gopacket 抓包 过滤器

 

 

//定义过滤器
func getFilter(port uint16) string {
// filter := fmt.Sprintf("udp and ((src port %v) or (dst port %v))", port, port)
filter := fmt.Sprintf("((src port %v) or (dst port %v))", port, port)
return filter
}

 

 

【酷Go推荐】网络流量抓包库 gopacket - 知乎 https://zhuanlan.zhihu.com/p/361737169

网络流量抓包库 gopacket · GoCN社区 https://gocn.vip/topics/11829

一、gopacket 简介

1、gopacket 是什么？

gopacket 是 google 出品的 golang 三方库，质量还是靠的住，项目地址为：github.com/google/gopacket

gopacket 到底是什么呢？是个抓取网络数据包的库，这么说可能还有点抽象，但是抓包工具大家可能都使用过。

Windows 平台下有 Wireshark 抓包工具，其底层抓包库是 npcap（以前是 winpcap）；

Linux 平台下有 Tcpdump，其抓包库是 libpcap；

而 gopacket 库可以说是 libpcap 和 npcap 的 go 封装，提供了更方便的 go 语言操作接口。

对于抓包库来说，常规功能就是抓包，而网络抓包有以下几个步骤：

1、枚举主机上网络设备的接口

2、针对某一网口进行抓包

3、解析数据包的 mac 层、ip 层、tcp/udp 层字段等

4、ip 分片重组，或 tcp 分段重组成上层协议如 http 协议的数据

5、对上层协议进行头部解析和负载部分解析

2、应用场景有哪些？

场景 1：网络流量分析

对网络设备流量进行实时采集以及数据包分析。

场景 2：伪造数据包

不少网络安全工具，需要伪造网络数据包，填充上必要的协议字段后发送给对端设备，从而达到一些目的。

场景 3：离线 pcap 文件的读取和写入

二、安装部署

2、1 安装 libpcap 或 npcap 三方库

在使用 gopacket 包时，首先要确保在 windows 平台下安装了 npcap 或 winpcap，或者是在 linux 平台下安装了 libpcap 库。

npcap 下载地址：https://nmap.org/npcap/

libpcap 下载地址:https://www.tcpdump.org/

下载自己电脑对应的操作系统版本的库

如果不想从官网下载 libpcap 库的话，也可以采用 centos 的 yum 命令或 ubuntu 的 apt get 命令来进行安装。

2、2 安装 gopacket 库

go get github.com/google/gopacket

三、使用方法

3、1 枚举网络设备

package main import ( "fmt" "log" "github.com/google/gopacket/pcap" ) func main() { // 得到所有的(网络)设备 devices, err := pcap.FindAllDevs() if err != nil { log.Fatal(err) } // 打印设备信息 fmt.Println("Devices found:") for _, device := range devices { fmt.Println("\nName: ", device.Name) fmt.Println("Description: ", device.Description) fmt.Println("Devices addresses: ", device.Description) for _, address := range device.Addresses { fmt.Println("- IP address: ", address.IP) fmt.Println("- Subnet mask: ", address.Netmask) } } } 

先调用 pcap.FindAllDevs() 获取当前主机所有的网络设备，网络设备有哪些属性呢？

// Interface describes a single network interface on a machine. type Interface struct { Name string //设备名称 Description string //设备描述信息 Flags uint32 Addresses []InterfaceAddress //网口的地址信息列表 } // InterfaceAddress describes an address associated with an Interface. // Currently, it's IPv4/6 specific. type InterfaceAddress struct { IP net.IP Netmask net.IPMask // Netmask may be nil if we were unable to retrieve it. Broadaddr net.IP // Broadcast address for this IP may be nil P2P net.IP // P2P destination address for this IP may be nil } 

3、2 打开一个设备进行抓包

package main import ( "fmt" "github.com/google/gopacket" "github.com/google/gopacket/pcap" "log" "time" ) var ( device string = "eth0" snapshot_len int32 = 1024 promiscuous bool = false err error timeout time.Duration = 30 * time.Second handle *pcap.Handle ) func main() { // 打开某一网络设备 handle, err = pcap.OpenLive(device, snapshot_len, promiscuous, timeout) if err != nil {log.Fatal(err) } defer handle.Close() // Use the handle as a packet source to process all packets packetSource := gopacket.NewPacketSource(handle, handle.LinkType()) for packet := range packetSource.Packets() { // Process packet here fmt.Println(packet) } } 

