linux原始套接字(1)-arp请求与接收
一.概述
以太网的arp数据包结构:

arp结构op操作参数:1为请求,2为应答。
常用的数据结构如下:
.物理地址结构位于netpacket/packet.h
struct sockaddr_ll
{
unsigned short int sll_family;
unsigned short int sll_protocol;
int sll_ifindex;
unsigned short int sll_hatype;
unsigned char sll_pkttype;
unsigned char sll_halen;
unsigned ];
};
sll_ifindex是网络(网卡)接口索引,代表从这个接口收发数据包
.网络(网卡)接口数据结构位于net/if.h
struct ifreq
{
# define IFHWADDRLEN
# define IFNAMSIZ IF_NAMESIZE
union
{
char ifrn_name[IFNAMSIZ]; /* Interface name, e.g. "en0". */
} ifr_ifrn;
union
{
struct sockaddr ifru_addr;
struct sockaddr ifru_dstaddr;
struct sockaddr ifru_broadaddr;
struct sockaddr ifru_netmask;
struct sockaddr ifru_hwaddr;
short int ifru_flags;
int ifru_ivalue;
int ifru_mtu;
struct ifmap ifru_map;
char ifru_slave[IFNAMSIZ]; /* Just fits the size */
char ifru_newname[IFNAMSIZ];
__caddr_t ifru_data;
} ifr_ifru;
};
该结构里面包含2个union,第一个是接口名,如:eth0,wlan0等。可以通过ioctl()函数来获取对应的接口信息,ip地址,mac地址,接口索引等。
.以太网首部结构位于net/ethernet.h
struct ether_header
{
u_int8_t ether_dhost[ETH_ALEN]; /* destination eth addr */
u_int8_t ether_shost[ETH_ALEN]; /* source ether addr */
u_int16_t ether_type; /* packet type ID field */
} __attribute__ ((__packed__));
ether_type帧类型:常见的有IP,ARP,RARP,都有对应的宏定义。
.arp包结构位于netinet/if_ether.h
struct ether_arp {
struct arphdr ea_hdr; /* fixed-size header */
u_int8_t arp_sha[ETH_ALEN]; /* sender hardware address */
u_int8_t arp_spa[]; /* sender protocol address */
u_int8_t arp_tha[ETH_ALEN]; /* target hardware address */
u_int8_t arp_tpa[]; /* target protocol address */
};
#define arp_hrd ea_hdr.ar_hrd
#define arp_pro ea_hdr.ar_pro
#define arp_hln ea_hdr.ar_hln
#define arp_pln ea_hdr.ar_pln
#define arp_op ea_hdr.ar_op
上面的ether_arp结构还包含一个arp首部,位于net/if_arp.h
struct arphdr
{
unsigned short int ar_hrd; /* Format of hardware address. */
unsigned short int ar_pro; /* Format of protocol address. */
unsigned char ar_hln; /* Length of hardware address. */
unsigned char ar_pln; /* Length of protocol address. */
unsigned short int ar_op; /* ARP opcode (command). */
}
二.arp请求代码
/**
* @file arp_request.c
*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/if_ether.h>
#include <net/ethernet.h>
#include <net/if_arp.h>
#include <net/if.h>
#include <netpacket/packet.h>
/* 以太网帧首部长度 */
#define ETHER_HEADER_LEN sizeof(struct ether_header)
/* 整个arp结构长度 */
#define ETHER_ARP_LEN sizeof(struct ether_arp)
/* 以太网 + 整个arp结构长度 */
#define ETHER_ARP_PACKET_LEN ETHER_HEADER_LEN + ETHER_ARP_LEN
/* IP地址长度 */
#define IP_ADDR_LEN 4
/* 广播地址 */
#define BROADCAST_ADDR {0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff}
