надеюсь, Вам будет интересно.

Теория (читать не обязательно, но желательно)

В данный момент подавляющее большинство современных информационных сетей базируются на фундаменте стека протоколов TCP/IP. Стек протоколов TCP/IP (англ. Transmission Control Protocol/Internet Protocol) - собирательное название для сетевых протоколов разных уровней, используемых в сетях. В настоящей статье нас будет интересовать в основном протокол IP - маршрутизируемый сетевой протокол, используемый для негарантированной доставки данных, разделяемых на так называемые пакеты (более верный термин – дейтаграмма) от одного узла сети к другому.
Особый интерес для нас представляют IP-пакеты, предназначенные для передачи информации. Это достаточно высокий уровень сетевой OSI-модели данных, когда можно обстрагироваться от устройства и среды передачи данных, оперируя лишь логическим представлением.
Совершенно логичным является то обстоятельство, что рано или поздно должны были появится инструменты для перехвата, контроля, учета и анализа сетевого трафика. Такие средства обычно называется анализаторами трафика, пакетными анализаторыми или снифферами (от англ. to sniff - нюхать). Это - сетевой анализатор трафика, программа или программно-аппаратное устройство, предназначенное для перехвата и последующего анализа, либо только анализа сетевого трафика, предназначенного для других узлов.

Практика (разговор по существу)

На данный момент создано достаточно много программного обеспечения для прослушивания трафика. Наиболее известный из них: Wireshark . Естественно, пожинать его лавры цель не стоит - нас интересует задача перехвата трафика методом обычного «прослушивания» сетевого интерфейса. Важно понимать, что мы не собираемся заниматься взломом и перехватывать чужой трафик. Нужно всего лишь просматривать и анализировать трафик, который проходит через наш хост.

Для чего это может понадобиться:

1. Смотреть текущий поток трафика через сетевое соеднинение (входящий/исходящий/всего).
2. Перенаправлять трафик для последующего анализа на другой хост.
3. Теоретически, можно попытаться применить его для взлома WiFi-сети (мы ведь не собираемся этим заниматься?).

В отличие от Wireshark, который базируется на библиотеке libpcap/WinPcap, наш анализатор не будет использовать этот драйвер. Чего уж там, у нас вообще не будет драйвера, и свой NDIS(о ужас!) мы писать не собираемся. Про это можно прочитать в этом топике . Он будет просто пассивным наблюдателем, использующим только библиотеку WinSock. Использование драйвера в данном случае избыточно.

Как так? Очень просто.
Ключевым шагом в превращении простого сетевого приложения в сетевой анализатор является переключение сетевого интерфейса в режим прослушивания (promiscuous mode), что и позволит ему получать пакеты, адресованные другим интерфейсам в сети. Этот режим заставляют сетевую плату принимать все кадры, вне зависимости от того, кому они адресованы в сети.

Начиная с Windows 2000 (NT 5.0) создать программу для прослушивания сегмента сети стало очень просто, т.к. ее сетевой драйвер позволяет перевести сокет в режим приёма всех пакетов.

Включение неразборчивого режима

long flag = 1; SOCKET socket; #define SIO_RCVALL 0x98000001 ioctlsocket(socket, SIO_RCVALL, &RS_Flag);

Наша программа оперирует IP-пакетами, и использует библиотеку Windows Sockets версии 2.2 и «сырые» сокеты (raw sockets). Для того чтобы получить прямой доступ к IP-пакету, сокет нужно создавать следующим образом:

Создание сырого сокета

s = socket(AF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_IP);

Здесь вместо константы SOCK_STREAM (протокол TCP) или SOCK_DGRAM (протокол UDP), мы используем значение SOCK_RAW . Вообще говоря, работа с raw sockets интересна не только с точки зрения захвата трафика. Фактически, мы получаем полный контроль за формированием пакета. Вернее, формируем его вручную, что позволяет, например, послать специфический ICMP-пакет…

Идем дальше. Известно, что IP-пакет состоит из заголовка, служебной информации и, собственно, данных. Советую заглянуть сюда , чтобы освежит знания. Опишем в виде структуры IP-заголовок (спасибо отличной статье на RSDN ):