1）实时捕获

2、1 节中我们枚举了当前主机的所有网络设备，现在需要打开网络设备并进行实时捕获数据包，需调用 pcap.OpenLive 来打开网络设备，其函数原型如下：

func OpenLive(device string, snaplen int32, promisc bool, timeout time.Duration) (handle *Handle, _ error) 

device:网络设备的名称，如 eth0,也可以填充 pcap.FindAllDevs() 返回的设备的 Name

snaplen: 每个数据包读取的最大长度 the maximum size to read for each packet

promisc:是否将网口设置为混杂模式,即是否接收目的地址不为本机的包

timeout:设置抓到包返回的超时。如果设置成 30s，那么每 30s 才会刷新一次数据包；设置成负数，会立刻刷新数据包，即不做等待

函数返回值：是一个 *Handle 类型的返回值，可能作为 gopacket 其他函数调用时作为函数参数来传递。

注意事项：

一定要记得释放掉 handle，如文中的 defer handle.Close()。

2）创建数据包源

packetSource := gopacket.NewPacketSource(handle, handle.LinkType())

第一个参数为 OpenLive 的返回值，指向 Handle 类型的指针变量 handle。

第二个参数为 handle.LinkType() 此参数默认是以太网链路，一般我们抓包，也是从 2 层以太网链路上抓取。

3）读取数据包

//packetSource.Packets()是个channel类型，此处是从channel类型的数据通道中持续的读取网络数据包 for packet := range packetSource.Packets() { // Process packet here fmt.Println(packet) } 

3、3 解码数据包的各层

我们可以获取原始数据包，并尝试将其强制转换为已知格式。如 ethernet、IP 和 TCP 层。

Layers 包是 gopacket 的 Go 库中的新功能，在底层 libpcap 库中不存在。它是 gopacket 库的非常有用的一部分。它允许我们轻松地识别数据包是否包含特定类型的层。这个代码示例将演示如何使用 layers 包来查看包是否是 ethernet、IP 和 TCP，以及如何轻松访问这些头中的字段。

package main import ( "fmt" "github.com/google/gopacket" "github.com/google/gopacket/layers" "github.com/google/gopacket/pcap" "log" "strings" "time" ) var ( device string = "eth0" snapshotLen int32 = 1024 promiscuous bool = false err error timeout time.Duration = 30 * time.Second handle *pcap.Handle ) func main() { // Open device handle, err = pcap.OpenLive(device, snapshotLen, promiscuous, timeout) if err != nil {log.Fatal(err) } defer handle.Close() packetSource := gopacket.NewPacketSource(handle, handle.LinkType()) for packet := range packetSource.Packets() { printPacketInfo(packet) } } func printPacketInfo(packet gopacket.Packet) { // Let's see if the packet is an ethernet packet // 判断数据包是否为以太网数据包，可解析出源mac地址、目的mac地址、以太网类型（如ip类型）等 ethernetLayer := packet.Layer(layers.LayerTypeEthernet) if ethernetLayer != nil { fmt.Println("Ethernet layer detected.") ethernetPacket, _ := ethernetLayer.(*layers.Ethernet) fmt.Println("Source MAC: ", ethernetPacket.SrcMAC) fmt.Println("Destination MAC: ", ethernetPacket.DstMAC) // Ethernet type is typically IPv4 but could be ARP or other fmt.Println("Ethernet type: ", ethernetPacket.EthernetType) fmt.Println() } // Let's see if the packet is IP (even though the ether type told us) // 判断数据包是否为IP数据包，可解析出源ip、目的ip、协议号等 ipLayer := packet.Layer(layers.LayerTypeIPv4) if ipLayer != nil { fmt.Println("IPv4 layer detected.") ip, _ := ipLayer.(*layers.IPv4) // IP layer variables: // Version (Either 4 or 6) // IHL (IP Header Length in 32-bit words) // TOS, Length, Id, Flags, FragOffset, TTL, Protocol (TCP?), // Checksum, SrcIP, DstIP fmt.Printf("From %s to %s\n", ip.SrcIP, ip.DstIP) fmt.Println("Protocol: ", ip.Protocol) fmt.Println() } // Let's see if the packet is TCP // 判断数据包是否为TCP数据包，可解析源端口、目的端口、seq序列号、tcp标志位等 tcpLayer := packet.Layer(layers.LayerTypeTCP) if tcpLayer != nil { fmt.Println("TCP layer detected.") tcp, _ := tcpLayer.(*layers.TCP) // TCP layer variables: // SrcPort, DstPort, Seq, Ack, DataOffset, Window, Checksum, Urgent // Bool flags: FIN, SYN, RST, PSH, ACK, URG, ECE, CWR, NS fmt.Printf("From port %d to %d\n", tcp.SrcPort, tcp.DstPort) fmt.Println("Sequence number: ", tcp.Seq) fmt.Println() } // Iterate over all layers, printing out each layer type fmt.Println("All packet layers:") for _, layer := range packet.Layers() { fmt.Println("- ", layer.LayerType()) } ///....................................................... // Check for errors // 判断layer是否存在错误 if err := packet.ErrorLayer(); err != nil { fmt.Println("Error decoding some part of the packet:", err) } } 

