《Python黑帽子》python3代码实现(第三章)
《Python黑帽子》python3代码实现(第三章)
第三章 网络：原始套接字和流量嗅探
Windows上和Linux上的包嗅探
在示例中，我们首先导入socket与os模块，根据os.name判断主机操作系统，该变量属性当前只注册了三个值，具体如下：
posix
nt
java
Linux
Windows
Java虚拟机
根据操作系统创建原始套接字，这里因为Linux系统只能嗅探到ICMP的数据包，所以这里创建的是基于ICMP包的原始套接字IPPROTO_ICMP，但windows可以嗅探到所有IP数据包IPPROTO_IP，所以这里需要使用os.name对主机操作系统进行判断，然后使用原始套接字构造IP头socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_RAW, socket.IPPROTO_IP)，使用bind()方法对网卡进行监听，这里ICMP包是不具备端口号的，所以端口号为0，然后使用setsockopt()方法设置在捕获的数据包中包含IP头，如果操作系统为windows的话，这里需要使用ioctl()方法开启网卡混杂模式，然后使用recvfrom()方法读取单个数据库，用if语句对操作系统再次判断，如为windows则关闭网卡混杂模式。
import socket
import os
# 监听的网卡 0.0.0.0表示所有网卡
host = "172.16.1.7"
# 创建一个原始套接字(RAW Socket)，然后绑定到公开接口上
if os.name == "nt": # Mac的os.name==posix
socket_protocol = socket.IPPROTO_IP
else:
socket_protocol = socket.IPPROTO_ICMP
# Windows和Linux的区别是Windows允许我们嗅探所有协议的所有数据包，但Linux只能嗅探到ICMP数据。
# 使用原始套接字用于构造IP头
sniffer = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_RAW, socket_protocol)
sniffer.bind((host, 0)) # 对网卡进行监听，由于ICMP包是不具备端口号的，所以端口填什么都可以，你可以try一try
# 设置在捕获的数据包中包含IP头
sniffer.setsockopt(socket.IPPROTO_IP, socket.IP_HDRINCL, 1)
# 在Windows平台上，需要设置IOCTL以启动混杂模式，以允许我们嗅探网卡上经过的所有数据包(即使数据的目的地址不是本机)
if os.name == "nt":
sniffer.ioctl(socket.SIO_RCVALL, socket.RCVALL_ON)
# 读取单个数据包
print(sniffer.recvfrom(65535))
# 在Windows平台上关闭混杂模式
if os.name == "nt":
sniffer.ioctl(socket.SIO_RCVALL, socket.RCVALL_OFF)
下面是执行代码得到的结果：
解码IP层
在理解代码之前，我们首先得要理解IP头结构：
详情可以参考/jacklikedogs/articles/3848263.html
理解完IP头结构之后，我们先直接看看代码：
import socket
import os
import struct
from ctypes import *
# 监听的主机IP
host = "172.16.1.7"
# IP头定义
class IP(Structure):
_fields_ = [
('ihl', c_ubyte, 4), # 头长度ip header length
('version', c_ubyte, 4), # 版本
('tos', c_ubyte), # 服务类型
('len', c_ushort), # ip数据包总长度
('id', c_ushort), # 标识符
('offset', c_ushort), # 片偏移
('ttl', c_ubyte), # 生存时间
('protocol_num', c_ubyte), # 协议数字(协议类型)，数字代表协议，下面有代码甚至映射表
('sum', c_ushort), # 头部校验和
('src', c_ulong), # 源IP linux系统下需要将类型改为c_uint32
('dst', c_ulong) # 目的IP 同上
]
def __new__(cls, socket_buffer=None): # new()方法是在类准备将自身实例化时调用,将原始缓冲区中的数据填充到结构中
return cls.from_buffer_copy(socket_buffer)
def __init__(self, socket_buffer=None):
# 协议字段与协议名称对应
self.protocol_map = {1: 'ICMP', 6: 'TCP', 17: 'UDP'}
# 可读性更强的IP地址
self.src_address = socket.inet_ntoa(struct.pack("
self.dst_address = socket.inet_ntoa(struct.pack("
# 匹配协议类型
try:
self.protocol = self.protocol_map[self.protocol_num]
except:
self.protocol = str(self.protocol_num)
if os.name == 'nt':
socket_protocol = 0
else:
socket_protocol = 1
sniffer = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_RAW, socket_protocol)
sniffer.bind((host, 0))
sniffer.setsockopt(socket.IPPROTO_IP, socket.IP_HDRINCL, 1)
if os.name == 'nt':
sniffer.ioctl(socket.SIO_RCVALL, socket.RCVALL_ON)
try:
while True:
# 读取数据包
raw_buffer = sniffer.recvfrom(65565)[0]
# print(raw_buffer[0:20])
# 将缓冲区的前20个字节按IP头进行解析
ip_header = IP(raw_buffer[0:20])
# 输出协议和通信双方的IP地址
print("protocol: %s %s -> %s" % (ip_header.protocol, ip_header.src_address, ip_header.dst_address))
# 处理ctrl+c
except KeyboardInterrupt:
if os.name == 'nt':
sniffer.ioctl(socket.SIO_RCVALL, socket.RCVALL_OFF)
示例中添加了对数据包解码，首先定义IP类，使用__new__()方法，当自身实例化时将原始缓冲区中的数据填充到我们刚刚定义的C结构体中，然后使用__init__()方法使数据可视化，最后使用前面示例用到的代码抓取数据包，得到数据包后将前20字节的数据导入结构体中进行初始化，然后输出数据包的信息。
这里__new__()方法和__init__()方法的区别这篇文章就写的非常好：
/qq_36624456/article/details/98240234
下面是执行代码得到的结果：
解码ICMP
在理解代码之前，我们还是先看看ICMP包的结构：
这里因为各种状态的报文结构不一样，就把目的不可达报文单独拎出来，详细可以看下面这篇文章：
/scrat/archive//08/02/263.html
接下来贴上代码：
import threading
import socket
import os
import struct
from ctypes import *
import time
from netaddr import IPNetwork, IPAddress
host = "172.16.1.7"
# 目标网段
subnet = "172.16.1.0/24"
# 自定义字段，用于辨别收到的包是否是响应我们的UDP请求
magic_message = b'PYTHONRULES!'
