使用 JPCAP抓包,可以使用JAVA写代码对数据进行分析,最后可视化显示;

本文只实现了使用 Java语言的jpcap接口 在 IDEA环境下抓取数据包的功能

一、Java搭建 winpcap开发环境

在抓包开始前,需要在Java中搭建winpcap开发环境;

1. 名词解释

1.1 winpcap

winpcap就是一个更加底层的系统, 通过这个软件可以在window平台下实现直接的网络编程;
但是要注意的是winpcap的实现是使用C/C++实现的, 所以我们就需要一个中间件来实现从C到Java的转化;

1.2 jpcap

jpcap简单来说就是对于winpcap一层封装 ,调用winpcap,提供一个java代码接口,使Java实现对网络流量的获取;

1.3 网卡

无论在什么操作系统下,我们要发送数据报到网络上,就离不开这样一个东西:网卡
无论什么数据包从网络发送到本机,都是通过网卡再保存到本地的缓冲区上
所以我们在网络编程抓包的时候,首先要确定就是从哪块网卡上抓包

2. 搭建开发环境

2.1 安装winpcap

下载安装包

地址:https://www.winpcap.org/




Java process获取流 java获取网络流量_网络


Java process获取流 java获取网络流量_System_02


完成之后,安装到Windows的电脑中即可, 安装过程中一路下一步,确定即可

注意: 有的电脑上可能之前已经安装过类似的软件, 会导致安装的时候提示, 无法安装, 此时去到C:\Windows\SysWOW64目录下, 将wpcap.dll 重命名为 wpcap.dll.old, packet.dll 重命名为 packet.dll.old;  一般来说是会把packet.dll改名,  改名之后, 再次点击安装winpcap程序即可

2.2 设置Jpcap.dll

特别注意:64位的系统要下载64位的对应的DLL;

但是官网上提供的下载是32位系统的!!

我在百度网盘上传了一份64位的:

链接:https://pan.baidu.com/s/1bec0NZMQGJtMBrzdbaeYvQ?pwd=nmdf

提取码:nmdf

下载到本地之后,将Jpcap.dll复制到JDK安装路径下的bin 目录下;

2.3 导入jar包

使用IDEA新建一个普通的Java项目,导入Jar包

打开项目的项目结构,将刚才下载Jar包添加到项目结构的库中,如下图:


Java process获取流 java获取网络流量_System_03


3. 测试demo

在进行了开发环境的搭建后,就让我们来一段代码尝试监听

3.1 获取本机网卡

import jpcap.JpcapCaptor;
import jpcap.NetworkInterface;

public class JpcapDemo {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        /*-------第一步,显示网络设备列表-------- */
        // 获取网络接口列表,返回你所有的网络设备数组,一般就是网卡;
        NetworkInterface[] devices = JpcapCaptor.getDeviceList();

        // 显示所有网络设备的名称和描述信息;
        // 要注意的是,显示出来的网络设备在不同网络环境下是不同的,可以在控制台使用 ipconfig /all命令查看;
        for (int i = 0; i < devices.length; i++) {
            NetworkInterface n = devices[i];
            System.out.println("序号 " + i + "   " + n.name + "     |     " + n.description);
            System.out.println("------------------------------------------------");
        }
    }
}

3.2 网卡分析

显示出来的网络设备在不同网络环境下是不同的,可以在控制台使用 ipconfig /all命令查看,如下图


Java process获取流 java获取网络流量_java_04


如果你也可以像上面代码一样显示出网络设备的信息,那就恭喜你搭建网络环境成功啦!接着进行下一步吧!

3.3 监听网卡流量数据

import jpcap.NetworkInterface;
import jpcap.PacketReceiver;
import jpcap.packet.Packet;
import jpcap.packet.TCPPacket;

import java.io.IOException;

public class JpcapSimple {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        /*-------第一步,显示网络设备列表----------------------------------------- */
        NetworkInterface[] devices = JpcapCaptor.getDeviceList();

        /*--------第二步,选择网卡并打开网卡连接------------------------------------*/
        NetworkInterface network_interface = devices[0];

        /*--------第三步,捕获数据包-----------------------------------------------*/
        JpcapCaptor captor = JpcapCaptor.openDevice(network_interface, 65535, false, 20);
        captor.loopPacket(-1, new ReceiverSimple());
    }
}

class ReceiverSimple implements PacketReceiver {

    public void receivePacket(Packet packet)
    {
        if (packet instanceof TCPPacket) {// tcp数据包的解析
            //源ip地址, 目的ip地址
            TCPPacket tcp_packet = (TCPPacket)packet;
            System.out.print("ip地址----");
            System.out.print("源--" +tcp_packet.src_ip);
            System.out.print("   ");
            System.out.println("目的--" + tcp_packet.dst_ip);
            //源端口地址, 目的端口地址
            System.out.print("端口----");
            System.out.print("源--" +tcp_packet.src_port);
            System.out.print("   ");
            System.out.println("目的--" + tcp_packet.dst_port);
        }
        System.out.println();
    }
}

