原始套接字學習筆記

一般來說，我們會用到如下三種套接字：

TCP：SOCK_STREAM套接字

UDP：SOCK_DGRAM套接字

原始套接字：SOCK_RAW套接字

對於TCP和UDP兩種套接字，相對來說只要配置好IP地址和端口號就可以了，比較簡單，這裡我們主要介紹原始套接字的使用。

1.原始套接字簡介

　　原始套接字的強大之處在於，不同與UDP和TCP套接字只能訪問傳輸層和傳輸層以上的數據包，原始套接字可以訪問傳輸層以下的數據包，實現上至應用層下至鏈路層的數據操作，尤其適合用來進行抓包等工作。

2.原始套接字的建立

　　常用的原始套接字的建立方式有如下兩種：

int sockfd=socket(PF_PACKET,SOCK_PACKET,htons(ETH_P_ALL))；//這個socket可以訪問處理鏈路層及以上所有的數據包

int sockfd=socket(PF_PACKET,SOCK_RAW,htons(ETH_P_IP))；//這個socket可以訪問處理鏈路層及以上所有的IP數據包

3.原始套接字權限

　　原始套接字需要root權限即管理員權限才能夠創建，所以需要sudo和su進入root模式，而且在使用原始套接字進行抓包的過程中需要設置網卡為混雜模式。

　　下面給出兩個例子，供大家參考：

　　第一個，利用原始套接字進行發包，使用wireshark抓包查看；

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdarg.h>
#include <time.h>

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/errno.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/stat.h>

#include <net/if.h>
#include <net/ethernet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <netinet/if_ether.h>
#include <netpacket/packet.h>
#include <netdb.h>

#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <time.h>
#include <errno.h>
#include <fcntl.h>
#include <dirent.h>
#include <resolv.h>
#include <signal.h>
#include <getopt.h>
#ifdef HAVE_CONFIG_H
#include <config.h>
#endif

//首先定義網卡端口
#define PHYSICALPORT "eth0"
#define PHYSICALPORT_LEN 30

//創建實際網卡端口數組
char physical_port[30];

//定義緩存大小
#define BUFSIZE 1024*5
char sendbuf[BUFSIZE]={0};

int main()
{
    memcpy(physical_port,PHYSICALPORT,PHYSICALPORT_LEN);
     int sock_send;
    sock_send=socket(PF_PACKET,SOCK_PACKET,htons(ETH_P_ALL));
    if(sock_send<0)
    {
        perror("scoket created");   
    }
    
    //設置發包地址
    struct sockaddr send_addr;
    memset(&send_addr,0,sizeof(send_addr));
    strcpy(send_addr.sa_data,physical_port);

    //創建發送程序
    while(fgets(sendbuf,sizeof(sendbuf),stdin)!=0)
    {
        int len=sendto(sock_send,&sendbuf,strlen(sendbuf),0,&send_addr,sizeof(send_addr));
        memset(sendbuf,0,sizeof(sendbuf));
    }
    return 0;
}

　　使用wireshark抓包可以得到如下結果：

　　　第二個，使用原始套接字建立一個接收程序，抓取本機的數據進行分析：

　　　代碼如下：

#include <stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<stdarg.h>
#include<time.h>

#include<sys/types.h>
#include<sys/socket.h>
#include<sys/errno.h>
#include<sys/time.h>
#include<sys/ioctl.h>
#include<sys/stat.h>

#include<net/if.h>
#include<net/ethernet.h>
#include<netinet/in.h>
#include<netinet/ip.h>
#include<netinet/if_ether.h>
#include<netpacket/packet.h>
#include<netdb.h>

#include<arpa/inet.h>
#include<unistd.h>
#include<pthread.h>
#include<time.h>
#include<errno.h>
#include<fcntl.h>
#include<dirent.h>
#include<resolv.h>
#include<signal.h>
#include<getopt.h>
#ifdef HAVE_CONFIG_H
#include<config.h>
#endif

//首先定義網卡端口
#define PHYSICALPORT "eth0"
#define PHYSICALPORT_LEN 30

//創建實際網卡端口數組
char physical_port[30];

//定義緩存大小
#define BUFSIZE 1024*5
char recvbuf[BUFSIZE]={0};

void ethernet_setpormisc(int fd,int i_flags);


int main()
{
    memcpy(physical_port,PHYSICALPORT,PHYSICALPORT_LEN);
   //首先創建一個原始套接字
    int sock_recv;
    sock_recv=socket(PF_PACKET,SOCK_RAW,htons(ETH_P_ALL));
   if(sock_recv<0)
    {
        perror("physicl socket created");
    }
   
   //設置網卡為混雜模式；
    ethernet_setpormisc(sock_recv,1);

   //setsockopt
    int recvbuf_size=BUFSIZE;
    setsockopt(sock_recv,SOL_SOCKET,SO_RCVBUF,&recvbuf,sizeof(char));

   //獲取物理網卡接口索，用以傳輸數據
    struct ifreq ifr_recv;
    strcpy(ifr_recv.ifr_name,physical_port);
   if(ioctl(sock_recv,SIOCGIFINDEX,&ifr_recv)<0)
    {
        perror("[3]get interface index");
    } 
   //綁定物理網卡
    struct sockaddr_ll local_addr;
    local_addr.sll_family=PF_PACKET;
    local_addr.sll_ifindex=ifr_recv.ifr_ifindex;
    local_addr.sll_protocol=htons(ETH_P_ALL);
   if((bind(sock_recv,(struct sockaddr *)&local_addr,sizeof(local_addr)))<0)
    {
        perror("[4]bind physical address");
    } 
   
   //開始接收數據包
    while(1)
    {
        recvfrom(sock_recv,recvbuf,BUFSIZE,0,NULL,NULL);
        printf("%s",recvbuf);
        memset(recvbuf,0,sizeof(recvbuf));
    } 
    close(sock_recv);
}


//創建設置網卡混雜模式函數
void ethernet_setpormisc(int fd,int i_flags)
{
   //首先獲取網卡接口標志位
    struct ifreq ifr_s;
    memcpy(ifr_s.ifr_name,physical_port,sizeof(physical_port));
   if(ioctl(fd,SIOCGIFFLAGS,&ifr_s)<0)
    {
        perror("[1]get interface flags");
    }
   if(i_flags==0)
    {
       //取消混雜模式
        ifr_s.ifr_flags &= ~IFF_PROMISC;
    }
   else
    {
       //設置為混雜模式
        ifr_s.ifr_flags |= IFF_PROMISC;
    } 
   
   //將接口設置為相應的模式
    if(ioctl(fd,SIOCSIFFLAGS,&ifr_s)<0)
    {
        perror("[2]set interface flags");
    }
}

　　抓取到的數據包如下所示：　

　　因為以%s字符串形式打印出來，所以有很多亂碼，這裡需要再寫包解析函數進行解析！

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