class IP(Structure):
_fields_ = [
('ihl', c_ubyte, 4),
('version', c_ubyte, 4),
('tos', c_ubyte),
('len', c_ushort),
('id', c_ushort),
('offset', c_ushort),
('ttl', c_ubyte),
('protocol_num', c_ubyte),
('sum', c_ushort),
('src', c_ulong),
('dst', c_ulong)
]
def __new__(cls, socket_buffer=None):
return cls.from_buffer_copy(socket_buffer)
def __init__(self, socket_buffer=None):
self.protocol_map = {1: 'ICMP', 6: 'TCP', 17: 'UDP'}
self.src_address = socket.inet_ntoa(struct.pack("
self.dst_address = socket.inet_ntoa(struct.pack("
try:
self.protocol = self.protocol_map[self.protocol_num]
except:
self.protocol = str(self.protocol_num)
# ICMP包头定义
class ICMP(Structure):
_fields_ = [
("type", c_ubyte), # 类型
("code", c_ubyte), # 代码值
("checksum", c_ushort), # 头部校验和
("unused", c_ushort), # 未使用
("next_hop_mtu", c_ushort) # 下一跳的MTU
]
def __new__(cls, socket_buffer=None):
return cls.from_buffer_copy(socket_buffer)
def __init__(self, socket_buffer=None):
pass
# 批量发送UDP请求包
def udp_sender(subnet, magic_message):
time.sleep(2)
sender = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
for ip in IPNetwork(subnet):
try:
# 设置端口为大于1023的端口号，尽量使用不常用端口
sender.sendto(magic_message, (str(ip), 65212))
except:
pass
if os.name == 'nt':
socket_protocol = socket.IPPROTO_IP
else:
socket_protocol = socket.IPPROTO_ICMP
sniffer = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_RAW, socket_protocol)
sniffer.bind((host, 0))
sniffer.setsockopt(socket.IPPROTO_IP, socket.IP_HDRINCL, 1)
if os.name == 'nt':
sniffer.ioctl(socket.SIO_RCVALL, socket.RCVALL_ON)
# 启用多线程发送UDP请求包
t = threading.Thread(target=udp_sender, args=(subnet, magic_message, ))
t.start()
try:
while True:
raw_buffer = sniffer.recvfrom(65535)[0]
ip_header = IP(raw_buffer[0:20])
# print("protocol: %s %s -> %s" % (ip_header.protocol, ip_header.src_address, ip_header.dst_address))
# 如果协议为ICMP，则进行下一步处理
if ip_header.protocol == 'ICMP':
# 计算真实IP头长度 --> 计算公式：ihl(4位二进制换算十进制) * 4 = ip头长度(字节)
offset = ip_header.ihl * 4
buf = raw_buffer[offset:offset + sizeof(ICMP)]
# 结构ICMP头数据
icmp_header = ICMP(buf)
# print("ICMP -> Type: %d Code: %d" % (icmp_header.type, icmp_header.code))
# 收到检查类型为3，代码为3的ICMP包则说明目标主机存在
if icmp_header.type == 3 and icmp_header.code == 3:
# 确认响应的主机在我们的目标子网内
if IPAddress(ip_header.src_address) in IPNetwork(subnet):
# 确认ICMP数据中包含我们发送的自定义字符串
if raw_buffer[len(raw_buffer)-len(magic_message):] == magic_message:
print("Host Up: %s" % ip_header.src_address)
except KeyboardInterrupt:
if os.name == 'nt':
sniffer.ioctl(socket.SIO_RCVALL, socket.RCVALL_OFF)
示例中大部分代码跟之前相同，这里增加了netaddr模块，定义了udp_sender()函数对某个定义的网段发送udp数据包。然后在主函数内开启多线程，再把接受到的所有数据包进行筛选过滤，最后就可以得到存活主机的名单。
下面就是程序运行的结果：
【本章完结】
#
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