Описание структуры IP-пакета

typedef struct _IPHeader { unsigned char ver_len; // версия и длина заголовка unsigned char tos; // тип сервиса unsigned short length; // длина всего пакета unsigned short id; // Id unsigned short flgs_offset; // флаги и смещение unsigned char ttl; // время жизни unsigned char protocol; // протокол unsigned short xsum; // контрольная сумма unsigned long src; // IP-адрес отправителя unsigned long dest; // IP-адрес назначения unsigned short *params; // параметры (до 320 бит) unsigned char *data; // данные (до 65535 октетов) }IPHeader;

Главная функция алгоритма прослушивания будет выглядеть следующим образом:

Функция захвата одного пакета

IPHeader* RS_Sniff() { IPHeader *hdr; int count = 0; count = recv(RS_SSocket, (char*)&RS_Buffer, sizeof(RS_Buffer), 0); if (count >= sizeof(IPHeader)) { hdr = (LPIPHeader)malloc(MAX_PACKET_SIZE); memcpy(hdr, RS_Buffer, MAX_PACKET_SIZE); RS_UpdateNetStat(count, hdr); return hdr; } else return 0; }

Здесь все просто: получаем порцию данных с помощью стандартной функции socket-функции recv , а затем копируем их в структуру типа IPHeader .
И, наконец, запускаем бесконечный цикл захвата пакетов:

Захватым все пакеты, которые попадут на наш сетевой интерфейс

while (true) { IPHeader* hdr = RS_Sniff(); // обработка IP-пакета if (hdr) { // печатаем заголовок в консоли } }

Немного оффтопика

Здесь и далее у некоторых важных функций и переменных автор сделал префкис RS_ (от Raw Sockets). Проект делал 3-4 года назад, и была шальная мысль написать полноценную библиотеку для работы с сырыми сокетами. Как это часто бывает, после получения сколь-нибудь значимых(для автора) результатов, энтузиазм угас, и дальше учебного примера дело не полшло.

В принципе, можно пойти дальше, и описать заголовки всех последующих протоколов, находящихся выше. Для этого необходимо анализировать поле protocol в структуре IPHeader . Посмотрите на пример кода (да, там должен быть switch, чёрт возьми!), где происходит раскрашивание заголовка в зависимости от того, какой протокол имеет пакет, инкапсулированный в IP:

/* * Выделение пакета цветом */ void ColorPacket(const IPHeader *h, const u_long haddr, const u_long whost = 0) { if (h->xsum) SetConsoleTextColor(0x17); // если пакет не пустой else SetConsoleTextColor(0x07); // пустой пакет if (haddr == h->src) { SetConsoleTextColor(BACKGROUND_BLUE | /*BACKGROUND_INTENSITY |*/ FOREGROUND_RED | FOREGROUND_INTENSITY); // "родной" пакет на отдачу } else if (haddr == h->dest) { SetConsoleTextColor(BACKGROUND_BLUE | /*BACKGROUND_INTENSITY |*/ FOREGROUND_GREEN | FOREGROUND_INTENSITY); // "родной" пакет на прием } if (h->protocol == PROT_ICMP || h->protocol == PROT_IGMP) { SetConsoleTextColor(0x70); // ICMP-пакет } else if(h->protocol == PROT_IP || h->protocol == 115) { SetConsoleTextColor(0x4F); // IP-in-IP-пакет, L2TP } else if(h->protocol == 53 || h->protocol == 56) { SetConsoleTextColor(0x4C); // TLS, IP with Encryption } if(whost == h->dest || whost == h->src) { SetConsoleTextColor(0x0A); } }

Однако это существенно выходит за рамки этой статьи. Для нашего учебного примера вполне достаточно будет посмотреть ip-адреса хостов, с которых и на которые идет трафик, и посчитать его количество в единицу времени(готовая программа в архиве в конце статьи).

