安全防护设施检查记录:libpcap函数库框架和使用

libpcap函数库框架和使用

libpcap的英文意思是 Packet Capture library，即数据包捕获函数库。该库提供的C函数接口可用于需要捕获经过网络接口（通过将网卡设置为混杂模式，可以捕获所有经过该接口的数据报，目标地址不一定为本机）数据包的系统开发上。著名的TCPDUMP就是在libpcap的基础上开发而成的。libpcap提供的接口函数主要实现和封装了与数据包截获有关的过程。这个库为不同的平台提供了一致的编程接口，在安装了libpcap的平台上，以libpcap为接口写的程序，能够自由的跨平台使用。在Linux系统下，libpcap可以使用BPF(Berkeley Packet Filter)分组捕获机制来获得很高的性能。

利用libpcap函数库开发应用程序的基本步骤以及几个关键的函数使用方法简介如下：

1. 
   

   char *pcap_lookupdev(char *errbuf)

   
   

   该函数用于返回可被pcap_open_live()或pcap_lookupnet()函数调用的网络设备名（一个字符串指针）。如果函数出错，则返回NULL，同时errbuf中存放相关的错误消息。

2. 
   

   int pcap_lookupnet(char *device, bpf_u_int32 *netp,bpf_u_int32 *maskp, char *errbuf)

   
   

   获得指定网络设备的网络号和掩码。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。

3. 打开设备
   

   pcap_t *pcap_open_live(char *device, int snaplen,int promisc, int to_ms,char *ebuf)

   
   

   获得用于捕获网络数据包的数据包捕获描述字。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。

4. 编译和设置过滤器

   int pcap_compile(pcap_t *p, struct bpf_program *fp, char *str, int optimize, bpf_u_int32 netmask)

   
   

   将str参数指定的字符串编译到过滤程序中。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。

   int pcap_setfilter(pcap_t *p, struct bpf_program *fp) 

   
   

   指定一个过滤程序。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。抓取下一个数据包

5. 抓取数据包

   int pcap_dispatch(pcap_t *p, int cnt,pcap_handler callback, u_char *user)

   
   

   捕获并处理数据包。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。

   int pcap_loop(pcap_t *p, int cnt, pcap_handler callback, u_char *user) 

   
   

   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。

   u_char *pcap_next(pcap_t *p, struct pcap_pkthdr *h) 

   
   

   返回指向下一个数据包的u_char指针。

6. 
   

   void pcap_close(pcap_t *p)

   
   

   关闭p参数相应的文件，并释放资源。

7. 其他的辅助函数

   FILE *pcap_file(pcap_t *p)

   
   

   返回被打开文件的文件名。

   int pcap_fileno(pcap_t *p)

   
   

   返回被打开文件的文件描述字号码。