c-router-emulator/router/net_task_thread.c

#include "net_task_thread.h"
#include "db.h"

extern volatile int stop_thread; // 声明

void *net_task(void *arg)
{

    printf("net_task\n");

    char *dev = pcap_lookupdev(errbuf); // 获取网络接口
    if (dev == NULL)                    // 获取网络接口失败
    {
        printf("pcap_lookupdev error: %s\n", errbuf);
        return NULL;
    }
    printf("网络接口: %s\n", dev);

    // 获取网卡的网络号，掩码地址
    bpf_u_int32 netip, netmask;
    if (pcap_lookupnet(dev, &netip, &netmask, NULL) == 0)
    {
        unsigned char ip[INET_ADDRSTRLEN] = "";
        unsigned char mask[INET_ADDRSTRLEN] = "";

        inet_ntop(AF_INET, &netip, ip, INET_ADDRSTRLEN);
        inet_ntop(AF_INET, &netmask, mask, INET_ADDRSTRLEN);
        printf("网络地址: %s 掩码地址: %s\n", ip, mask);
    }

    // 打开网络设备，开始捕获数据
    pcap_t *pcap_handle = pcap_open_live(dev, BUFSIZ, 1, 0, errbuf);
    if (pcap_handle == NULL)
    {
        printf("pcap_open_live error: %s\n", errbuf);
        return NULL;
    }

    while (1)
    {
        struct pcap_pkthdr pcap_hdr;                              // 数据包头
        memset(&pcap_hdr, 0, sizeof(pcap_hdr));                   // 清空结构体
        const u_char *packet = pcap_next(pcap_handle, &pcap_hdr); // 获取数据包
        if (packet == NULL)
        {
            printf("pcap_next error\n");
            return NULL;
        }

        // 分析 ethernet 报文类型
        // 如果是 arp 报文，则打印 arp 报文信息
        // 如果是 ip 报文，则打印 ip 报文信息
        struct ether_header *eth_hdr = (struct ether_header *)packet;
        // 拆分源 mac 地址和目的 mac 地址
        unsigned char src_mac_x[ETHER_ADDR_LEN] = "";            // 源 mac 地址
        unsigned char dst_mac_x[ETHER_ADDR_LEN] = "";            // 目的 mac 地址
        memcpy(src_mac_x, eth_hdr->ether_shost, ETHER_ADDR_LEN); // 拷贝源 mac 地址
        memcpy(dst_mac_x, eth_hdr->ether_dhost, ETHER_ADDR_LEN); // 拷贝目的 mac 地址

        char src_mac[18] = ""; // 存储 MAC 地址的字符串
        char dst_mac[18] = ""; // 存储 MAC 地址的字符串

        // 将 MAC 地址转换成字符串
        sprintf(src_mac, "%02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x",
                src_mac_x[0], src_mac_x[1], src_mac_x[2], src_mac_x[3], src_mac_x[4], src_mac_x[5]);

        sprintf(dst_mac, "%02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x",
                dst_mac_x[0], dst_mac_x[1], dst_mac_x[2], dst_mac_x[3], dst_mac_x[4], dst_mac_x[5]);

        if (ntohs(eth_hdr->ether_type) == ETHERTYPE_ARP)
        {
            // 拆分源 ip 地址和目的 ip 地址
            unsigned char src_ip[INET_ADDRSTRLEN] = ""; // 源 ip 地址
            unsigned char dst_ip[INET_ADDRSTRLEN] = ""; // 目的 ip 地址
            struct ether_arp *arp_hdr = (struct ether_arp *)(packet + sizeof(struct ether_header));
            inet_ntop(AF_INET, arp_hdr->arp_spa, src_ip, INET_ADDRSTRLEN); // 拷贝源 ip 地址
            inet_ntop(AF_INET, arp_hdr->arp_tpa, dst_ip, INET_ADDRSTRLEN); // 拷贝目的 ip 地址

            printf("arp 报文\n");
            printf("源地址: %s\t\t目的地址: %s\n源MAC: %s\t目的MAC: %s\n", src_ip, dst_ip, src_mac, dst_mac); // 打印 arp 报文信息

