一文教你如何用C代码解析一段网络数据包？【含代码】
本文的目的是通过随机截取的一段网络数据包，然后根据协议类型来解析出这段内存。
学习本文需要掌握的基础知识：
网络协议
C语言
Linux操作
抓包工具的使用
其中抓包工具的安装和使用见下文：
视频教学链接如下：
一、截取一个网络数据包
通过抓包工具，随机抓取一个tcp数据包
科莱抓包工具解析出的数据包信息如下：
数据包的内存信息：
数据信息可以直接拷贝出来：
二、用到的结构体
下面，一口君就手把手教大家如何解析出这些数据包的信息。
我们可以从Linux内核中找到协议头的定义
以太头：
drivers\staging\rtl8188eu\include\if_ether.h
-
struct ethhdr {
-
unsigned char h_dest[ETH_ALEN]; /* destination eth addr */
-
unsigned char h_source[ETH_ALEN]; /* source ether addr */
-
unsigned short h_proto; /* packet type ID field */
-
};
IP头
include\uapi\linux\ip.h
-
struct iphdr {
-
#if defined(__LITTLE_ENDIAN_BITFIELD) //小端模式
-
__u8 ihl:4,
-
version:4;
-
#elif defined(__BIG_ENDIAN_BITFIELD) //大端模式
-
__u8 version:4,
-
ihl:4;
-
#endif
-
__u8 tos;
-
__u16 tot_len;
-
__u16 id;
-
__u16 frag_off;
-
__u8 ttl;
-
__u8 protocol;
-
__u16 check;
-
__u32 saddr;
-
__u32 daddr;
-
/*The options start here. */
-
};
tcp头
include\uapi\linux\tcp.h
-
struct tcphdr {
-
__be16 source;
-
__be16 dest;
-
__be32 seq;
-
__be32 ack_seq;
-
#if defined(__LITTLE_ENDIAN_BITFIELD)
-
__u16 res1:4,
-
doff:4,
-
fin:1,
-
syn:1,
-
rst:1,
-
psh:1,
-
ack:1,
-
urg:1,
-
ece:1,
-
cwr:1;
-
#elif defined(__BIG_ENDIAN_BITFIELD)
-
__u16 doff:4,
-
res1:4,
-
cwr:1,
-
ece:1,
-
urg:1,
-
ack:1,
-
psh:1,
-
rst:1,
-
syn:1,
-
fin:1;
-
#else
-
#error "Adjust your <asm/byteorder.h> defines"
-
#endif
-
__be16 window;
-
__sum16 check;
-
__be16 urg_ptr;
-
};
因为协议头长度都是按照标准协议来定义的，
所以以太长度是14， IP头长度是20， tcp头长度是20，
各个协议头对应的内存空间如下：
三、解析以太头
#define MAC_ARG(p) p[0],p[1],p[2],p[3],p[4],p[5]
-
struct ethhdr *ethh;
-
unsigned char *p = pkt;
-
-
ethh = (struct ethhdr *)p;
-
-
printf("h_dest:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x \n", MAC_ARG(ethh->h_dest));
-
printf("h_source:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x \n", MAC_ARG(ethh->h_source));
-
printf("h_proto:%04x\n",ntohs(ethh->h_proto));
注意，数据包中的数据是网络字节序，如果要提取数据一定要注意字节序问题 ethh->h_proto 是short类型，占2个字节，所以存储到本地需要使用函数ntohs 其中：n：network 网络字节序 h：host 主机字节序 s：short 2个字节 l：long 4个字节 ntohl() ：4字节网络字节序数据转换成主机字节序 htons() ：2字节主机字节序数据转换成网络字节序 ntohs() ：2字节网络字节序数据转换成主机字节序 htonl() ：4字节主机字节序数据转换成网络字节序
当执行下面这条语句时，
ethh = (struct ethhdr *)p;
结构体指针变量eth的成员对应关系如下：
最终打印结果如下：
四、解析ip头
解析ip头思路很简单，
就是从pkt头开始偏移过以太头长度(14字节)就可以找到IP头，
解析代码如下：
#define IP_ARG(p) p[0],p[1],p[2],p[3]
-
/*
-
解析IP头
-
*/
-
if(ntohs(ethh->h_proto) == 0x0800)
-
{
-
-
iph = (struct iphdr *)(p + sizeof(struct ethhdr));
-
-