void err_exit(const char *err_msg)
{
perror(err_msg);
exit();
}
/* 填充arp包 */
struct ether_arp *fill_arp_packet(const unsigned char *src_mac_addr, const char *src_ip, const char *dst_ip)
{
struct ether_arp *arp_packet;
struct in_addr src_in_addr, dst_in_addr;
unsigned char dst_mac_addr[ETH_ALEN] = BROADCAST_ADDR;
/* IP地址转换 */
inet_pton(AF_INET, src_ip, &src_in_addr);
inet_pton(AF_INET, dst_ip, &dst_in_addr);
/* 整个arp包 */
arp_packet = (struct ether_arp *)malloc(ETHER_ARP_LEN);
arp_packet->arp_hrd = htons(ARPHRD_ETHER);
arp_packet->arp_pro = htons(ETHERTYPE_IP);
arp_packet->arp_hln = ETH_ALEN;
arp_packet->arp_pln = IP_ADDR_LEN;
arp_packet->arp_op = htons(ARPOP_REQUEST);
memcpy(arp_packet->arp_sha, src_mac_addr, ETH_ALEN);
memcpy(arp_packet->arp_tha, dst_mac_addr, ETH_ALEN);
memcpy(arp_packet->arp_spa, &src_in_addr, IP_ADDR_LEN);
memcpy(arp_packet->arp_tpa, &dst_in_addr, IP_ADDR_LEN);
return arp_packet;
}
/* arp请求 */
void arp_request(const char *if_name, const char *dst_ip)
{
struct sockaddr_ll saddr_ll;
struct ether_header *eth_header;
struct ether_arp *arp_packet;
struct ifreq ifr;
char buf[ETHER_ARP_PACKET_LEN];
unsigned char src_mac_addr[ETH_ALEN];
unsigned char dst_mac_addr[ETH_ALEN] = BROADCAST_ADDR;
char *src_ip;
int sock_raw_fd, ret_len, i;
)
err_exit("socket()");
bzero(&saddr_ll, sizeof(struct sockaddr_ll));
bzero(&ifr, sizeof(struct ifreq));
/* 网卡接口名 */
memcpy(ifr.ifr_name, if_name, strlen(if_name));
/* 获取网卡接口索引 */
)
err_exit("ioctl() get ifindex");
saddr_ll.sll_ifindex = ifr.ifr_ifindex;
saddr_ll.sll_family = PF_PACKET;
/* 获取网卡接口IP */
)
err_exit("ioctl() get ip");
src_ip = inet_ntoa(((struct sockaddr_in *)&(ifr.ifr_addr))->sin_addr);
printf("local ip:%s\n", src_ip);
/* 获取网卡接口MAC地址 */
if (ioctl(sock_raw_fd, SIOCGIFHWADDR, &ifr))
err_exit("ioctl() get mac");
memcpy(src_mac_addr, ifr.ifr_hwaddr.sa_data, ETH_ALEN);
printf("local mac");
; i < ETH_ALEN; i++)
printf(":%02x", src_mac_addr[i]);
printf("\n");
bzero(buf, ETHER_ARP_PACKET_LEN);
/* 填充以太首部 */
eth_header = (struct ether_header *)buf;
memcpy(eth_header->ether_shost, src_mac_addr, ETH_ALEN);
memcpy(eth_header->ether_dhost, dst_mac_addr, ETH_ALEN);
eth_header->ether_type = htons(ETHERTYPE_ARP);
/* arp包 */
arp_packet = fill_arp_packet(src_mac_addr, src_ip, dst_ip);
memcpy(buf + ETHER_HEADER_LEN, arp_packet, ETHER_ARP_LEN);
/* 发送请求 */
ret_len = sendto(sock_raw_fd, buf, ETHER_ARP_PACKET_LEN, , (struct sockaddr *)&saddr_ll, sizeof(struct sockaddr_ll));
)
printf("sendto() ok!!!\n");
close(sock_raw_fd);
}
int main(int argc, const char *argv[])
{
)
{
printf(]);
exit();
}
arp_request(argv[], argv[]);
;
}
