原始套接字学习笔记（1）

一般来说，我们会用到如下三种套接字：

TCP：SOCK_STREAM套接字

UDP：SOCK_DGRAM套接字

原始套接字：SOCK_RAW套接字

对于TCP和UDP两种套接字，相对来说只要配置好IP地址和端口号就可以了，比较简单，这里我们主要介绍原始套接字的使用。

1.原始套接字简介

　　原始套接字的强大之处在于，不同与UDP和TCP套接字只能访问传输层和传输层以上的数据包，原始套接字可以访问传输层以下的数据包，实现上至应用层下至链路层的数据操作，尤其适合用来进行抓包等工作。

2.原始套接字的建立

　　常用的原始套接字的建立方式有如下两种：

int sockfd=socket(PF_PACKET,SOCK_PACKET,htons(ETH_P_ALL))；//这个socket可以访问处理链路层及以上所有的数据包

int sockfd=socket(PF_PACKET,SOCK_RAW,htons(ETH_P_IP))；//这个socket可以访问处理链路层及以上所有的IP数据包

3.原始套接字权限

　　原始套接字需要root权限即管理员权限才能够创建，所以需要sudo和su进入root模式，而且在使用原始套接字进行抓包的过程中需要设置网卡为混杂模式。

　　下面给出两个例子，供大家参考：

　　第一个，利用原始套接字进行发包，使用wireshark抓包查看；

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdarg.h>
#include <time.h>

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/errno.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/stat.h>

#include <net/if.h>
#include <net/ethernet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <netinet/if_ether.h>
#include <netpacket/packet.h>
#include <netdb.h>

#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <time.h>
#include <errno.h>
#include <fcntl.h>
#include <dirent.h>
#include <resolv.h>
#include <signal.h>
#include <getopt.h>
#ifdef HAVE_CONFIG_H
#include <config.h>
#endif

//首先定义网卡端口
#define PHYSICALPORT "eth0"
#define PHYSICALPORT_LEN 30

//创建实际网卡端口数组
char physical_port[30];

//定义缓存大小
#define BUFSIZE 1024*5
char sendbuf[BUFSIZE]={0};

int main()
{
    memcpy(physical_port,PHYSICALPORT,PHYSICALPORT_LEN);
     int sock_send;
    sock_send=socket(PF_PACKET,SOCK_PACKET,htons(ETH_P_ALL));
    if(sock_send<0)
    {
        perror("scoket created");
    }

    //设置发包地址
    struct sockaddr send_addr;
    memset(&send_addr,0,sizeof(send_addr));
    strcpy(send_addr.sa_data,physical_port);

    //创建发送程序
    while(fgets(sendbuf,sizeof(sendbuf),stdin)!=0)
    {
        int len=sendto(sock_send,&sendbuf,strlen(sendbuf),0,&send_addr,sizeof(send_addr));
        memset(sendbuf,0,sizeof(sendbuf));
    }
    return 0;
}

　　使用wireshark抓包可以得到如下结果：

　　　第二个，使用原始套接字建立一个接收程序，抓取本机的数据进行分析：

　　　代码如下：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <stdarg.h>
#include <time.h>

#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <sys/errno.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/stat.h>

#include <net/if.h>
#include <net/ethernet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/ip.h>
#include <netinet/if_ether.h>
#include <netpacket/packet.h>
#include <netdb.h>

#include <arpa/inet.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <time.h>
#include <errno.h>
#include <fcntl.h>
#include <dirent.h>
#include <resolv.h>
#include <signal.h>
#include <getopt.h>
#ifdef HAVE_CONFIG_H
#include <config.h>
#endif

//首先定义网卡端口
#define PHYSICALPORT "eth0"
#define PHYSICALPORT_LEN 30

//创建实际网卡端口数组
char physical_port[30];

//定义缓存大小
#define BUFSIZE 1024*5
char recvbuf[BUFSIZE]={0};

void ethernet_setpormisc(int fd,int i_flags);

int main()
{
    memcpy(physical_port,PHYSICALPORT,PHYSICALPORT_LEN);
    //首先创建一个原始套接字
    int sock_recv;
    sock_recv=socket(PF_PACKET,SOCK_RAW,htons(ETH_P_ALL));
    if(sock_recv<0)
    {
        perror("physicl socket created");
    }

    //设置网卡为混杂模式；
    ethernet_setpormisc(sock_recv,1);

    //setsockopt
    int recvbuf_size=BUFSIZE;
    setsockopt(sock_recv,SOL_SOCKET,SO_RCVBUF,&recvbuf,sizeof(char));

    //获取物理网卡接口索，用以传输数据
    struct ifreq ifr_recv;
    strcpy(ifr_recv.ifr_name,physical_port);
    if(ioctl(sock_recv,SIOCGIFINDEX,&ifr_recv)<0)
    {
        perror("[3]get interface index");
    }
    //绑定物理网卡
    struct sockaddr_ll local_addr;
    local_addr.sll_family=PF_PACKET;
    local_addr.sll_ifindex=ifr_recv.ifr_ifindex;
    local_addr.sll_protocol=htons(ETH_P_ALL);
    if((bind(sock_recv,(struct sockaddr *)&local_addr,sizeof(local_addr)))<0)
    {
        perror("[4]bind physical address");
    }   

    //开始接收数据包
    while(1)
    {
        recvfrom(sock_recv,recvbuf,BUFSIZE,0,NULL,NULL);
        printf("%s",recvbuf);
        memset(recvbuf,0,sizeof(recvbuf));
    }
    close(sock_recv);
}

//创建设置网卡混杂模式函数
void ethernet_setpormisc(int fd,int i_flags)
{
    //首先获取网卡接口标志位
    struct ifreq ifr_s;
    memcpy(ifr_s.ifr_name,physical_port,sizeof(physical_port));
    if(ioctl(fd,SIOCGIFFLAGS,&ifr_s)<0)
    {
        perror("[1]get interface flags");
    }
    if(i_flags==0)
    {
        //取消混杂模式
        ifr_s.ifr_flags &= ~IFF_PROMISC;
    }
    else
    {
        //设置为混杂模式
        ifr_s.ifr_flags |= IFF_PROMISC;
    }   

    //将接口设置为相应的模式
    if(ioctl(fd,SIOCSIFFLAGS,&ifr_s)<0)
    {
        perror("[2]set interface flags");
    }
}

　　抓取到的数据包如下所示：　

　　因为以%s字符串形式打印出来，所以有很多乱码，这里需要再写包解析函数进行解析！