python3怎么使用libpcap库抓包及处理数据
本文讲解"python3如何使用libpcap库抓包及处理数据"，希望能够解决相关问题。
python版本：python 3.9
libpcap版本：1.11.0b7
python libpcap库是底层绑定c语言libpcap库的开发包，旨在提供python应用可访问的unix c libpcap库API（以及为win32系统提供的Npcap、WinPcap），直接使用底层c代码，性能很好。
这里记录下Windows 10 环境下python3.9如何安装及使用libpcap库（Linux和mac系统可参考Windows）。
一、安装libpcap库
1、在线安装
直接使用pip进行安装：
pip install libpcap
默认安装最新版本。
2、离线安装
2.1 下载离线安装文件
可以在pypi页面源代码或whl文件。
2.2 执行离线安装操作
1) 可以使用源码进行安装
解压文件到当前目录，然后执行安装命令：
python -m pip install ./libpcap-1.11.0b7
2）也可以使用whl文件进行离线安装
安装命令如下：
python -m pip install libpcap-1.11.0b7-py3-none-any.whl
二、使用libpcap库
1、导入及指定pcap库
import libpcap libpcap.config(LIBPCAP="wpcap")
2、常用API介绍
tcpdump就是以libpcap为基础实现的，c语言libpcap的文档可以在tcpdump官网找：
这里描述下python常用接口。
2.1 获取网络设备接口
- lookupdev(errbuf)
功能：该函数用于查找网络设备，返回的值可以被open_live函数直接调用。
参数：
errbuf为c语言字符串类型，用于获取错误信息。
使用示例：
import ctypes as ct import libpcap as pcap errbuf = ct.create_string_buffer(pcap.PCAP_ERRBUF_SIZE + 1) device = pcap.lookupdev(errbuf) print(errbuf.value)
- findalldevs(alldevs, errbuf)
功能：该函数用于查找所有网络设备。
参数：
alldevs为pcap_if_t结构体指针，用于存储查找到的所有网络设备信息。
errbuf为c语言字符串类型，用于获取错误信息。
使用示例：
import ctypes as ct import libpcap as pcap errbuf = ct.create_string_buffer(pcap.PCAP_ERRBUF_SIZE + 1) alldevs = ct.POINTER(pcap.pcap_if_t)() pcap.findalldevs(ct.byref(alldevs), errbuf) print(alldevs[0].name) pcap.freealldevs(alldevs)
2.2 抓包接口
- open_live(device:bytes,snaplen:int,promisc:int,to_ms:int,errbuf)
功能：该函数用于打开一个用于捕获数据的网络设备
参数：
device为网络接口的名字，可通过api获取，也可以人为指定，如："eth0"
snaplen是捕获数据包的长度，不能大于65535
promise用于标记是否开启混杂模式，1代表混杂模式，其它值代表非混杂模式
to_ms代表需要等待的毫秒数，超过这个时间后，获得数据包的函数会立即返回，0表示一直等待直到有数据包到来
errbuf为c语言字符串类型，用于获取错误信息。
返回值：返回pcap_t类型指针，后面的所有操作都要使用这个指针。
使用示例：
import ctypes as ct
import libpcap as pcap
device = b'eth0' # linux
errbuf = ct.create_string_buffer(pcap.PCAP_ERRBUF_SIZE + 1)
handle = pcap.open_live(device,4096,1,1000,errbuf)
if errbuf.value:
print("hanle error :",errbuf.value)- open_offline(fname:bytes,errbuf)
功能：该函数用于打开离线抓包文件
参数：
fname为文件名称，比如：b"/tmp/test1.cap"
errbuf为c语言字符串类型，用于获取错误信息。
返回值：返回pcap_t类型指针，后面的所有操作都要使用这个指针。
使用示例：
import ctypes as ct
import libpcap as pcap
errbuf = ct.create_string_buffer(pcap.PCAP_ERRBUF_SIZE + 1)
handle = pcap.open_offline(fname,errbuf)
if errbuf.value:
print("hanle error :",errbuf.value)2.3 数据包获取接口
- next(handle,pheader)
功能：该函数用于获取数据包，一次只获取一个包。
参数：
handle为pcap_t类型指针
