Libpcap函数库

Published: 28 Mar 2016 Category: network

转自:http://www.turbolinux.com.cn/turbo/wiki/doku.php?id=libpcap%E5%87%BD%E6%95%B0%E5%BA%93

Libpcap开发集介绍

libpcap是一个C语言库，libpcap的英文意思是 Packet Capture library，即数据包捕获函数库，其功能是通过网卡抓取网络以太网中的数据包。这个库为不同的平台提供了一致的c函数编程接口，在安装了 libpcap 的平台上，以 libpcap 为接口写的程序、应用，能够自由地跨平台使用。它支持多种操作系统。libpcap 结构简单，使用方便；它提供了20多个api封装函数，我们利用这些api函数即可完成本网络探测器所需的网络数据包监听功能。

Libpcap开发库的应用

网络统计软件
入侵检测系统
网络调试
数据包过滤，支持过滤机制BPF

Libpcap开发库使用说明

基于pcap的嗅探器程序的总体架构，其流程如下：

首先要决定用哪一个接口进行嗅探开始。在Linux中，这可能是eth0，而在BSD系统中则可能是xl1等等。我们也可以用一个字符串来定义这个设备，或者采用pcap提供的接口名来工作。
初始化pcap。在这里需要告诉pcap对什么设备进行嗅探。假如愿意的话，我们还可以嗅探多个设备。怎样区分它们呢？使用文件句柄。就像打开一个文件进行读写一样，必须命名我们的嗅探“会话”，以此使它们各自区别开来。
如果只想嗅探特定的传输（如TCP/IP包，发往端口23的包等等），我们必须创建一个规则集合，编译并且使用它。这个过程分为三个相互紧密关联的阶段。规则集合被置于一个字符串内，并且被转换成能被pcap读的格式(因此编译它)。编译实际上就是在我们的程序里调用一个不被外部程序使用的函数。接下来我们要告诉 pcap使用它来过滤出我们想要的那一个会话。(此步骤可选)
最后，我们告诉pcap进入它的主体执行循环。在这个阶段内pcap一直工作到它接收了所有我们想要的包为止。每当它收到一个包就调用另一个已经定义好的函数，这个函数可以做我们想要的任何工作，它可以剖析所部获的包并给用户打印出结果，它可以将结果保存为一个文件，或者什么也不作。
在嗅探到所需的数据后，我们要关闭会话并结束。

Libpcap库主要函数说明

函数名称：pcap_t *pcap_open_live(char *device, int snaplen, int promisc, int to_ms, char *ebuf)
函数功能：获得用于捕获网络数据包的数据包捕获描述字。
参数说明：device参数为指定打开的网络设备名。snaplen参数定义捕获数据的最大字节数。promisc指定是否将网络接口置于混杂模式。to_ms参数指*定超时时间（毫秒）。ebuf参数则仅在pcap_open_live()函数出错返回NULL时用于传递错误消息。

函数名称：pcap_t *pcap_open_offline(char *fname, char *ebuf)
函数功能：打开以前保存捕获数据包的文件，用于读取。
参数说明：fname参数指定打开的文件名。该文件中的数据格式与tcpdump和tcpslice兼容。”-“为标准输入。ebuf参数则仅在pcap_open_offline()函数出错返回NULL时用于传递错误消息。

函数名称：pcap_dumper_t *pcap_dump_open(pcap_t *p, char *fname)
函数功能：打开用于保存捕获数据包的文件，用于写入。
参数说明：fname参数为”-“时表示标准输出。出错时返回NULL。p参数为调用pcap_open_offline()或pcap_open_live()函数后返回的pcap结构指针。fname参数指定打开的文件名。如果返回NULL，则可调用pcap_geterr()函数获取错误消息。

函数名称：char *pcap_lookupdev(char *errbuf)
函数功能：用于返回可被pcap_open_live()或pcap_lookupnet()函数调用的网络设备名指针。参数说明：如果函数出错，则返回NULL，同时errbuf中存放相关的错误消息。

函数名称：int pcap_lookupnet(char *device, bpf_u_int32 *netp,bpf_u_int32 *maskp, char *errbuf)
函数功能：获得指定网络设备的网络号和掩码。
参数说明：netp参数和maskp参数都是bpf_u_int32指针。如果函数出错，则返回-1，同时errbuf中存放相关的错误消息。

函数名称：int pcap_dispatch(pcap_t *p, int cnt,pcap_handler callback, u_char *user)
函数功能：捕获并处理数据包。
参数说明：cnt参数指定函数返回前所处理数据包的最大值。cnt=-1表示在一个缓冲区中处理所有的数据包。cnt=0表示处理所有数据包，直到产生以下错误之一：读取到EOF；超时读取。callback参数指定一个带有三个参数的回调函数，这三个参数为：一个从pcap_dispatch()函数传递过来的u_char指针，一个pcap_pkthdr结构的指针，和一个数据包大小的u_char指针。如果成功则返回读取到的字节数。读取到EOF时则返回零值。出错时则返回-1，此时可调用pcap_perror()或pcap_geterr()函数获取错误消息。

