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：
其中抓包工具的安装和使用见下文：
视频教学链接如下：
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：
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
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 */
};
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：
#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：
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));
}
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 |
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：
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。
代码如下：
for(i=0;i<400;i++)
{
printf("%02x ",pkt[i]);
if(i%20 == 19)
{
printf("\n");
}
}
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：
完整代码请关注公众号：一口Linux，回复：数据包解析