Для того, чтобы отобразить данные IP-заголовка, необходимо реализовать функцию преобразования заголовка (но не данных) дейтаграммы в строку. В качестве примера реализации, можно предложить такой вариант:

Преобразование IP-заголовка в строку

inline char* iph2str(IPHeader *iph) { const int BUF_SIZE = 1024; char *r = (char*)malloc(BUF_SIZE); memset((void*)r, 0, BUF_SIZE); sprintf(r, "ver=%d hlen=%d tos=%d len=%d id=%d flags=0x%X offset=%d ttl=%dms prot=%d crc=0x%X src=%s dest=%s", BYTE_H(iph->ver_len), BYTE_L(iph->ver_len)*4, iph->tos, ntohs(iph->length), ntohs(iph->id), IP_FLAGS(ntohs(iph->flgs_offset)), IP_OFFSET(ntohs(iph->flgs_offset)), iph->ttl, iph->protocol, ntohs(iph->xsum), nethost2str(iph->src), nethost2str(iph->dest)); return r; }

На основании приведенных выше базовых сведений, получается вот такая небольшая программа (жуткое название ss, сокр. от англ. simple sniffer), реализующая локальное прослушивание IP-трафика. Интерфейс ее приведен ниже на рисунке.

Исходный и бинарный код предоставляю как есть, таким как он был несколько лет назад. Сейчас мне на него страшно смотреть, и все же, он вполне читабельный (конечно же, нельзя быть таким самоуверенным). Для компиляции будет достаточно даже Visual Studio Express 2005.

Что у нас получилось в итоге:

• Сниффер работает в режиме пользователя, однако требует привилегии администратора.
• Пакеты не фильтруются, отображаясь как есть (можно добавить настраиваемые фильтры - предлагаю подробно рассмотреть эту тему в следующей статье, если интересно).
• WiFi-трафик тоже захватывается(все зависит от конкретной модели чипа, у Вас может и не работать, как у меня несколько лет назад), хотя есть AirPcap, которая чудесно это умеет делать, но стоит денег.
• Весь поток дейтаграмм логируется в файл (см. архив, приложенный в конце статьи).
• Программа работает в качестве сервера на порту 2000. Можно подключиться с помощью утилиты telnet к хосту и произвести мониторинг потоков трафика. Количество подключений ограничено двадцатью (код не мой, нашел на просторах сети и применял для экспериментов; удалять не стал - жалко)

Спасибо за внимание, проздравляю иок и всех-всех-всех с наступающим Рождеством!

В этой статье мы рассмотрим создание простого сниффера под ОС Windows.
Кому интересно, добро пожаловать под кат.

Введение

Цель: написать программу, которая будет захватывать сетевой трафик (Ethernet, WiFi), передающийся по протоколу IP.
Средства: Visual Studio 2005 или выше.
Подход, который здесь описан, не принадлежит лично автору и успешно применяется во многих коммерческих, а также категорически бесплатных программах (привет, GPL).
Сей труд предназначен прежде всего для новичков в сетевом программровании, которые, однако, имеют хотя бы базовые знания в области сокетов вообще, и windows-сокетов в частности. Здесь я часто буду писать общеизвестные вещи, потому что предметная область специфическая, если что-то пропустить - в голове будет каша.

Надеюсь, Вам будет интересно.

Теория (читать не обязательно, но желательно)

В данный момент подавляющее большинство современных информационных сетей базируются на фундаменте стека протоколов TCP/IP. Стек протоколов TCP/IP (англ. Transmission Control Protocol/Internet Protocol) - собирательное название для сетевых протоколов разных уровней, используемых в сетях. В настоящей статье нас будет интересовать в основном протокол IP - маршрутизируемый сетевой протокол, используемый для негарантированной доставки данных, разделяемых на так называемые пакеты (более верный термин – дейтаграмма) от одного узла сети к другому.
Особый интерес для нас представляют IP-пакеты, предназначенные для передачи информации. Это достаточно высокий уровень сетевой OSI-модели данных, когда можно обстрагироваться от устройства и среды передачи данных, оперируя лишь логическим представлением.
Совершенно логичным является то обстоятельство, что рано или поздно должны были появится инструменты для перехвата, контроля, учета и анализа сетевого трафика. Такие средства обычно называется анализаторами трафика, пакетными анализаторыми или снифферами (от англ. to sniff - нюхать). Это - сетевой анализатор трафика, программа или программно-аппаратное устройство, предназначенное для перехвата и последующего анализа, либо только анализа сетевого трафика, предназначенного для других узлов.

Практика (разговор по существу)

На данный момент создано достаточно много программного обеспечения для прослушивания трафика. Наиболее известный из них: Wireshark . Естественно, пожинать его лавры цель не стоит - нас интересует задача перехвата трафика методом обычного «прослушивания» сетевого интерфейса. Важно понимать, что мы не собираемся заниматься взломом и перехватывать чужой трафик. Нужно всего лишь просматривать и анализировать трафик, который проходит через наш хост.