仅仅以此处 tcp 部分的代码详细解析下

// 判断数据包是否为TCP数据包，可解析源端口、目的端口、seq序列号、tcp标志位等 tcpLayer := packet.Layer(layers.LayerTypeTCP) if tcpLayer != nil { fmt.Println("TCP layer detected.") tcp, _ := tcpLayer.(*layers.TCP) fmt.Printf("From port %d to %d\n", tcp.SrcPort, tcp.DstPort) } 

此处需要研究下源代码中数据结构，以防理解错误

type Packet interface { // Layer returns the first layer in this packet of the given type, or nil Layer(LayerType) Layer //根据给定的类型，在数据包中寻找其第一个层 } //看看Layer的结构 type Layer interface { // LayerType is the gopacket type for this layer. LayerType() LayerType // LayerContents returns the set of bytes that make up this layer. LayerContents() []byte // LayerPayload returns the set of bytes contained within this layer, not // including the layer itself. LayerPayload() []byte } //tcp数据包格式 type TCP struct { BaseLayer SrcPort, DstPort TCPPort Seq uint32 Ack uint32 DataOffset uint8 FIN, SYN, RST, PSH, ACK, URG, ECE, CWR, NS bool Window uint16 Checksum uint16 Urgent uint16 sPort, dPort []byte Options []TCPOption Padding []byte opts [4]TCPOption tcpipchecksum } 

TCP 结构体是实现了 Layer 接口的，其实 Ethernet，IPV4，UDP 等结构体也实现了 Layer 接口

在上述代码中，我们调用函数时，传入的 LayerType 协议层的类型为 layers.LayerTypeTCP，函数返回值为 interface 类型，必须转换成 TCP 结构体

tcp, _ := tcpLayer.(*layers.TCP)

tcp 是 layers.TCP 这个具体类型的指针，通过 tcp 则可以获取数据包中 tcp 协议的相关字段。

3、4 自定义层

自定义层有助于实现当前不包含在 gopacket layers 包中的协议。

import (
    "fmt"
    "github.com/google/gopacket"
)
// 创建自定义层数据结构，并实现Layer接口中的函数LayerType()、LayerContents()、LayerPayload()
type CustomLayer struct {
    // This layer just has two bytes at the front
    SomeByte    byte
    AnotherByte byte
    restOfData  []byte
}
// 注册自定义层类型，然后我们才可以使用它
// 第一个参数是ID. 自定义层使用大于2000的数字，它必须是唯一的
var CustomLayerType = gopacket.RegisterLayerType(
    2001,
    gopacket.LayerTypeMetadata{
        "CustomLayerType",
        gopacket.DecodeFunc(decodeCustomLayer),
    },
)

//自定义层实现LayerType
func (l CustomLayer) LayerType() gopacket.LayerType {
    return CustomLayerType
}

//自定义层实现LayerContents
func (l CustomLayer) LayerContents() []byte {
    return []byte{l.SomeByte, l.AnotherByte}
}

//自定义层实现LayerPayload
func (l CustomLayer) LayerPayload() []byte {
    return l.restOfData
}

//实现自定义的解码函数
func decodeCustomLayer(data []byte, p gopacket.PacketBuilder) error {
    p.AddLayer(&CustomLayer{data[0], data[1], data[2:]})
    return p.NextDecoder(gopacket.LayerTypePayload)
}
func main() {
    rawBytes := []byte{0xF0, 0x0F, 65, 65, 66, 67, 68}
    packet := gopacket.NewPacket(
        rawBytes,
        CustomLayerType,
        gopacket.Default,
    )
    fmt.Println("Created packet out of raw bytes.")
    fmt.Println(packet)
    // Decode the packet as our custom layer
    customLayer := packet.Layer(CustomLayerType)
    if customLayer != nil {
        fmt.Println("Packet was successfully decoded with custom layer decoder.")
        customLayerContent, _ := customLayer.(*CustomLayer)
        // Now we can access the elements of the custom struct
        fmt.Println("Payload: ", customLayerContent.LayerPayload())
        fmt.Println("SomeByte element:", customLayerContent.SomeByte)
        fmt.Println("AnotherByte element:", customLayerContent.AnotherByte)
    }
}

