Python黑客编程基础3网络数据监听和过滤

Python黑客编程3网络数据监听和过滤

 

  课程的实验环境如下：

•      操作系统：kali Linux 2.0

•      编程工具：Wing IDE

•      Python版本：2.7.9

•      涉及到的主要python模块：pypcap，dpkt,scapy，scapy-http

 

涉及到的几个python网络抓包和分析的模块，dpkt和scapy在kali linux 2.0 中默认已经被安装，如果你的系统中没有需要手动安装一下，下面是软件包安装的简单说明。

在kali下安装pypcap需要两步（如果在其他系统上可能还需要安装python-dev）：

apt-get install libpcap-dev

pip install pypcap

  使用pip安装scapy。

root@kali:/home/pycharm# pip install scapy

使用pip安装scapy-http。

root@kali:/home/pycharm# pip install scapy-http

基础环境准备好之后，我还要再唠叨一下你必须要掌握的基础。

1.1  技术没有黑白，网络编程的基础是协议

把编程挂上黑客的名义，多少有些标题党。代码怎么写，程序怎么用，完全是技术问题。不会因为叫网络编程就低人一等，叫黑客编程也不会变得神秘或者高大上，代码就在那里，不卑微也不高尚。所以学习编程，要有颗平常心。

很多听课的同学和我反应，网络编程格外的吃力，繁琐，要实现某种功能，如果Google不到类似的代码就无法下手。各种语言或者框架针对网络编程的实现基本都相同，因为我们接触到网络通信都基于统一的规范和标准，语言和框架只是在用自己的方式去描述这个规范而已。本质的问题来了，如果你连基本的网络通信的四层模型都不懂，对TCP/IP协议族毫无概念，那么我奉劝你先不要着急敲代码，找本书，打开WireShark这样的工具好好做做练习。

本次课程中的所有案例，其实都在遵循一个基本的思路（其他网络通信场景类似）：

初始化以太网数据包对象à以太网数据包分离出ip数据包àIP数据包分离传输层数据包à传输层数据包分离应用层数据包。

只要我们具备基础的网络知识，结合程序中各个对象提供的字段就能得到我们想要的任何基础信息，在此基础上做些信息处理就能完成大部分网络监听和数据处理的任务。附上几幅图，如果这方面有欠缺的话，请立即去充电吧！

 

以太网帧格式

 

ip数据包格式

Tcp数据包格式

1.2  使用pypcap实时抓包

pypcap进行实时的数据包捕获，使用上很简单，我们先看一小段示例代码：

import pcap

 

pc=pcap.pcap('wlan0')  #注，参数可为网卡名，如eth0

pc.setfilter('tcp port 80')    #2.设置监听过滤器

for ptime,pdata in pc:    #ptime为收到时间，pdata为收到数据

    print ptime,pdata    #...

在上面的代码中，我们通过“import pcap”首先引入pypcap包，然后初始化一个pcap类实例，构造函数需要传入一个网卡用来监听，我们可以通过ifconfig获取当前机器上的网卡。

pcap类的setfilter方法用来设置监听过滤条件，这里我们设置过滤的数据包为tcp协议80端口的数据。之后程序就进入监听状态了。

接下来我们循环输出接收到的数据，ptime为时间，pdata的数据，默认数据打印为ascii字符，效果如下：

在抓到数据包之后，下一步就需要对数据进行解析，这里我们引入dpkt组件包。

1.3  使用dpkt 解析数据包

 

dpkt，简单来说是一个数据包解析工具，可以解析离线/实时pcap数据包。

1.3.1 实时解析

我们以下面的代码为例，讲解基本应用。

import pcap

import dpkt

 

def captData():

    pc=pcap.pcap('wlan0')  #注，参数可为网卡名，如eth0

    pc.setfilter('tcp port 80')    #设置监听过滤器

    for ptime,pdata in pc:    #ptime为收到时间，pdata为收到数据

        anlyCap(pdata);