Для чего это может понадобиться:

1. Смотреть текущий поток трафика через сетевое соеднинение (входящий/исходящий/всего).
2. Перенаправлять трафик для последующего анализа на другой хост.
3. Теоретически, можно попытаться применить его для взлома WiFi-сети (мы ведь не собираемся этим заниматься?).

В отличие от Wireshark, который базируется на библиотеке libpcap/WinPcap, наш анализатор не будет использовать этот драйвер. Чего уж там, у нас вообще не будет драйвера, и свой NDIS(о ужас!) мы писать не собираемся. Про это можно прочитать в . Он будет просто пассивным наблюдателем, использующим только библиотеку WinSock. Использование драйвера в данном случае избыточно.

Как так? Очень просто.
Ключевым шагом в превращении простого сетевого приложения в сетевой анализатор является переключение сетевого интерфейса в режим прослушивания (promiscuous mode), что и позволит ему получать пакеты, адресованные другим интерфейсам в сети. Этот режим заставляют сетевую плату принимать все кадры, вне зависимости от того, кому они адресованы в сети.

Начиная с Windows 2000 (NT 5.0) создать программу для прослушивания сегмента сети стало очень просто, т.к. ее сетевой драйвер позволяет перевести сокет в режим приёма всех пакетов.

Включение неразборчивого режима

long flag = 1; SOCKET socket; #define SIO_RCVALL 0x98000001 ioctlsocket(socket, SIO_RCVALL, &RS_Flag);
Наша программа оперирует IP-пакетами, и использует библиотеку Windows Sockets версии 2.2 и «сырые» сокеты (raw sockets). Для того чтобы получить прямой доступ к IP-пакету, сокет нужно создавать следующим образом:

Создание сырого сокета

s = socket(AF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_IP);
Здесь вместо константы SOCK_STREAM (протокол TCP) или SOCK_DGRAM (протокол UDP), мы используем значение SOCK_RAW . Вообще говоря, работа с raw sockets интересна не только с точки зрения захвата трафика. Фактически, мы получаем полный контроль за формированием пакета. Вернее, формируем его вручную, что позволяет, например, послать специфический ICMP-пакет…

Идем дальше. Известно, что IP-пакет состоит из заголовка, служебной информации и, собственно, данных. Советую заглянуть сюда , чтобы освежит знания. Опишем в виде структуры IP-заголовок (спасибо отличной статье на RSDN ):

Описание структуры IP-пакета

typedef struct _IPHeader { unsigned char ver_len; // версия и длина заголовка unsigned char tos; // тип сервиса unsigned short length; // длина всего пакета unsigned short id; // Id unsigned short flgs_offset; // флаги и смещение unsigned char ttl; // время жизни unsigned char protocol; // протокол unsigned short xsum; // контрольная сумма unsigned long src; // IP-адрес отправителя unsigned long dest; // IP-адрес назначения unsigned short *params; // параметры (до 320 бит) unsigned char *data; // данные (до 65535 октетов) }IPHeader;
Главная функция алгоритма прослушивания будет выглядеть следующим образом:

Функция захвата одного пакета

IPHeader* RS_Sniff() { IPHeader *hdr; int count = 0; count = recv(RS_SSocket, (char*)&RS_Buffer, sizeof(RS_Buffer), 0); if (count >= sizeof(IPHeader)) { hdr = (LPIPHeader)malloc(MAX_PACKET_SIZE); memcpy(hdr, RS_Buffer, MAX_PACKET_SIZE); RS_UpdateNetStat(count, hdr); return hdr; } else return 0; }
Здесь все просто: получаем порцию данных с помощью стандартной функции socket-функции recv , а затем копируем их в структуру типа IPHeader .
И, наконец, запускаем бесконечный цикл захвата пакетов:

Захватым все пакеты, которые попадут на наш сетевой интерфейс

while (true) { IPHeader* hdr = RS_Sniff(); // обработка IP-пакета if (hdr) { // печатаем заголовок в консоли } }

Немного оффтопика

Здесь и далее у некоторых важных функций и переменных автор сделал префкис RS_ (от Raw Sockets). Проект делал 3-4 года назад, и была шальная мысль написать полноценную библиотеку для работы с сырыми сокетами. Как это часто бывает, после получения сколь-нибудь значимых(для автора) результатов, энтузиазм угас, и дальше учебного примера дело не полшло.