结合上述代码可知，实现自定义的层需要 3 步：

1、创建自定义层的结构体，并实现 Layer 接口中的函数 LayerType()、LayerContents()、LayerPayload()

2、按照解码函数签名来实现自定义解码函数，名称可自行命名。

解码函数签名如下：

type DecodeFunc func([] byte, PacketBuilder) error

3、使用 gopacket.RegisterLayerType 函数来注册自定义层

3、5 TCP 流重组

为什么需要 tcp 流重组？

package main import ( "bufio" "flag" "io" "log" "net/http" "time" "github.com/google/gopacket" "github.com/google/gopacket/examples/util" "github.com/google/gopacket/layers" "github.com/google/gopacket/pcap" "github.com/google/gopacket/tcpassembly" "github.com/google/gopacket/tcpassembly/tcpreader" ) var iface = flag.String("i", "eth0", "Interface to get packets from") var snaplen = flag.Int("s", 1600, "SnapLen for pcap packet capture") // Build a simple HTTP request parser using tcpassembly.StreamFactory and tcpassembly.Stream interfaces // httpStreamFactory implements tcpassembly.StreamFactory type httpStreamFactory struct{} // httpStream will handle the actual decoding of http requests. type httpStream struct { net, transport gopacket.Flow r tcpreader.ReaderStream } func (h *httpStreamFactory) New(net, transport gopacket.Flow) tcpassembly.Stream { hstream := &httpStream{ net: net, transport: transport, r: tcpreader.NewReaderStream(), } go hstream.run() // Important... we must guarantee that data from the reader stream is read. // ReaderStream implements tcpassembly.Stream, so we can return a pointer to it. return &hstream.r } func (h *httpStream) run() { buf := bufio.NewReader(&h.r) for { req, err := http.ReadRequest(buf) if err == io.EOF { // We must read until we see an EOF... very important! return } else if err != nil { log.Println("Error reading stream", h.net, h.transport, ":", err) } else { bodyBytes := tcpreader.DiscardBytesToEOF(req.Body) req.Body.Close() log.Println("Received request from stream", h.net, h.transport, ":", req, "with", bodyBytes, "bytes in request body") } } } func main() { defer util.Run()() var handle *pcap.Handle var err error // Set up pcap packet capture handle, err = pcap.OpenLive(*iface, int32(*snaplen), true, pcap.BlockForever) if err != nil { log.Fatal(err) } // Set up assembly streamFactory := &httpStreamFactory{} streamPool := tcpassembly.NewStreamPool(streamFactory) assembler := tcpassembly.NewAssembler(streamPool) // Read in packets, pass to assembler. packetSource := gopacket.NewPacketSource(handle, handle.LinkType()) packets := packetSource.Packets() ticker := time.Tick(time.Minute) for { select { case packet := <-packets: if packet.NetworkLayer() == nil || packet.TransportLayer() == nil || packet.TransportLayer().LayerType() != layers.LayerTypeTCP { log.Println("Unusable packet") continue } tcp := packet.TransportLayer().(*layers.TCP) //将数据包进行重组 assembler.AssembleWithTimestamp(packet.NetworkLayer().NetworkFlow(), tcp, packet.Metadata().Timestamp) case <-ticker: //每隔一分钟，刷新之前两分钟内不活动的连接 assembler.FlushOlderThan(time.Now().Add(time.Minute * -2)) } } } 

基本步骤如下：

1、创建 httpStreamFactory 结构体，实现 tcpassembly.StreamFactory 接口

2、创建连接池

streamPool := tcpassembly.NewStreamPool(streamFactory)

3、创建重组器

assembler := tcpassembly.NewAssembler(streamPool)

4、将数据包添加到重组器中

assembler.AssembleWithTimestamp(packet.NetworkLayer().NetworkFlow(), tcp, packet.Metadata().Timestamp)