 

def anlyCap(pdata):

    p=dpkt.ethernet.Ethernet(pdata)

    if p.data.__class__.__name__=='IP':

        ip='%d.%d.%d.%d'%tuple(map(ord,list(p.data.dst)))

        if p.data.data.__class__.__name__=='TCP':

            if p.data.data.dport==80:

                print p.data.data.data # http 请求的数据  

captData();

在上面代码中，我们首先导入dpkt包。这段代码中新增了一个anlyCap方法，该方法接收由pcap捕获的http数据包，然后先取得ip数据报文，从ip报文中再提取tcp数据包，最后从tcp数据包中提取http请求的数据，将其打印出来。

对于数据包的分析，新手可能会感到迷茫，如何选择合适的协议和方法来分析呢？这个问题的答案不在代码，而在于网络通信协议本身的掌握和理解。

回到上面的代码，我们想要分析http请求的数据，http是应用层协议，通过TCP协议来传输数据，那么TCP数据又被封装在IP数据报文中。使用dpkt的第一步就是选择数据包类型，这里当然是要选择以太网数据包了。

按照网络协议，层层剥离，会解析到所有你想要的数据。

 

1.3.2 解析离线数据包

下面我们来看一个解析离线数据包的例子。

import dpkt

import socket

 

#----------------------------------------------------------------------

def printPcap(pcap):

    """"""

    for(ts,buf) in pcap:

        try:

            eth=dpkt.ethernet.Ethernet(buf);

            ip=eth.data;

            src=socket.inet_ntoa(ip.src);

            dst=socket.inet_ntoa(ip.dst);

            tcp=ip.data;#tcp.dport  tcp.sport

            print '[+]Src: '+src+ ' --->Dst: '+ dst

        except:

            pass;

#----------------------------------------------------------------------

def main():

    """"""

    f=open('/home/pcap/test.pcap');#1.open file

    pcap=dpkt.pcap.Reader(f);# init pcap obj

    printPcap(pcap);

 

if __name__ == '__main__':

    main();

    首先我准备了一个测试的抓包文件—test.pcap，该文件是我使用wireshark在windows上抓取的数据包，现在使用代码对齐进行基本的分析。在方法printPcap中，获取ip数据报的内容，然后获取它的源ip和目标ip数据，通过socket.inet_ntoa方法转换成ip字符串，最后打印出来。结果如下图所示：

1.4 使用Scapy进行数据监听

Scapy的是一个强大的交互式数据包处理程序（使用python编写）。它能够伪造或者解码大量的网络协议数据包，能够发送、捕捉、匹配请求和回复包等等。它可以很容易地处理一些典型操作，比如端口扫描，tracerouting，探测，单元 测试，攻击或网络发现（可替代hping，NMAP，arpspoof，ARP-SK，arping，tcpdump，tethereal，P0F等）。 最重要的他还有很多更优秀的特性——发送无效数据帧、注入修改的802.11数据帧、在WEP上解码加密通道（VOIP）、ARP缓存攻击（VLAN） 等，这也是其他工具无法处理完成的。

Scapy可以单独使用，也可以在python中调用。

1.4.1 Scapy基本使用

了解Scapy的基本使用和支持的方法，首先我们从终端启动scapy，进入交互模式。

ls()显示scapy支持的所有协议。

ls()函数的参数还可以是上面支持的协议中的任意一个的类型属性，也可以是任何一个具体的数据包，如ls(TCP),ls(newpacket)等。

lsc()列出scapy支持的所有的命令。

本篇文章使用的只是scapy众多命令中的一个，sniff。

conf：显示所有的配置信息。conf变量保存了scapy的配置信息。

help()显示某一命令的使用帮助，如help(sniff)。

show()显示指定数据包的详细信息。例如，这里我们先创建一个IP数据包，然后调用show方法。

sprintf()输出某一层某个参数的取值，如果不存在就输出”??”，具体的format格式是:%[[fmt][r],][layer[:nb].]field%，详细的使用参考<Security Power Tools>的146页。

%[[fmt][r],][layer[:nb].]field%

layer:协议层的名字，如Ether、IP、Dot11、TCP等。

filed:需要显示的参数。

nb:当有两个协议层有相同的参数名时，nb用于到达你想要的协议层。

r:是一个标志。当使用r标志时，意味着显示的是参数的原始值。例如，TCP标志中使用人类可阅读的字符串’SA’表示SYN和ACK标志，而其原始值是18.