В принципе, можно пойти дальше, и описать заголовки всех последующих протоколов, находящихся выше. Для этого необходимо анализировать поле protocol в структуре IPHeader . Посмотрите на пример кода (да, там должен быть switch, чёрт возьми!), где происходит раскрашивание заголовка в зависимости от того, какой протокол имеет пакет, инкапсулированный в IP:

/* * Выделение пакета цветом */ void ColorPacket(const IPHeader *h, const u_long haddr, const u_long whost = 0) { if (h->xsum) SetConsoleTextColor(0x17); // если пакет не пустой else SetConsoleTextColor(0x07); // пустой пакет if (haddr == h->src) { SetConsoleTextColor(BACKGROUND_BLUE | /*BACKGROUND_INTENSITY |*/ FOREGROUND_RED | FOREGROUND_INTENSITY); // "родной" пакет на отдачу } else if (haddr == h->dest) { SetConsoleTextColor(BACKGROUND_BLUE | /*BACKGROUND_INTENSITY |*/ FOREGROUND_GREEN | FOREGROUND_INTENSITY); // "родной" пакет на прием } if (h->protocol == PROT_ICMP || h->protocol == PROT_IGMP) { SetConsoleTextColor(0x70); // ICMP-пакет } else if(h->protocol == PROT_IP || h->protocol == 115) { SetConsoleTextColor(0x4F); // IP-in-IP-пакет, L2TP } else if(h->protocol == 53 || h->protocol == 56) { SetConsoleTextColor(0x4C); // TLS, IP with Encryption } if(whost == h->dest || whost == h->src) { SetConsoleTextColor(0x0A); } }

Однако это существенно выходит за рамки этой статьи. Для нашего учебного примера вполне достаточно будет посмотреть ip-адреса хостов, с которых и на которые идет трафик, и посчитать его количество в единицу времени(готовая программа в архиве в конце статьи).

Для того, чтобы отобразить данные IP-заголовка, необходимо реализовать функцию преобразования заголовка (но не данных) дейтаграммы в строку. В качестве примера реализации, можно предложить такой вариант:

Преобразование IP-заголовка в строку

inline char* iph2str(IPHeader *iph) { const int BUF_SIZE = 1024; char *r = (char*)malloc(BUF_SIZE); memset((void*)r, 0, BUF_SIZE); sprintf(r, "ver=%d hlen=%d tos=%d len=%d id=%d flags=0x%X offset=%d ttl=%dms prot=%d crc=0x%X src=%s dest=%s", BYTE_H(iph->ver_len), BYTE_L(iph->ver_len)*4, iph->tos, ntohs(iph->length), ntohs(iph->id), IP_FLAGS(ntohs(iph->flgs_offset)), IP_OFFSET(ntohs(iph->flgs_offset)), iph->ttl, iph->protocol, ntohs(iph->xsum), nethost2str(iph->src), nethost2str(iph->dest)); return r; }
На основании приведенных выше базовых сведений, получается вот такая небольшая программа (жуткое название ss, сокр. от англ. simple sniffer), реализующая локальное прослушивание IP-трафика. Интерфейс ее приведен ниже на рисунке.

Исходный и бинарный код предоставляю как есть, таким как он был несколько лет назад. Сейчас мне на него страшно смотреть, и все же, он вполне читабельный (конечно же, нельзя быть таким самоуверенным). Для компиляции будет достаточно даже Visual Studio Express 2005.

Что у нас получилось в итоге:

• Сниффер работает в режиме пользователя, однако требует привилегии администратора.
• Пакеты не фильтруются, отображаясь как есть (можно добавить настраиваемые фильтры - предлагаю подробно рассмотреть эту тему в следующей статье, если интересно).
• WiFi-трафик тоже захватывается(все зависит от конкретной модели чипа, у Вас может и не работать, как у меня несколько лет назад), хотя есть AirPcap, которая чудесно это умеет делать, но стоит денег.
• Весь поток дейтаграмм логируется в файл (см. архив, приложенный в конце статьи).
• Программа работает в качестве сервера на порту 2000. Можно подключиться с помощью утилиты telnet к хосту и произвести мониторинг потоков трафика. Количество подключений ограничено двадцатью (код не мой, нашел на просторах сети и применял для экспериментов; удалять не стал - жалко)

Спасибо за внимание, проздравляю хабровчан и хабровчанок и всех-всех-всех с наступающим Рождеством!