三、总结

首先，gopacket 库是 google 大厂背书，从使用文档、质量、社区活跃度来说都很不错

其次，使用方式简单，扩展性好。gopacket 提供了自定义的接口，可根据自身需要进行定制化开发

最后，gopacket 定义的 layers 齐全，如果是实时捕获数据后进行协议解析，采用其内置的 layer 即可，无需自己手动去解析繁杂的协议了。

 

 

golang gopacket网络抓包和分析 - 翔云123456 - 博客园 https://www.cnblogs.com/lanyangsh/p/9821106.html

Demo

代码中，抓取与端口3306相关的数据，也就是mysql通信数据。

package main import( "fmt" "net" "strings" "github.com/google/gopacket" "github.com/google/gopacket/layers" "github.com/google/gopacket/pcap" ) func main() { fmt.Println("packet start...") deviceName := "eth0" snapLen := int32(65535) port := uint16(3306) filter := getFilter(port) fmt.Printf("device:%v, snapLen:%v, port:%v\n", deviceName, snapLen, port) fmt.Println("filter:", filter) //打开网络接口，抓取在线数据 handle, err := pcap.OpenLive(deviceName, snapLen, true, pcap.BlockForever) if err != nil { fmt.Printf("pcap open live failed: %v", err) return } // 设置过滤器 if err := handle.SetBPFFilter(filter); err != nil { fmt.Printf("set bpf filter failed: %v", err) return } defer handle.Close() // 抓包 packetSource := gopacket.NewPacketSource(handle, handle.LinkType()) packetSource.NoCopy = true for packet := range packetSource.Packets() { if packet.NetworkLayer() == nil || packet.TransportLayer() == nil || packet.TransportLayer().LayerType() != layers.LayerTypeTCP { fmt.Println("unexpected packet") continue } fmt.Printf("packet:%v\n",packet) // tcp 层 tcp := packet.TransportLayer().(*layers.TCP) fmt.Printf("tcp:%v\n", tcp) // tcp payload，也即是tcp传输的数据 fmt.Printf("tcp payload:%v\n", tcp.Payload) } } //定义过滤器 func getFilter(port uint16) string { filter := fmt.Sprintf("tcp and ((src port %v) or (dst port %v))", port, port) return filter } 

抓取到的数据包

packet start... device:lo0, snapLen:65535, port:3306 filter: tcp and ((src port 3306) or (dst port 3306)) packet:PACKET: 75 bytes, wire length 75 cap length 75 @ 2018-10-20 11:13:00.106452 +0800 CST - Layer 1 (04 bytes) = Loopback {Contents=[2, 0, 0, 0] Payload=[..71..] Family=IPv4} - Layer 2 (20 bytes) = IPv4 {Contents=[..20..] Payload=[..51..] Version=4 IHL=5 TOS=0 Length=71 Id=0 Flags=DF FragOffset=0 TTL=64 Protocol=TCP Checksum=0 SrcIP=172.16.1.103 DstIP=172.16.1.103 Options=[] Padding=[]} - Layer 3 (32 bytes) = TCP {Contents=[..32..] Payload=[..19..] SrcPort=50351 DstPort=3306(mysql) Seq=110592366 Ack=3116315438 DataOffset=8 FIN=false SYN=false RST=false PSH=true ACK=true URG=false ECE=false CWR=false NS=false Window=12753 Checksum=23336 Urgent=0 Options=[TCPOption(NOP:), TCPOption(NOP:), TCPOption(Timestamps:1064185591/1064170040 0x3f6e2ef73f6df238)] Padding=[]} - Layer 4 (19 bytes) = Payload 19 byte(s) tcp:&{{[196 175 12 234 6 151 129 110 185 191 51 46 128 24 49 209 91 40 0 0 1 1 8 10 63 110 46 247 63 109 242 56] [15 0 0 0 3 115 104 111 119 32 100 97 116 97 98 97 115 101 115]} 50351 3306(mysql) 110592366 3116315438 8 false false false true true false false false false 12753 23336 0 [196 175] [12 234] [TCPOption(NOP:) TCPOption(NOP:) TCPOption(Timestamps:1064185591/1064170040 0x3f6e2ef73f6df238)] [] [{1 1 []} {1 1 []} {8 10 [63 110 46 247 63 109 242 56]} {0 0 []}] {<nil>}} tcp payload:[15 0 0 0 3 115 104 111 119 32 100 97 116 97 98 97 115 101 115] 。。。 

对抓取到的mysql数据感兴趣的同学，可以参考Mysql 通信协议抓包分析