1.4.2  sniff

Scapy的功能如此强大，足够写个系列了，本文只关注sniff这一个方法。

sniff方法是用来嗅探数据的，我们首先使用help查看一下此方法的使用说明：

sniff(count=0, store=1, offline=None, prn=None, lfilter=None, L2socket=None, timeout=None, opened_socket=None, stop_filter=None, *arg, **karg)

    Sniff packets

    sniff([count=0,] [prn=None,] [store=1,] [offline=None,] [lfilter=None,] + L2ListenSocket args) -> list of packets

   

      count: number of packets to capture. 0 means infinity

      store: wether to store sniffed packets or discard them

        prn: function to apply to each packet. If something is returned,

             it is displayed. Ex:

             ex: prn = lambda x: x.summary()

    lfilter: python function applied to each packet to determine

             if further action may be done

             ex: lfilter = lambda x: x.haslayer(Padding)

    offline: pcap file to read packets from, instead of sniffing them

    timeout: stop sniffing after a given time (default: None)

    L2socket: use the provided L2socket

    opened_socket: provide an object ready to use .recv() on

    stop_filter: python function applied to each packet to determine

                 if we have to stop the capture after this packet

                 ex: stop_filter = lambda x: x.haslayer(TCP)

除了上面介绍的几个参数，sniff()函数还有一个重要的参数是filter，用来表示想要捕获数据包类型的过滤器，如只捕获ICMP数据包，则filter=”ICMP”;只捕获80端口的TCP数据包，则filter=”TCP and (port 80)”。其他几个重要的参数有：count表示需要不活的数据包的个数；prn表示每个数据包处理的函数，可以是lambda表达式，如prn=lambda x:x.summary()；timeout表示数据包捕获的超时时间。

sniff(filter="icmp and host 66.35.250.151", count=2)

这段代码过滤icmp协议，host地址为66.35.250.151，捕获数据包个数为2个。

sniff(iface="wifi0", prn=lambda x: x.summary())

这段代码绑定网卡wifi0，对捕获的数据包使用summary进行数据汇总。

sniff(iface="eth1", prn=lambda x: x.show())

这段代码绑定网卡eth1，对数据包调用show方法，显示基本信息。

下面我们看具体的一段代码：

from scapy.all import *

 

ap_list = []

 

def PacketHandler(pkt) :

 

    if pkt.haslayer(Dot11) :

        if pkt.type == 0 and pkt.subtype == 8 :

            if pkt.addr2 not in ap_list :

                ap_list.append(pkt.addr2)

                print "AP MAC: %s with SSID: %s " %(pkt.addr2, pkt.info)

 

 

sniff(iface="wlan0mon", prn = PacketHandler)

上面这段代码对绑定网卡WLAN0mon，对每个数据包调用PacketHandler方法进行解析。PacketHandler实际上是通过数据包过滤可访问的无线网络的SSID。

1.4.3 Scapy-http

Scapy-http直接将 数据包格式化成 http数据信息，免去自己构建http数据结构进行解析的麻烦。

import scapy_http.http as HTTP

from scapy.all import *

from scapy.error import Scapy_Exception

 

count=0

def pktTCP(pkt):

    global count

    count=count+1

    print count

    if HTTP.HTTPRequest or HTTP.HTTPResponse in pkt:

        src=pkt[IP].src

        srcport=pkt[IP].sport

        dst=pkt[IP].dst

        dstport=pkt[IP].dport

        test=pkt[TCP].payload

        if HTTP.HTTPRequest in pkt:

            #print "HTTP Request:"