q = (unsigned char *)&(iph->saddr);
-
printf("src ip:%d.%d.%d.%d\n",IP_ARG(q));
-
-
q = (unsigned char *)&(iph->daddr);
-
printf("dest ip:%d.%d.%d.%d\n",IP_ARG(q));
-
}
Iiph
最终解析结果如下：
可以看到我们正确解析出了IP地址， 结果与抓包工具分析出的数据保持了一致。
其中protocol字段表示了ip协议后面的额协议类型，常见的值如下：
| 数值 | 描述 |
|---|---|
| 0 | 保留字段，用于IPv6(跳跃点到跳跃点选项) |
| 1 | Internet控制消息 (ICMP) |
| 2 | Internet组管理 (IGMP) |
| 3 | 网关到网关 (GGP) |
| 4 | 1P中的IP(封装) |
| 6 | 传输控制 (TCP) |
| 7 | CBT |
| 8 | 外部网关协议 (EGP) |
| 9 | 任何私有内部网关(Cisco在它的IGRP实现中使用) (IGP) |
| 10 | BBNRCC监视 |
| 11 | 网络语音协议 |
| 12 | PUP |
| 13 | ARGUS |
| 14 | EMCON |
| 15 | 网络诊断工具 |
| 16 | 混乱(Chaos) |
| 17 | 用户数据报文 (UDP) |
| 41 | 1Pv6 |
| 58 | 1Pv6的ICMP |
| 59 | 1Pv6的无下一个报头 |
| 60 | IPv6的信宿选项 |
| 89 | OSPF IGP |
| 92 | 多播传输协议 |
| 94 | IP内部的IP封装协议 |
| 95 | 可移动网络互连控制协议 |
| 96 | 旗语通讯安全协议 |
| 97 | IP中的以太封装 |
| 98 | 封装报头 |
| 100 | GMTP |
| 101 | Ipsilon流量管理协议 |
| 133～254 | 未分配 |
| 255 | 保留 |
五、解析tcp头
查找tcp头思路很，
就是从pkt头开始偏移过以太头长度(14字节)、和IP头长度（20字节）就可以找到tcp头，
-
switch(iph->protocol)
-
{
-
case 0x1:
-
//icmp
-
break;
-
case 0x6:
-
//tcp
-
tcph = (struct tcphdr *)(p + sizeof(struct ethhdr) + sizeof(struct iphdr));
-
printf("source:%d dest:%d \n",ntohs(tcph->source),ntohs(tcph->dest);
-
-
break;
-
case 0x11:
-
//udp
-
-
break;
-
}
结构体与内存对应关系
打印结果如下：
六、学会用不同格式打印这块内存
在实际项目中，可能我们解析的并不是标准的TCP/IP协议数据包，
可能是我们自己的定义的协议数据包，
只要掌握了上述方法，
所有的协议分析都能够手到擒来！
有时候我们还需要打印对方发送过来的数据帧内容，
往往我们会以16进制形式将所有数据打印出来，
这样是最有利于我们分析数据内容的。
1. 按字节打印
代码如下：
-
for(i=0;i<400;i++)
-
{
-
printf("%02x ",pkt[i]);
-
if(i%20 == 19)
-
{
-
printf("\n");
-
}
-
}
2. 按short类型分析一段内存
我们接收数据时，虽然使用一个unsigned char型数组，
但是有时候对方发送过来的数据可能是2个字节的数组，
那我们只需要用short类型的指针，指向内存的头，
然后就可以通过该指针访问到对方发送的数据，
这个时候一定要注意字节序问题，
不同场景可能不一样，所以一定要具体问题具体分析，
本例因为是网络字节序数据转换成主机字节序，
所以需要转换字节序。
-
//转变short型字节序
-
void indian_reverse(unsigned short arr[],int num)
-
{
-
int i;
-
unsigned short temp;
-
-
for(i=0;i<num;i++)
-
{
-
temp = 0;
-
-
temp = (arr[i]&0xff00)>>8;
-
temp |= (arr[i]&0xff)<<8;
-
arr[i] = temp;
-
}
-
}
-
main()
-
{
-
unsigned short spkt[200];
-
-
………………
-
memcpy(spkt,pkt,sizeof(pkt));
-
-
indian_reverse(spkt,ARRAY_SIZE(spkt));
-
-
for(i=0;i<200;i++)
-
{
-
printf("%04x ",spkt[i]);
-
if(i%10 == 9)
-
{
-
printf("\n");
-
}
-
}
-
………………
-
}
结果如下：
好了，这个例子掌握了，那么网络就算入门了，快操练起来吧！
文章来源: blog.csdn.net，作者：C语言与CPP编程，版权归原作者所有，如需转载，请联系作者。
原文链接：blog.csdn.net/weixin_41055260/article/details/122429205
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