            // 当 arp 映射表中没有 ip 时，则添加到 arp 映射表中，如果 mac 地址是 00:00:00:00:00:00 则不添加，FF:FF:FF:FF:FF:FF 也不添加
            if (strcmp(src_mac, "00:00:00:00:00:00") != 0 && strcmp(src_mac, "FF:FF:FF:FF:FF:FF") != 0)
            {
                // 查询数据库 arp 表中是否已存在此 IP
                int ret = search_arp_list_if_ip_have(src_ip);

                if (ret > 0)
                {
                    // printf("update_ip_mac\n");
                    // 将 IP 地址和 MAC 地址更新到 arp 表中
                    update_arp_list_by_ip(src_ip, src_mac);
                }
                else
                {
                    // printf("insert_ip_mac\n");
                    // 将 IP 地址和 MAC 地址添加到 arp 表中
                    insert_arp_list(src_ip, src_mac);
                }
            }
        }
        else if (ntohs(eth_hdr->ether_type) == ETHERTYPE_IP)
        {
            // 拆分源 ip 地址和目的 ip 地址
            unsigned char src_ip[INET_ADDRSTRLEN] = ""; // 源 ip 地址
            unsigned char dst_ip[INET_ADDRSTRLEN] = ""; // 目的 ip 地址
            struct ip *ip_hdr = (struct ip *)(packet + sizeof(struct ether_header));
            inet_ntop(AF_INET, &ip_hdr->ip_src, src_ip, INET_ADDRSTRLEN); // 拷贝源 ip 地址
            inet_ntop(AF_INET, &ip_hdr->ip_dst, dst_ip, INET_ADDRSTRLEN); // 拷贝目的 ip 地址

            // 检查黑名单
            ip_blacklist_filter(src_ip);
            ip_blacklist_filter(dst_ip);

            // 使用 libnet 组装转发
            // 1. 判断目的 IP 是否在路由表中
            // 2. 如果在路由表中，则查找下一跳 IP
            // 3. 如果不在路由表中，则查找默认网关 IP
            // 4. 如果默认网关 IP 也没有，则丢弃此数据包
            // 5. 如果有下一跳 IP，则查找下一跳 IP 对应的 MAC 地址
            // 6. 如果没有下一跳 IP，则查找默认网关 IP 对应的 MAC 地址
            // 7. 如果没有默认网关 IP 对应的 MAC 地址，则丢弃此数据包
            // 8. 如果有 MAC 地址，则使用 libnet 发送数据包

            // 1. 判断目的 IP 是否在路由表中
            char next_hop_ip[INET_ADDRSTRLEN] = ""; // 下一跳 IP 地址
            char next_hop_mac[18] = "";             // 下一跳 MAC 地址

            if (is_in_routing_table(dst_ip))
            {
                // 2. 如果在路由表中，则查找下一跳 IP
                get_next_hop_ip(dst_ip, next_hop_ip);
            }
            else
            {
                // 3. 如果不在路由表中，则查找默认网关 IP
                get_default_gateway_ip(next_hop_ip);
            }

            if (strlen(next_hop_ip) == 0)
            {
                // 4. 如果默认网关 IP 也没有，则丢弃此数据包
                // printf("No route to host, discarding packet.\n");
                continue;
            }

            // 5. 如果有下一跳 IP，则查找下一跳 IP 对应的 MAC 地址
            if (is_in_arp_table(next_hop_ip))
            {
                get_mac_address(next_hop_ip, next_hop_mac);
            }
            else
            {
                // 6. 如果没有下一跳 IP，则查找默认网关 IP 对应的 MAC 地址
                get_mac_address(next_hop_ip, next_hop_mac);
            }

            if (strlen(next_hop_mac) == 0)
            {
                // 7. 如果没有默认网关 IP 对应的 MAC 地址，则丢弃此数据包
                // printf("No MAC address for next hop, discarding packet.\n");
                continue;
            }

            // 8. 如果有 MAC 地址，则使用 libnet 发送数据包
            libnet_t *l;
            char errbuf[LIBNET_ERRBUF_SIZE];

            l = libnet_init(LIBNET_LINK, NULL, errbuf);
            if (l == NULL)
            {
                fprintf(stderr, "libnet_init() failed: %s\n", errbuf);
                return NULL;
            }

            libnet_ptag_t ptag;
            ptag = libnet_build_ipv4(
                LIBNET_IPV4_H, 0, 0, 0, 64, IPPROTO_TCP, 0, src_ip, dst_ip,
                NULL, 0, l, 0);

            if (ptag == -1)
            {
                fprintf(stderr, "libnet_build_ipv4() failed: %s\n", libnet_geterror(l));
                return NULL;
            }