Программисты долго мучаются с кодом прогаммы, изучают С++, WinAPI функции, MSDN. Потом пишут банальную систему защиты или навешивают банальный протектор, а крэкеры и реверсеры справляются с такой защитой за 5 минут. В итоге, продажи программы почти нулевые. Чтобы такого не допустить, тут самому надо немного поднабрать опыта отладки, реверсинга, тот же отладчик Ollydbg изучить или дизассемблер IDA Pro. Но где искать по крохам эти знания? Нет, конечно можно годами "методом тыка" разбираться, но куда быстрее видеокурс специальный посмотреть. Вот тут он есть: ссылка . Автор курса с большим опытом и объясняет понятно, я из этого курса много узнал про то как работает компьютер, процессор, про инструменты специальные и как с ними работать. Мои коллеги программисты на работе ничего такого и не знают, теперь я им нос утру.
.. Пишем сниффер //dev0id

Существует в BSD системах очень удобный интерфейс bpf, что расшифровывается как "Пакетный Фильтр Беркли". Его использует каждый сниффер, вспомните хотя бы tcpdump или ipgrab. Для прямой работы с этим фильтром написана очень удобная библиотека libpcap, которую можно скачать с сайта производителя: www.tcpdump.org. Чем же замечательна эта библиотека?

Typedef void (*pcap_handler)(u_char *, const struct pcap_pkthdr *, const u_char *); char *pcap_lookupdev(char *); int pcap_lookupnet(char *, bpf_u_int32 *, bpf_u_int32 *, char *); pcap_t *pcap_open_live(char *, int, int, int, char *); pcap_t *pcap_open_dead(int, int); pcap_t *pcap_open_offline(const char *, char *); void pcap_close(pcap_t *); int pcap_loop(pcap_t *, int, pcap_handler, u_char *); int pcap_dispatch(pcap_t *, int, pcap_handler, u_char *); const u_char* pcap_next(pcap_t *, struct pcap_pkthdr *); int pcap_stats(pcap_t *, struct pcap_stat *); int pcap_setfilter(pcap_t *, struct bpf_program *); int pcap_getnonblock(pcap_t *, char *); int pcap_setnonblock(pcap_t *, int, char *); void pcap_perror(pcap_t *, char *); char *pcap_strerror(int); char *pcap_geterr(pcap_t *); int pcap_compile(pcap_t *, struct bpf_program *, char *, int, bpf_u_int32); int pcap_compile_nopcap(int, int, struct bpf_program *, char *, int, bpf_u_int32); void pcap_freecode(struct bpf_program *); int pcap_datalink(pcap_t *); int pcap_snapshot(pcap_t *); int pcap_is_swapped(pcap_t *); int pcap_major_version(pcap_t *); int pcap_minor_version(pcap_t *); FILE *pcap_file(pcap_t *); int pcap_fileno(pcap_t *); pcap_dumper_t *pcap_dump_open(pcap_t *, const char *); void pcap_dump_close(pcap_dumper_t *); void pcap_dump(u_char *, const struct pcap_pkthdr *, const u_char *); int pcap_findalldevs(pcap_if_t **, char *); void pcap_freealldevs(pcap_if_t *); u_int bpf_filter(struct bpf_insn *, u_char *, u_int, u_int); int bpf_validate(struct bpf_insn *f, int len); char *bpf_image(struct bpf_insn *, int); void bpf_dump(struct bpf_program *, int); это неполный список функций взятых из заголовочного файла pcap.h. Полную информацию о назначении каждой из функций вы можете подчерпнуть из третьей man страницы pcap, моя же цель - предоставить вам достаточную информацию по написанию простого сниффера.

Как вы знаете, для того чтобы сниффер заработал, его нужно запускать из под рута, так как к bpf устройству доступ есть только у него, не забывайте это при тестировании своего творения.