            #print test

            print "======================================================================"

        if HTTP.HTTPResponse in pkt:

            print "HTTP Response:"

            try:

                headers,body= str(test).split("\r\n\r\n", 1)

                print headers

            except Exception,e:

                print e

            print "======================================================================"

    else:

        #print pkt[IP].src,pkt[IP].sport,'->',pkt[TCP].flags

        print 'other'

 

sniff(filter='tcp and port 80',prn=pktTCP,iface='wlan0')

上面的这段代码，我们引入scapy_http.http，该组件包可以直接将Http请求的TCP数据包格式化成HTTPRequest或者HTTPResponse对象，这大大方便了我们对HTTP数据的分析。

•         scapy_http在github上的开源地址为：https://github.com/invernizzi/scapy-http。

1.4.4  综合实例--net-creds

net-creds是一个小的开源程序，由python编写，主要是从网络或者pcap中嗅探敏感数据。可以嗅探以下类型的数据：

·             URLs visited

·             POST loads sent

·             HTTP form logins/passwords

·             HTTP basic auth logins/passwords

·             HTTP searches

·             FTP logins/passwords

·             IRC logins/passwords

·             POP logins/passwords

·             IMAP logins/passwords

·             Telnet logins/passwords

·             SMTP logins/passwords

·             SNMP community string

·             NTLMv1/v2 all supported protocols like HTTP, SMB, LDAP, etc

·             Kerberos

基本用法如下：

自动选择网卡进行嗅探：

sudo python net-creds.py

指定嗅探的网卡：

sudo python net-creds.py -i eth0

忽略指定IP的数据包：

sudo python net-creds.py -f 192.168.0.2

从pcap文件中过滤信息：

python net-creds.py -p pcapfile

建议读者能够静下心来阅读该程序的源码，本身并不是很复杂，难度不高。下面摘几段代码。

    ipr = Popen(['/sbin/ip', 'route'], stdout=PIPE, stderr=DN)

        for line in ipr.communicate()[0].splitlines():

            if 'default' in line:

                l = line.split()

                iface = l[4]

                return iface

上面这一段代码是利用Popen组件和PIPE组件来自动查找网卡。

def telnet_logins(src_ip_port, dst_ip_port, load, ack, seq):

    '''

    Catch telnet logins and passwords

    '''

    global telnet_stream

 

    msg = None

 

    if src_ip_port in telnet_stream:

        # Do a utf decode in case the client sends telnet options before their username

        # No one would care to see that

        try:

            telnet_stream[src_ip_port] += load.decode('utf8')

        except UnicodeDecodeError:

            pass

 

        # \r or \r\n or \n terminate commands in telnet if my pcaps are to be believed

        if '\r' in telnet_stream[src_ip_port] or '\n' in telnet_stream[src_ip_port]:

            telnet_split = telnet_stream[src_ip_port].split(' ', 1)

            cred_type = telnet_split[0]

            value = telnet_split[1].replace('\r\n', '').replace('\r', '').replace('\n', '')

            # Create msg, the return variable

            msg = 'Telnet %s: %s' % (cred_type, value)

            printer(src_ip_port, dst_ip_port, msg)

            del telnet_stream[src_ip_port]

 

    # This part relies on the telnet packet ending in

    # "login:", "password:", or "username:" and being <750 chars

    # Haven't seen any false+ but this is pretty general

    # might catch some eventually

    # maybe use dissector.py telnet lib?

    if len(telnet_stream) > 100:

        telnet_stream.popitem(last=False)

    mod_load = load.lower().strip()

    if mod_load.endswith('username:') or mod_load.endswith('login:'):

        telnet_stream[dst_ip_port] = 'username'

    elif mod_load.endswith('password:'):

        telnet_stream[dst_ip_port] = 'password'

上面的代码是过滤telnet用户名和密码。首先对数据流就行utf-8解码，然后按照telnet协议对字符串进行分割和搜索，从而获取登录信息。

1.5  小结

本篇文章是对我之前在CSDN做的一次公开课的总结。没有深入讲解网络数据监听和分析的技术内容，介绍了Python中相关的组件，这样读者可以快速入门。

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