984724405计算机网络课程设计编程实现简单的TCP协议分析器

1、编程实现简单的tcp协议分析器一、问题描述编程实现简单的tcp协议分析器，tcp协议分析器是一种用于监督和跟踪网络活动的诊断工具，它从局域网中抓取ip数据包，并对它进行分析得到相应的头部信息，过滤tcp包进行分析，得到tcp包的相应信息。二、基本要求1.利用原始套接字实现简单的tcp协议分析器。2.系统功能包括： 2.1 原始套接字与网卡绑定，并接收流经网卡的所有数据包； 2.2 对数据包进行分析以获得源ip地址和目的ip地址； 2.3 对tcp segment进行分析以获得其首部详细信息； 2.4 显示分析结果。3 建议使用vc+。三、设计思想tcp协议的数据传送程序是由二个子程序组成的。也

2、可以看成是服务器端程序和客户端程序，其中：服务器端程序的功能是侦听端口号，接收远 程主要的tcp连接申请，并接收远程主机传送来的文字数据。另外一个子程序，也就是所谓的客户端程序，主要实现向网络的远程主机提出tcp连接申请。程序利用原始套接字抓取局域网中的ip包。tcp协议分析器实现了sniffer的一部分功能。而sniffer的工作原理是：1. 把网卡置于混杂模式；2. 捕获数据包；3. 分析数据包。raw socket: 原始套接字可以用它来发送和接收 ip 层以上的原始数据包, 如 icmp， tcp, udp等。 四、系统结构(1)pcap_addr描述网络接口地址；(2)pcap_pk

3、thdr用来描述每个捕获到的数据包的基本信息；(3)int_pcaplookupnet获取网络地址和网络掩码；(4)int_pcaploop循环捕获网络数据包，直到遇到错误或满足退出条件；（5）pcap_t* pcap_open_dead构造一个libpcap句柄。五、程序流程（或模块划分）六、源程序#include pcap.hstruct ether_header u_int8_t ether_dhost6; /* 目的以太网地址 */ u_int8_t ether_shost6; /* 源以太网地址 */ u_int16_t ether_type; /* 以太网类型 */;struct

4、arp_header u_int16_t arp_hardware_type; /* 硬件类型 */ u_int16_t arp_protocol_type; /* 协议类型 */ u_int8_t arp_hardware_length; /* 硬件地址长度 */ u_int8_t arp_protocol_length; /* 协议地址长度 */ u_int16_t arp_operation_code; /* 操作码 */ u_int8_t arp_source_ethernet_address6; /* 源以太网地址 */ u_int8_t arp_source_ip_address4

5、; /* 源ip地址 */ u_int8_t arp_destination_ethernet_address6; /* 目的以太网地址 */ u_int8_t arp_destination_ip_address4; /* 目的ip地址 */;struct ip_header #if defined(words_bigendian) u_int8_t ip_version: 4, /* 版本 */ ip_header_length: 4; /* 首部长度 */ #else u_int8_t ip_header_length: 4, ip_version: 4; #endif u_int8_t

6、 ip_tos; /* 服务质量 */ u_int16_t ip_length; /* 长度 */ u_int16_t ip_id; /* 标识 */ u_int16_t ip_off; /* 偏移 */ u_int8_t ip_ttl; /* 生存时间 */ u_int8_t ip_protocol; /* 协议类型 */ u_int16_t ip_checksum; /* 校验和 */ struct in_addr ip_souce_address; /* 源ip地址 */ struct in_addr ip_destination_address; /* 目的ip地址 */;struct

7、 udp_header u_int16_t udp_source_port; /* 源端口号 */ u_int16_t udp_destination_port; /* 目的端口号 */ u_int16_t udp_length; /* 长度 */ u_int16_t udp_checksum; /* 校验和 */;struct tcp_header u_int16_t tcp_source_port; /* 源端口号 */ u_int16_t tcp_destination_port; /* 目的端口号 */ u_int32_t tcp_sequence_liuzhen; /* 序列号 */