二、连接网卡

1. 获取网络接口列表

要想从网络中捕获数据包,第一件必须要做的事就是获取本机的网络接口列表

Jpcap提供了方法JpcapCaptor.getDeviceList()完成这个任务,该方法返回一组NetworkInterface对象

NetworkInterface接口对象包含了对应网络接口的一些信息,例如:名称、描述、IP以及MAC地址以及数据链路层名称和描述

获取网络接口的代码就是上面的JpcapDemo代码,大家可以回头看看,为了节省篇幅这里就不贴啦

2. 打开网络接口

一旦有了网络接口列表就可以从选定用于捕获数据包的网络接口,可以使用方法JpcapCaptor.openDevice()来打开指定的网络接口,注意此并未开始捕获数据包。

2.1 代码实现

代码如下:

/*-------第一步,显示网络设备列表----------------------------------------- */
        // 获取网络接口列表,返回你所有的网络设备数组,一般就是网卡;
        NetworkInterface[] devices = JpcapCaptor.getDeviceList();

        /*--------第二步,选择网卡并打开网卡连接------------------------------------*/
        // 选择网卡序号;
        // 注意!每台设备连接网络的网卡不同,选择正确的网卡才能捕获到数据包;
        NetworkInterface network_interface = devices[0];

        // 打开网卡连接,此时还未开始捕获数据包;
        // 参数一:选择一个网卡,调用 JpcapCaptor.openDevice()连接,返回一个 JpcapCaptor类的对象 jpcap;
        // 参数二:限制每一次收到一个数据包,只提取该数据包中前65535个字节;
        // 参数三:设置为非混杂模式,才可以使用下面的捕获过滤器方法;
        // 参数四:指定超时的时间;
        JpcapCaptor captor = JpcapCaptor.openDevice(network_interface, 65535, false, 20);

        /*--------第三步,捕获数据包-----------------------------------------------*/
        //第一个参数为需要捕获的IP包个数,-1表示一直捕获。
        //第二个参数表示需要注册的处理器。
        captor.loopPacket(-1, new Receiver());

2.2 方法解释

静态方法 static JpcapCaptor openDevice (NetworkInterface interface, int snaplen, boolean promisc, int to_ms):
创建一个与指定设备的连接并返回该连接。调用该方法必须指定下列参数:
interface:要打开连接的设备的实例;
snaplen:这个是比较容易搞混的一个参数。其实这个参数不是限制只能捕捉多少数据包,而是限制每一次收到一个数据包,只提取该数据包中前多少字节;
promisc:设置是否混杂模式。处于混杂模式将接收所有数据包,若之后又调用了包过滤函数 setFilter() 将不起任何作用 (后面会介绍);
to_ms:指定捕获数据包超时的时间;这个参数主要用于 processPacket()方法 (后面会介绍);

2. 回调(callback)

2.1 实现的细节:

(1) 首先定义一个实现 PacketReceiver接口的类;

  • PacketReceiver 接口中只定义了一个 receivePacket()方法;

Void receivePacket (Packet p):
* 实现类中的处理接收到的 Packet对象的方法。每个Packet对象代表从热指定网络接口上抓取到的数据包;
* 开始接收数据包后,当接收到数据包时就会回调实现 PacketReceiver接口的类的 receivePacket的方法,使之处理接收到的数据包;

(2) 然后在主方法中调用 processPacket() 方法捕获数据包;

processPacket()或 loopPacket()方法可以指定捕获的数据包的数量,两种方法非常相似;

通常建议使用 processPacket(),因为它支持超时以及非阻塞模式,而 loopPacket()并不支持,不受 to_ms参数影响;

int processPacket(int count, PacketReceiver handler):
* 参数1: 解释 一次接收包的个数(个数到时到产生回调)捕捉指定数目的数据包,并交由实现了 PacketReceiver接口的类的实例(第二个参数)处理; 如果设置为 -1,则表示永远抓下去—方法不会返回;
* 参数2: 解释 (回调者)事件临听者,必须是实现了 PacketReceiver接口的一个实例对象,抓到的包将调用这个对象中的 receivePacket(Packet packet)方法处理;

注意! processPacket()方法收到to_ms 参数的影响,超时会结束该方法;

2.2 捕获数据包

由于使用了新的抓包方法,所以重新贴了一个全部的实现代码,过程和上面是一样的;

*部分代码如下,为节省篇幅

import ...

