课程设计报告
一、设计方案及可行性分析
该代码是一个用于解析 TLS（Transport Layer Security）协议的 Lua 插件，可以作为 Wireshark 的一个解析器。通过解析不同类型的 TLS 协议记录，包括 Change Cipher Spec 协议、Alert 协议、Handshake 协议和 Record 协议，为每个记录设置相应的协议类型。这个插件主要用于网络数据包的分析和监控，可以增加 Wireshark 对于 TLS 协议的解析能力。
二、详细设计思路
1．系统体系结构，技术选择；
该插件基于 Lua 语言编写，作为 Wireshark 的 Lua 插件，用于解析 TLS 协议记录。Wireshark 是一个广泛使用的网络协议分析工具，而Lua作为一种脚本语言，能够很好地扩展Wireshark的功能。基于Wireshark的插件机制，Lua语言被用来实现对TLS协议记录的解析。
2．说明程序中用到的关键数据类型的定义，绘制关键程序的流程图，以及各子模块间 的调用关系图；
| MyProtocol |
|---|
| - dissectChangeCipherSpec() |
| - dissectAlert() |
| - dissectHandshake() |
| - dissectRecord() |
| - MyProtocol.dissector() |
- 面向对象技术可以用UML建模
| MyProtocol |
|---|
| + dissectChangeCipherSpec(buffer, pkt) |
| + dissectAlert(buffer, pkt) |
| + dissectHandshake(buffer, pkt, tree) |
| + dissectRecord(buffer, pkt) |
| + MyProtocol.dissector(buffer, pkt, tree) |
4．列出测试目的、测试内容、测试结果，并对结果进行分析
测试目的：验证插件对于不同类型的TLS协议记录的解析准确性。
测试内容：输入不同类型的TLS协议记录数据包，检查插件解析出的协议类型和信息是否准确。
测试结果分析：分析每种类型的TLS协议记录数据包解析的结果，确认是否满足预期，并进行结果分析。
三、设计特色
该插件通过解析不同类型的 TLS 协议记录，提供了对 Change Cipher Spec、Alert、Handshake 和 Record 协议的解析。主要设计特色包括提供准确的协议解析结果，能够帮助网络管理员或安全分析人员更好地理解和分析 TLS 协议相关的数据包。
四、源代码及注释
local my_protocol = Proto("MyProtocol", "My Protocol")
-- 子函数：处理TLS Change Cipher Spec Protocol
local function dissectChangeCipherSpec(buffer, pkt)
pkt.cols.protocol:set("TLS-Change Cipher Spec")
end
-- 子函数：处理TLS Alert Protocol
local function dissectAlert(buffer, pkt)
local level = buffer(5, 1):uint()
local description = buffer(6, 1):uint()
pkt.cols.protocol:set("TLS-Alert")
if level == 0x01 then
pkt.cols.info:set("Level: Warning")
if description == 0x0A then
pkt.cols.info:append(" - Description: Unexpected Message")
end
elseif level == 0x02 then
pkt.cols.info:set("Level: Fatal")
if description == 0x46 then
pkt.cols.info:append(" - Description: Protocol Version")
end
else
pkt.cols.info:set("Encrypted Alert")
end
end
local function dissectHandshake(buffer, pkt, tree)
local handshakeType = buffer(5, 1):uint()
pkt.cols.protocol:set("hello20211417")
if handshakeType == 0x01 then
pkt.cols.info:set("Hello20211417")
elseif handshakeType == 0x02 then
pkt.cols.info:set("Hello20211417")
local isCertificate = buffer(0x5c, 1):uint()
if isCertificate == 0x0b then
pkt.cols.info:append(" - Certificate")
end
-- 读取加密算法和临时密钥
local cipherSuite = buffer(76, 2):uint()
local keyExchange = buffer(15, 28):bytes() -- 偏移调整
local keyExchangeString = tostring(keyExchange)
-- 打印加密算法和临时密钥到解析树中
local treeItem = tree:add(my_protocol, buffer(), "Encryption Algorithm and Temporary Key")
if cipherSuite == 0x003c then
treeItem:add("RSA Authentication Algorithm:", "RSA Authentication Algorithm Used")
treeItem:add("AES Encryption Algorithm:", "AES Encryption Algorithm Used")
treeItem:add("SHA-256 Integrity Protection Algorithm:", "SHA-256 Integrity Protection Algorithm Used")