8、 u_int32_t tcp_acknowledgement; /* 确认序列号 */ #ifdef words_bigendian u_int8_t tcp_offset: 4, /* 偏移 */ tcp_reserved: 4; /* 未用 */ #else u_int8_t tcp_reserved: 4, /* 未用 */ tcp_offset: 4; /* 偏移 */ #endif u_int8_t tcp_flags; /* 标记 */ u_int16_t tcp_windows; /* 窗口大小 */ u_int16_t tcp_checksum; /* 校验和 */ u_int

9、16_t tcp_urgent_pointer; /* 紧急指针 */;struct icmp_header u_int8_t icmp_type; /* icmp类型 */ u_int8_t icmp_code; /* icmp代码 */ u_int16_t icmp_checksum; /* 校验和 */ u_int16_t icmp_id; /* 标识符 */ u_int16_t icmp_sequence; /* 序列码 */;void tcp_protocol_packet_callback(u_char *argument, const struct pcap_pkthdr *pa

10、cket_header, const u_char *packet_content) struct tcp_header *tcp_protocol; /* tcp协议变量 */ u_char flags; /* 标记 */ int header_length; /* 长度 */ u_short source_port; /* 源端口 */ u_short destination_port; /* 目的端口 */ u_short windows; /* 窗口大小 */ u_short urgent_pointer; /* 紧急指针 */ u_int sequence; /* 序列号 */ u_

11、int acknowledgement; /* 确认号 */ u_int16_t checksum; /* 校验和 */ tcp_protocol = (struct tcp_header*)(packet_content + 14+20); /* 获得tcp协议内容 */ source_port = ntohs(tcp_protocol-tcp_source_port); /* 获得源端口 */ destination_port = ntohs(tcp_protocol-tcp_destination_port); /* 获得目的端口 */ header_length = tcp_proto

12、col-tcp_offset *4; /* 长度 */ sequence = ntohl(tcp_protocol-tcp_sequence_liuzhen); /* 序列码 */ acknowledgement = ntohl(tcp_protocol-tcp_acknowledgement); /* 确认序列码 */ windows = ntohs(tcp_protocol-tcp_windows); /* 窗口大小 */ urgent_pointer = ntohs(tcp_protocol-tcp_urgent_pointer); /* 紧急指针 */ flags = tcp_prot

13、ocol-tcp_flags; /* 标识 */ checksum = ntohs(tcp_protocol-tcp_checksum); /* 校验和 */ printf(- tcp协议 -n); printf(源端口号:%dn, source_port); printf(目的端口号:%dn, destination_port); switch (destination_port) case 80: printf(上层协议为http协议n); break; case 21: printf(上层协议为ftp协议n); break; case 23: printf(上层协议为telnet协议n)

14、; break; case 25: printf(上层协议为smtp协议n); break; case 110: printf(上层协议pop3协议n); break; default: break; printf(序列码:%un, sequence); printf(确认号:%un, acknowledgement); printf(首部长度:%dn, header_length); printf(保留:%dn, tcp_protocol-tcp_reserved); printf(标记:); if (flags &0x08) printf(psh ); if (flags &0x10) p

15、rintf(ack ); if (flags &0x02) printf(syn ); if (flags &0x20) printf(urg ); if (flags &0x01) printf(fin ); if (flags &0x04) printf(rst ); printf(n); printf(窗口大小:%dn, windows); printf(校验和:%dn, checksum); printf(紧急指针:%dn, urgent_pointer);void ip_protocol_packet_callback(u_char *argument, const struct p

16、cap_pkthdr *packet_header, const u_char *packet_content) struct ip_header *ip_protocol; /* ip协议变量 */ u_int header_length; /* 长度 */ u_int offset; /* 偏移 */ u_char tos; /* 服务质量 */ u_int16_t checksum; /* 校验和 */ ip_protocol = (struct ip_header*)(packet_content + 14); /* 获得ip协议内容 */ checksum = ntohs(ip_pr