// 类 Receiver实现了 PacketReceiver接口的 receivePacket()方法;
class Receiver implements PacketReceiver {
    @Override
    // 重写 PacketReceiver接口中的 receivePacket()方法;
    // 实现类中的处理接收到的 Packet 对象的方法,每个 Packet对象代表从指定网络接口上抓取到的数据包;
    // 抓到的包将调用这个 PacketReceiver对象中的 receivePacket(Packet packet)方法处理;
    public void receivePacket(Packet packet) {
        System.out.println(packet);// 直接将捕获的包输出,不做任何处理;
    }
}
// 主方法;
public class JpcapProcess {
    public static void main(String[] args) {

        ......

        //第二步,监听选中的网卡;
        try {
            // 参数一:选择一个网卡,调用 JpcapCaptor.openDevice()连接,返回一个 JpcapCaptor类的对象 jpcap;
            // 参数二:限制每一次收到一个数据包,只提取该数据包中前1512个字节;
            // 参数三:设置为非混杂模式,才可以使用下面的捕获过滤器方法;
            // 参数四:指定超时的时间;

            JpcapCaptor jpcap = JpcapCaptor.openDevice(devices[index], 1512, true, 6000);

        //第三步,捕获数据包;
            /* 调用 processPacket()方法, count = -1对该方法无影响,主要受 to_ms控制,
                改成其他数值则会控制每一次捕获包的数目;*/
            // 换而言之,影响 processPacket()方法的因素有且只有两个,分别是count 和 to_ms;
            // 抓到的包将调用这个 new Receiver()对象中的 receivePacket(Packet packet)方法处理;
            jpcap.loopPacket(-1, new Receiver());
            
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
            System.out.println("抓取数据包时出现异常!!");
        }
    }
}

三. 将监听数据发送到kafka中

添加依赖

<dependency>
            <groupId>org.apache.kafka</groupId>
            <artifactId>kafka_2.12</artifactId>
            <version>3.2.1</version>
        </dependency>

        <!-- https://mvnrepository.com/artifact/com.fasterxml.jackson.core/jackson-databind -->
        <dependency>
            <groupId>com.fasterxml.jackson.core</groupId>
            <artifactId>jackson-databind</artifactId>
            <version>2.13.3</version>
        </dependency>

        <dependency>
            <groupId>org.projectlombok</groupId>
            <artifactId>lombok</artifactId>
            <version>1.18.24</version>
        </dependency>

2. 封装流量数据的实体类

@Data
@NoArgsConstructor
@AllArgsConstructor
public class WuYuan {

    private String srcIp;
    private Integer srcPort;
    private String dstIp;
    private Integer dstPort;


}

3.重写Receiver

class ReceiverSimple implements PacketReceiver {

    public KafkaProducer kafkaProducer;
    public ObjectMapper objectMapper = new ObjectMapper();

    public ReceiverSimple(){
//        0. 配置文件
        Properties properties = new Properties();
        properties.setProperty(ProducerConfig.BOOTSTRAP_SERVERS_CONFIG, "81.70.199.213:9092");
        properties.setProperty(ProducerConfig.KEY_SERIALIZER_CLASS_CONFIG, StringSerializer.class.getName());
        properties.setProperty(ProducerConfig.VALUE_SERIALIZER_CLASS_CONFIG, StringSerializer.class.getName());

//        1. KafkaProducer对象  执行者-数据发送的执行者
        this.kafkaProducer = new KafkaProducer(properties);
    }


    //数据包  网络包  包
    public void receivePacket(Packet packet)
    {
        if (packet instanceof TCPPacket) {// tcp数据包的解析
            TCPPacket tcp_packet = (TCPPacket)packet;
            WuYuan wuYuan = new WuYuan(tcp_packet.src_ip.getHostAddress(), tcp_packet.src_port, tcp_packet.dst_ip.getHostAddress(), tcp_packet.dst_port);
            try {
                String jsonWuYuan = objectMapper.writeValueAsString(wuYuan);

                System.out.println(jsonWuYuan);

                kafkaProducer.send(new ProducerRecord<>("test-topic", jsonWuYuan));
            } catch (JsonProcessingException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }

        }
    }
}

4.kafka控制台测试数据是否接收到

运行流量捕获程序后, 在kafka控制台中运行命令

./kafka-console-consumer.sh --bootstrap-server 81.70.199.213:9092 --from-beginning --topic test

控制台显示成功接收数据


Java process获取流 java获取网络流量_Java process获取流_05