函数名称：int pcap_loop(pcap_t *p, int cnt,pcap_handler callback, u_char *user)
函数功能：功能基本与pcap_dispatch()函数相同，只不过此函数在cnt个数据包被处理或出现错误时才返回，但读取超时不会返回。而如果为pcap_open_live()函数指定了一个非零值的超时设置，然后调用pcap_dispatch()函数，则当超时发生时pcap_dispatch()函数会返回。cnt参数为负值时pcap_loop()函数将始终循环运行，除非出现错误。

函数名称：void pcap_dump(u_char *user, struct pcap_pkthdr *h,u_char *sp)
函数功能：向调用pcap_dump_open()函数打开的文件输出一个数据包。该函数可作为pcap_dispatch()函数的回调函数。

函数名称：int pcap_compile(pcap_t *p, struct bpf_program *fp,char *str, int optimize, bpf_u_int32 netmask)
函数功能：将str参数指定的字符串编译到过滤程序中。
参数说明：fp是一个bpf_program结构的指针，在pcap_compile()函数中被赋值。optimize参数控制结果代码的优化。netmask参数指定本地网络的网络掩码。

函数名称：int pcap_setfilter(pcap_t *p, struct bpf_program *fp)
函数功能：指定一个过滤程序。
参数说明：fp参数是bpf_program结构指针，通常取自pcap_compile()函数调用。出错时返回-1；成功时返回0。

函数名称：u_char *pcap_next(pcap_t *p, struct pcap_pkthdr *h)
函数功能：返回指向下一个数据包的u_char指针。

函数名称：int pcap_datalink(pcap_t *p)
函数功能：返回数据链路层类型，例如DLT_EN10MB。

函数名称：int pcap_snapshot(pcap_t *p)
函数功能：返回pcap_open_live被调用后的snapshot参数值。

函数名称：int pcap_is_swapped(pcap_t *p)
函数功能：返回当前系统主机字节与被打开文件的字节顺序是否不同。

函数名称：int pcap_major_version(pcap_t *p)
函数功能：返回写入被打开文件所使用的pcap函数的主版本号。

函数名称：int pcap_minor_version(pcap_t *p)
函数功能：返回写入被打开文件所使用的pcap函数的辅版本号。

函数名称：int pcap_stats(pcap_t *p, struct pcap_stat *ps)
函数功能：向pcap_stat结构赋值。成功时返回0。这些数值包括了从开始捕获数据以来至今共捕获到的数据包统计。如果出错或不支持数据包统计，则返回-1，且可调用pcap_perror()或pcap_geterr()函数来获取错误消息。

函数名称：FILE *pcap_file(pcap_t *p)
函数功能：返回被打开文件的文件名。

函数名称：int pcap_fileno(pcap_t *p)
函数功能：返回被打开文件的文件描述字号码。

函数名称：void pcap_perror(pcap_t *p, char *prefix)
函数功能：在标准输出设备上显示最后一个pcap库错误消息。以prefix参数指定的字符串为消息头。

函数名称：char *pcap_geterr(pcap_t *p)
函数功能：返回最后一个pcap库错误消息。

函数名称：char *pcap_strerror(int error)
函数功能：如果strerror()函数不可用，则可调用pcap_strerror函数替代。

函数名称：void pcap_close(pcap_t *p)
函数功能：关闭p参数相应的文件，并释放资源。

函数名称：void pcap_dump_close(pcap_dumper_t *p)
函数功能：关闭相应的被打开文件。

Libpcap开发库安装

到网站www.tcpdump.org下载最新版 libpcap-0.9.6.tar.gz
解压安装包：tar –zxvf libpcap-0.9.6.tar.gz, 产生目录libpcap-0.9.6
cd libpcap-0.9.6
./configure
Make
make installl

在Turbolinux系列产品中，libpcap已经是基本库之一，不必再进行下载配置。

Libpcap开发库使用举例

下面是一段数据包捕获程序test.c，每捕获一个数据包时打印信息“A packet is captured!”。

#include <stdio.h>
#include <pcap.h>

int main (int argc, char* argv[])
{
    /*the printer running when packet have captured*/
    void printer()
    {
        printf("A packet is captured!\n");
        return;
    }

    /*the error code buf of libpcap*/
    char ebuf[PCAP_ERRBUF_SIZE];
    /*create capture handler of libpcap*/
    pcap_t *pd = pcap_open_live ("eth0", 68, 0, 1000, ebuf);

    /*start the loop of capture, loop 5 times, enter printer when capted*/
    pcap_loop (pd, 5, printer, NULL);

    pcap_close (pd);
    return 0;
}

编译gcc –o test test.c –lpcap
运行./test
输出结果：

A packet is captured!
A packet is captured!
A packet is captured!
A packet is captured!
A packet is captured!