treeItem:add("Key Exchange:", keyExchangeString)
end
elseif handshakeType == 0x10 then
pkt.cols.info:set("Key Exchange")
local isChangeCipherSpec = buffer(0x010b, 1):uint()
if isChangeCipherSpec == 0x14 then
pkt.cols.info:append(" - Change Cipher Spec")
end
end
end
-- 子函数：处理TLS Record Protocol
local function dissectRecord(buffer, pkt)
pkt.cols.protocol:set("TLS-Record Data")
end
-- 主函数
function my_protocol.dissector(buffer, pkt, tree)
local typer = buffer(0, 1):uint()
if typer == 0x14 then
dissectChangeCipherSpec(buffer, pkt)
elseif typer == 0x15 then
dissectAlert(buffer, pkt)
elseif typer == 0x16 then
dissectHandshake(buffer, pkt, tree)
elseif typer == 0x17 then
dissectRecord(buffer, pkt)
end
end
-- 注册端口
local tcp_table = DissectorTable.get("tcp.port")
tcp_table:add(443, my_protocol)
五、个人报告
1.小组贡献排序及依据（每个人的工作量）：
20211410周意凯：项目规划、主体代码编写
20211421文鑫河：代码完善、调试程序、收集实验成果
20211417黄琪凯：资料搜索整理、实验报告撰写、总结实验经验
2.个人报告（20211417黄琪凯）：
a)列出自己的贡献
资料搜索整理
实验报告撰写
总结实验经验
b)列出设计中遇到的问题及解决方法
问题：对数据包解析不了解，不知道偏移多少位的某字节代表什么意思。
解决办法：上网查找资料，加上询问gpt学习。
c)列出调试过程中遇到的主要问题，并说明解决方法；
问题：编写的代码很多情况下加载都会报错
解决办法：询问GPT错误情况，但是GPT给的回复也没能解决问题，最后查找资料自己手动改代码解决。
d)设计体会及收获
在设计Lua插件的过程中，我了解到Wireshark的插件机制提供了很大的灵活性，能够为特定协议定制解析规则，使得我们可以更好地查看和理解特定数据包的内容。通过此次编写，我深入了解了SSL协议的结构和解析原理，以及Wireshark插件的编写方式。我学会了如何根据SSL协议的不同类型，解析出不同的子协议，并在Wireshark中展现出来。这需要对SSL协议的结构有一定的了解，也需要熟练掌握Lua编程语言。另外，我学到了如何注册特定的端口，使Wireshark能够识别SSL流量并应用相应的解析规则。我更加深入地理解了网络协议的解析原理和Wireshark插件的编写方式，也提升了对SSL协议的理解。
但是在设计的过程中，也遇到了很多问题，刚开始做的题目五，在“D1-应用服务器和用户终端之间的通信数据”中找到证书，但是在数据包里没看到SSL协议的数据包，后面转变了设计思路，转变为设计SSL握手协议、密码规格变更协议、报警协议、记录层协议这几个协议。
e)参考资料（图书、网址…）
https://blog.csdn.net/qq_38643642/article/details/105441044?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522170273182616800182783880%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334..%2522%257D&request_id=170273182616800182783880&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~all~sobaiduend~default-1-105441044-null-null.142^v96^pc_search_result_base2&utm_term=lua%20wireshark&spm=1018.2226.3001.4187
https://blog.csdn.net/Little_Eyelash/article/details/115242195?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522170273182616800182783880%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334..%2522%257D&request_id=170273182616800182783880&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~all~baidu_landing_v2~default-4-115242195-null-null.142^v96^pc_search_result_base2&utm_term=lua%20wireshark&spm=1018.2226.3001.4187
https://blog.csdn.net/quniyade0/article/details/115266774?ops_request_misc=&request_id=&biz_id=102&utm_term=lua%20wireshark&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2~all~sobaiduweb~default-7-115266774.142^v96^pc_search_result_base2&spm=1018.2226.3001.4187
