qfedu-network-advanced-level/exam/t3.c

/* 
*   写一个网络数据分析器
*   要求：
*   1、对 arp/ip/tcp/udp 数据进行区分。
*   2、把数据包中的源信息，目的信息等重要的信息打印出来。
*/
#include <stdio.h>
#include <pcap/pcap.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <string.h>           // memset
#include <net/ethernet.h>     // ether_header
#include <netinet/ip.h>       // ip
#include <netinet/if_ether.h> // ether_arp
#include <unistd.h>           // sleep

int main(int argc, char const *argv[])
{
    char errbuf[PCAP_ERRBUF_SIZE];      // 用于存储错误信息的缓冲区
    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 -1;
    }
    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 -1;
    }

    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 -1;
        }

        // 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
        }
        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

            printf("ip 报文\n");

            // 分析 ip 报文类型
            // 如果是 tcp 报文，则打印 tcp 报文信息
            // 如果是 udp 报文，则打印 udp 报文信息
            if (ip_hdr->ip_p == IPPROTO_TCP)
            {
                printf("tcp 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 ip 报文信息
            }
            else if (ip_hdr->ip_p == IPPROTO_UDP)
            {
                printf("udp 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 ip 报文信息
            }
            else
            {
                printf("其他报文\n");
            }
        }
        else
        {
            printf("其他报文\n");
        }

        sleep(1);
    }

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

    return 0;
}