Поиск устройства
Есть две возможности перехвата трафика: это перехват в промиск-моде и вне него. В первом случае вы перехватываете весь трафик в сети (при условии, что нет свитчей, или их память переполнена арп таблицей - они все работают как простые хабы, и отсутствии роутеров), во втором случае, вы сможете перехватывать только исходящий или приходящий трафик (непосредственно через вашу сетевую карту).
Из этого следует, что при установке сниффера следует выбирать тот интерфейс, на котором вероятность перехвата трафика выше. Выполнить поиск интерфейса можно при помощи функции pcap_lookupdev(); Она вернет указатель на массив символьного типа с названием интерфейса. Стоит также отметить, что вернет она первый интерфейс, находящийся в НЕ_ПРОМИСК_МОДЕ, так что не удивляйтесь, если у вас на машине, на которой стоит arpwatch вернется какой-нить "не тот" интерфейс.

После того, как мы отыскали нужное нам устройство, стоит "заценить" его сетевые настройки - это важно для дальнейшей работы сниффера, так как программе следует знать наверняка метрику сети. Все это происходит с вызовом функции

Pcap_lookupnet(char *, bpf_u_int32 *, bpf_u_int32 *, char *); первый параметр - указатель на название устройства (помните предыдущий вызов?), второй и третий - маска сети и ее адрес. Стоит подробно остановится на обсуждении четвертого параметра: дело в том, что это буфер для возврата всех ошибок, полученных при вызовах функция pcap’a. Его описывают следующим образом: char ebuf; Замете, что данный буфер используется в большинстве функция pcap’a.

Использование устройства
После того, как мы узнали необходимую информацию об устройстве, мы его открываем на чтение. Этим занимается функция

Pcap_open_live(char *, int, int, int, char *); Несколько слов о параметрах: первый - это устройство, второй - количество байт, необходимых для перехвата, третий - бит промиск мода, если он утановлен, то он включается, помните я говорил о вариациях сниффинга? Четвертый – это таймаут (в миллисекундах) и последний - буфер для ошибок. Возвращает эта функция указатель на сессию. Пример: #include #include Int main(int argc, char *argv) { char *dev,ebuf; pcap_t *ptr; bpf_u_int32 mask,net; if (argc <2) dev=pcap_lookupdev(ebuf); else dev=argv; printf(“We’v choisen the %s – device\n”,dev); pcap_lookupnet(dev, &net, &mask, ebuf); ptr=pcap_open_live(dev, BUFSIZ, 1, 0, ebuf); } Собственно наш пример пока ничего не делает, кроме того, что принимает в качестве параметра командной строки название устройства (в случае отсутствия параметра ищет устройство сам), выводит полученную информацию и открывает сессию, переводя сетевую карту в режим прослушивания.

Использование фильтра
Фильтр описывается точно таким же синтаксисом, как и в tcpdump. Описывается он в обычном массиве символьного типа. Принцип следующий: мы вводим наши данные о фильтре в этот массив, а затем, при, так сказать компиляции, нашь фильтр переводится в нужный нам формат для использования:

……. struct bpf_program bpf_filter; char filter_buf=”foo”; …….. pcap_compile(ptr, &bpf_filter, filter_buf, 0, net); pcap_setfilter(ptr, &bpf_filter); ……... Основной цикл
Процесс перехвата обычно происходит в определенном цикле. За организацию данного цикла отвечают некоторые функции, о которых вы можете подчерпнуть из man страниц. Вот одна из них: const u_char* pcap_next(pcap_t *, struct pcap_pkthdr *); Первый параметр - это указатель на нашу сессию, второй - указатель на следующую структуру: struct pcap_pkthdr { struct timeval ts; /* time stamp */ bpf_u_int32 caplen; /* length of portion present */ bpf_u_int32 len; /* length this packet (off wire) */ }; Данная структура (заголовок пакета) взята из pcap.h. На самом деле, данная функция не создает цикла, она просто берет следующий пакет из очереди и возвращает на него указатель. int pcap_loop(pcap_t *, int, pcap_handler, u_char *); Первый параметр – сессия, второй - количество пакетов, которые следует перехватить прежде чем обработать, третий - указатель на функцию-обработчик, который будет обрабатывать что-то (например этот самый пакет), и последний параметр, который может вообще не использоваться, просто указывается NULL (хотя стоит признать тот факт, что некоторые программные продукты его используют: для подробной информации обращайтесь к man). Небольшой пример: //вырезано void analiz(u_char *stuff,const struct pcap_pkthdr *hdr,const u_char *packet) { printf(“New packet has arrived!\n”); } //часть инициализации вырезана //сама функция цикла: pcap_loop(handle, -1, analiz, NULL); Теперь, если запустить данную программу без фильтрации, то мы сможем увидеть появление данной надписи столько раз, сколько пакетов прийдет к нам на карту: Aucronix# ./test-snif rl1 New packet has arrived! New packet has arrived! New packet has arrived! New packet has arrived! New packet has arrived! ……………………….. Для написания большого проекта желательно знать как можно лучше устройство сети, в их познании вам помогут различные rfc. А я на этом заканчиваю, продолжение следует...