pheader为pcap_pkthdr结构体指针，可通过pkthdr函数创建
返回值：返回u_char类型指针,代表包数据，可使用struct.unpack函数解析
使用示例：
import libpcap as pcap pheader = pcap.pkthdr() packet = pcap.next(handle,pheader)
2.4 写文件接口
- dump_open(handle,fname:bytes)
功能：该函数用于打开文件，存储获取到的数据包。
参数：
handle为pcap_t类型指针
fname为文件名称
返回值：返回pcap_dumper_t 类型指针,后面的所有操作都要使用这个指针。
使用示例：
import libpcap as pcap fname = b"realtime1.cap" fPcap = pcap.dump_open(handle,fname)
- dump(handle,pheader,packet)
功能：该函数用于存储获取到的数据包。
参数：
handle为pcap_dumper_t类型指针
pheader为pcap_pkthdr结构体指针
packet是数据包
返回值：无返回值
使用示例：
fPcapUbyte = ct.cast(fPcap,ct.POINTER(ct.c_ubyte)) pcap.dump(fPcapUbyte,pheader,packet)
- dump_flush(handle)
功能：该函数用于将缓存的数据刷到磁盘
参数：
handle为pcap_dumper_t类型指针
返回值：错误码，0代表成功，-1代表出错
2.5 资源释放接口
- close(handle)
功能：释放pcap_t类型指针
参数：
handle为pcap_t类型指针
返回值：无返回值
- dump_close(handle)
功能：释放pcap_dumper_t类型指针
参数：
handle为pcap_dumper_t类型指针
返回值：无返回值
3、典型使用场景
3.1、网卡实时抓包
可以使用libpcap库进行网卡实时数据抓包，这里进行简单的示例：
1）首先需要获取或指定抓包设备
方法1 ：指定网卡接口名称
device = b'\Device\NPF_{BFDBF91E-9848-417D-B8AB-D3ED19990717}' # windows
device = b'eth0' # linux
Windows网卡接口名称可在wireshark的捕获界面看到，具体如下：
linux网卡名称获取：ifconfig
方法2 ：使用lookupdev获取网卡接口名称
device = pcap.lookupdev(errbuf)
方法3 ：使用findalldevs获取网卡接口名称
alldevs = ct.POINTER(pcap.pcap_if_t)()
pcap.findalldevs(ct.byref(alldevs), errbuf)
device =alldevs[0].name
2）使用open_live函数进行网卡抓包；
3）使用pkthdr函数创建header，获取包头信息（时间戳、包大小）；
4）使用next函数循环读取数据包，需要注意的是，获取的packet对象的contents是C语言类型，需要使用它ctypes的pointer函数进行转换；
5）数据包（比如IP头）的解析可使用struct的unpack函数；
6）如果要将抓包数据存盘，可使用dump_open、dump、dump_flush系列函数进行操作，需要注意的是，dump_open函数的第二个参数必须是byte类型；
示例代码及运行效果：
3.2、离线数据解析
可以使用libpcap库进行离线抓包文件的解析，这里进行简单的示例：
1）首先需要使用open_offline函数打开pcap文件，需要注意的是，函数的第一个参数必须是byte类型；
2）使用pkthdr函数创建header，获取包头信息（时间戳、包大小）；
3）使用next函数循环读取数据包，需要注意的是，获取的packet对象的contents是C语言类型，需要使用它ctypes的pointer函数进行转换；
4）数据包（比如IP头）的解析可使用struct的unpack函数；
示例代码及运行效果：
3.3、使用过滤条件抓包
网卡实时抓包和离线数据解析时，可以设置过滤条件，避免数据量过大。
过滤条件示例：
1） 过滤IP
- host 过滤某个ip的所有包
host 8.8.8.8
- src 过滤源ip
src 8.8.8.8
- dst过滤目的ip
dst 8.8.8.8
2）过滤端口
- port进行单个端口过滤
port 22
- portange进行多个端口过滤
portange 1-1024
- 可使用src或dst指定端口方向
src port 22
dst port 22
3）指定协议
tcp
udp
icmp
4）使用组合条件
- and 进行与逻辑
src localhost and dst port 22
src localhost && dst port 22
- or 进行或逻辑
port 80 or 22
port 80 || 22
示例代码及运行效果：
关于 "python3如何使用libpcap库抓包及处理数据" 就介绍到此。希望多多支持编程宝库。
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