            uint8_t dst_mac_addr[6];
            sscanf(next_hop_mac, "%hhx:%hhx:%hhx:%hhx:%hhx:%hhx", &dst_mac_addr[0], &dst_mac_addr[1], &dst_mac_addr[2], &dst_mac_addr[3], &dst_mac_addr[4], &dst_mac_addr[5]);

            ptag = libnet_build_ethernet(
                dst_mac_addr, src_mac_x, ETHERTYPE_IP,
                NULL, 0, l, 0);

            if (ptag == -1)
            {
                fprintf(stderr, "libnet_build_ethernet() failed: %s\n", libnet_geterror(l));
                return NULL;
            }

            int c = libnet_write(l);
            libnet_destroy(l);
        }
        else
        {
            printf("其他报文\n");
        }

        sleep(1);
    }

    // 关闭网络设备
    pcap_close(pcap_handle);

    pthread_exit(NULL);
}

// 发送 ARP 广播
void send_arp_scan_broadcast()
{
    libnet_t *my_libnet;
    char errbuf[LIBNET_ERRBUF_SIZE];

    // 初始化libnet句柄
    my_libnet = libnet_init(LIBNET_LINK, NULL, errbuf);
    if (my_libnet == NULL)
    {
        fprintf(stderr, "libnet_init() failed: %s\n", errbuf);
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 配置源MAC地址、源IP地址和目的IP地址
    uint8_t src_mac[6] = {0x00, 0x0c, 0x29, 0x85, 0xcc, 0x53}; // 源MAC地址
    uint8_t src_ip[4] = {192, 168, 32, 133};                   // 源IP地址
    uint8_t dst_ip[4] = {192, 168, 32, 255};                   // 目的IP地址（广播地址）

    // 目的MAC地址（广播地址）
    uint8_t dst_mac[6] = {0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff};

    // ptag = protocol tag 协议标记
    libnet_ptag_t arp_tag, ether_tag;

    // 构建ARP数据包
    arp_tag = libnet_build_arp(ARPHRD_ETHER, ETHERTYPE_IP, 6, 4, ARPOP_REQUEST,
                               src_mac, src_ip, dst_mac, dst_ip,
                               NULL, 0, my_libnet, 0);
    if (arp_tag == -1)
    {
        fprintf(stderr, "libnet_build_arp() failed: %s\n", libnet_geterror(my_libnet));
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 构建以太网数据包
    uint8_t ether_dst_mac[6] = {0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff};                                     // 以太网目的MAC地址（广播地址）
    uint8_t ether_src_mac[6] = {src_mac[0], src_mac[1], src_mac[2], src_mac[3], src_mac[4], src_mac[5]}; // 以太网源MAC地址
    uint16_t ether_type = ETHERTYPE_ARP;                                                                 // 以太网类型（ARP）

    ether_tag = libnet_build_ethernet(ether_dst_mac, ether_src_mac, ether_type,
                                      NULL, 0, my_libnet, 0);
    if (ether_tag == -1)
    {
        fprintf(stderr, "libnet_build_ethernet() failed: %s\n", libnet_geterror(my_libnet));
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 发送数据包
    int bytes_sent = libnet_write(my_libnet);
    if (bytes_sent == -1)
    {
        fprintf(stderr, "libnet_write() failed: %s\n", libnet_geterror(my_libnet));
        exit(EXIT_FAILURE);
    }
    else
    {
        printf("ARP scan broadcast sent: %d bytes\n", bytes_sent);
    }

    // 销毁libnet句柄
    libnet_destroy(my_libnet);
}

void ip_blacklist_filter(const char *ip)
{
    // printf("ip_blacklist_filter\n");
    // printf("ip: %s\n", ip);

    // 查询数据库黑名单IP表中是否已存在此IP
    int ret = search_ip_fw(ip);

    if (ret > 0)
    {
        char iptables_check[256] = "";
        sprintf(iptables_check, "iptables -C INPUT -s %s -j DROP", ip);

        // 检查规则是否存在
        // printf("iptables_command: %s\n", iptables_command);
        if (system(iptables_check) != 0)
        {
            // 规则不存在，添加规则
            char iptables_add[256] = "";
            sprintf(iptables_add, "iptables -I INPUT -s %s -j DROP", ip);
            // printf("iptables_add: %s\n", iptables_add);
            system(iptables_add);
        }
    }
}