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
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:
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
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