Решил вот написать свой HTTP сниффер. Не то, чтобы существующие решения, всякие там FireBug, Wireshark, tcpdump и urlsnarf , плохо работали. Просто какие-то они не совсем удобные или не всегда делают то, что мне действительно нужно.

Ну как «решил написать» — как обычно пишутся программы на Perl. Я взял модули Net::Pcap и Sniffer::HTTP, набросал графический интерфейс в wxFormBuilder и связал сии компоненты синей изолентой с помощью пары сотен строк кода. В результате получилась такая программа:

Так сниффер, который я условно назвал HttpSniff, выглядит в Xubuntu (CLI версия также предусмотрена). Слева отображается запрос, справа — ответ сервера, внизу представлен лог всех HTTP запросов. Если запросов посылается много, лишние можно скрыть с помощью фильтров:

На данном скриншоте программа запущена уже под Windows, что как бы намекает на ее кроссплатформенность. Обратите внимание, что проверка, соответствует ли хост правилу фильтрации, производится следующим образом:

$host .= "$" ;
for my $hp (@ { $hp_list } ) {
$host_match = ($hp -> { host} eq "*" ) || (index ($host , $hp -> { host} ) == 0 ) ;
# ...
}

В итоге строке «1.2.3.» соответсвуют все хосты в подсети 1.2.3/24 , а строке «1.2.3.4» — как адрес 1.2.3.4, так и 1.2.3.49. Если требуется указать точный адрес, его следует ввести с долларом на конце, например «1.2.3.4$». Костыль, наверное, но пока программа работает так.

Для запуска сниффера вам потребуются библиотека wxWidgets, установку которой я уже как-то описывал , а также несколько модулей, названия которых вы можете посмотреть в начале скрипта. Если не ошибаюсь, все модули, кроме Net::Pcap, без проблем устанавливаются с помощью утилиты cpan.

Под FreeBSD модуль Net::Pcap устанавливается так:

pkg_add -r p5-Net-Pcap

Под Debian/Ubuntu:

sudo apt-get install libnet-pcap-perl

Под Windows придется установить WinPcap . Из дистрибутивов Perl я бы рекомендовал CitrusPerl, поскольку с ним в комплекте идет wxPerl. Модуль Net::Pcap под Windows ставится так:

ppm install http:// www.bribes.org/ perl/ ppm/ Net-Pcap.ppd

Если же вам не хочется ставить кучу лишнего софта ради какого-то там сниффера, можете скачать сборку HttpSniff под Windows , которая не требует ничего, кроме WinPcap. О том, как делать такие сборки, я в свое время уже рассказывал .

Следует обратить внимание на несколько «особенностей» в работе HttpSniff. Во-первых, HTTPS запросы он не перехватывает — это вам не FireBug. Зато он умеет отслеживать запросы, посылаемые Flash, чем могут похвастаться не все браузеры. Во-вторых, я замечал, что при большом объеме трафика (скажем, при включенных торрентах) сниффер может «терять» часть запросов. Я так и не смог понять, как решить эту проблему.

Наконец, сниффер основан на модуле Sniffer::HTTP, который на данный момент, вообще-то говоря, еще сыроват. Во время работы он не только сыпет всякие варнинги, но и порой бросает такие исключения:

Can"t call method "scheme" on an undefined value at ... line 251

По этой причине мне пришлось обернуть вызов метода handle_eth_packet в eval. Других косяков я пока не замечал и в целом сниффер работает вполне сносно.