17、otocol-ip_checksum); /* 获得校验和 */ header_length = ip_protocol-ip_header_length *4; /* 获得长度 */ tos = ip_protocol-ip_tos; /* 获得服务质量 */ offset = ntohs(ip_protocol-ip_off); /* 获得偏移 */if (ip_protocol-ip_protocol=6) printf(- ip协议 -n); printf(版本号:%dn, ip_protocol-ip_version); printf(首部长度:%dn, header_length)

18、; printf(服务质量:%dn, tos); printf(总长度:%dn, ntohs(ip_protocol-ip_length); printf(标识:%dn, ntohs(ip_protocol-ip_id); printf(偏移:%dn, (offset &0x1fff) *8); printf(生存时间:%dn, ip_protocol-ip_ttl); printf(协议类型:%dn, ip_protocol-ip_protocol); printf(上层协议为tcp协议n);printf(校验和:%dn, checksum); printf(源ip地址:%sn, inet_

19、ntoa(ip_protocol-ip_souce_address); /* 获得源ip地址 */ printf(目的ip地址:%sn, inet_ntoa(ip_protocol-ip_destination_address); /* 获得目的ip地址 */ void ethernet_protocol_packet_callback(u_char *argument, const struct pcap_pkthdr *packet_header, const u_char *packet_content)static int packet_number = 1; /* 数据包个数，静态变

20、量 */u_short ethernet_type; /* 以太网类型 */ struct ether_header *ethernet_protocol;struct ip_header *ip_protocol; /* ip协议变量 */ u_int header_length; /* 长度 */ u_int offset; /* 偏移 */ u_char tos; /* 服务质量 */ u_int16_t checksum; /* 校验和 */ ip_protocol = (struct ip_header*)(packet_content + 14); /* 获得ip协议内容 */ c

21、hecksum = ntohs(ip_protocol-ip_checksum); /* 获得校验和 */ header_length = ip_protocol-ip_header_length *4; /* 获得长度 */ tos = ip_protocol-ip_tos; /* 获得服务质量 */ offset = ntohs(ip_protocol-ip_off); /* 获得偏移 */ /* 以太网协议变量 */ethernet_protocol = (struct ether_header*)packet_content;ethernet_type = ntohs(ethernet

22、_protocol-ether_type);/* 获得以太网类型 */if(ethernet_type=0x0800 & ip_protocol-ip_protocol=6)u_char *mac_string; /* 以太网地址 */ printf(*n); printf(捕获第%d个tcp网络数据包n, packet_number); printf(捕获时间:n); printf(%s, ctime(const time_t*) &packet_header-ts.tv_sec); /* 获得捕获数据包的时间 */ printf(数据包长度:n); printf(%dn, packet_h

23、eader-len); printf(- 以太网协议 -n); /* 获得以太网协议内容 */ printf(类型:n); printf(%04xn, ethernet_type); printf(源以太网地址: n); mac_string = ethernet_protocol-ether_shost; printf(%02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02xn, *mac_string, *(mac_string + 1), *(mac_string + 2), *(mac_string + 3), *(mac_string + 4), *(mac_string + 5)

24、; /* 获得源以太网地址 */ printf(目的以太网地址: n); mac_string = ethernet_protocol-ether_dhost; printf(%02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02xn, *mac_string, *(mac_string + 1), *(mac_string + 2), *(mac_string + 3), *(mac_string + 4), *(mac_string + 5); /* 获得目的以太网地址 */ ip_protocol_packet_callback(argument, packet_header, pac

25、ket_content);packet_number+; printf(*n); void main() pcap_t *pcap_handle; /* winpcap句柄 */ char error_contentpcap_errbuf_size; /* 存储错误信息 */ char *net_interface; /* 网络接口 */ struct bpf_program bpf_filter; /* bpf过滤规则 */ char bpf_filter_string = ; /* 过滤规则字符串 */ bpf_u_int32 net_mask; /* 掩码 */ bpf_u_int32 net_ip; /* 网路地址 */ net_interface = pcap_lookupdev(error_content); /* 获得可用的网络接口 */ pcap_lookupnet(net_interface, &net_ip, &net_mask, error_content); /* 获得网络地址和掩码地址 */ pcap_handle = pcap_open_live(net_interface, bufsiz, 1,