流程:命令行接收网卡接口名和要请求的目标IP地址,传入arp_request()函数。用PF_PACKET选项创建ARP类型的原始套接字。用ioctl()函数通过网卡接口名来获取该接口对应的mac地址,ip地址,接口索引。接口索引填充到物理地址sockaddr_ll里面。然后填充以太首部,源地址对应刚刚的网卡接口mac地址,目标地址填广播地址(第28行定义的宏)。以太首部帧类型是ETHERTYPE_ARP,代表arp类型。接着填充arp数据包结构,同样要填充源/目标的ip地址和mac地址,arp包的操作选项填写ARPOP_REQUEST,代表请求操作。填充完成后发送到刚刚的物理地址sockaddr_ll。
三.接收arp数据包
/**
* @file arp_recv.c
*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/socket.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/if_ether.h>
#include <net/if_arp.h>
#include <net/ethernet.h>
/* 以太网帧首部长度 */
#define ETHER_HEADER_LEN sizeof(struct ether_header)
/* 整个arp结构长度 */
#define ETHER_ARP_LEN sizeof(struct ether_arp)
/* 以太网 + 整个arp结构长度 */
#define ETHER_ARP_PACKET_LEN ETHER_HEADER_LEN + ETHER_ARP_LEN
/* IP地址长度 */
#define IP_ADDR_LEN 4
void err_exit(const char *err_msg)
{
perror(err_msg);
exit();
}
int main(void)
{
struct ether_arp *arp_packet;
char buf[ETHER_ARP_PACKET_LEN];
int sock_raw_fd, ret_len, i;
)
err_exit("socket()");
)
{
bzero(buf, ETHER_ARP_PACKET_LEN);
ret_len = recv(sock_raw_fd, buf, ETHER_ARP_PACKET_LEN, );
)
{
/* 剥去以太头部 */
arp_packet = (struct ether_arp *)(buf + ETHER_HEADER_LEN);
/* arp操作码为2代表arp应答 */
)
{
printf("==========================arp replay======================\n");
printf("from ip:");
; i < IP_ADDR_LEN; i++)
printf(".%u", arp_packet->arp_spa[i]);
printf("\nfrom mac");
; i < ETH_ALEN; i++)
printf(":%02x", arp_packet->arp_sha[i]);
printf("\n");
}
}
}
close(sock_raw_fd);
;
}
流程:创建ARP类型的原始套接字。直接调用接收函数,会收到网卡接收的arp数据包,判断收到的arp包操作是arp应答,操作码是2。然后剥去以太首部,取出源mac地址和ip地址!!!
四.实验
为了更直观,我们打开wireshark一起观察,我这里是wlan环境,监听wlan0。原始套接字要以root身份运行,先运行arp_recv,然后运行arp_request发送arp请求:


wireshark结果:

上面可以看到,第一条数据包询问谁是192.168.0.1,然后第二条数据包发送了一个回复,可以看到wireshark里面Opcode:reply(2)。源ip和mac地址跟我们自己的接收程序一样。
linux原始套接字(1)-arp请求与接收的更多相关文章
- linux原始套接字(2)-icmp请求与接收
一.概述 上一篇arp请求使用的是链路层的原始套接字.icmp封装在ip数据报里面,所以icmp请 ...
- Linux原始套接字实现分析---转
http://blog.chinaunix.net/uid-27074062-id-3388166.html 本文从IPV4协议栈原始套接字的分类入手,详细介绍了链路层和网络层原始套接字的特点及其内核 ...
- Linux原始套接字抓取底层报文
1.原始套接字使用场景 我们平常所用到的网络编程都是在应用层收发数据,每个程序只能收到发给自己的数据,即每个程序只能收到来自该程序绑定的端口的数据.收到的数据往往只包括应用层数据,原有的头部信息在传递 ...
- 关于linux 原始套接字编程
关于linux 网络编程最权威的书是<<unix网络编程>>,但是看这本书时有些内容你可能理解的不是很深刻,或者说只知其然而不知其所以然,那么如果你想搞懂的话那么我建议你可以看 ...
- linux原始套接字(4)-构造IP_UDP
一.概述 同上一篇tcp一样,udp也是封装在ip报文里面.创建UDP的原始套接字如下: (soc ...
- linux原始套接字(3)-构造IP_TCP发送与接收
一.概述 tcp报文封装在ip报文中,创建tcp的原始套接字如下: sockfd = socket ...
- UNIX网络编程——原始套接字的魔力【续】
如何从链路层直接发送数据帧 上一篇里面提到的是从链路层"收发"数据,该篇是从链路层发送数据帧. 上一节我们主要研究了如何从链路层直接接收数据帧,可以通过bind函数来将原始套接字绑 ...
- Linux网络编程——原始套接字编程
原始套接字编程和之前的 UDP 编程差不多,无非就是创建一个套接字后,通过这个套接字接收数据或者发送数据.区别在于,原始套接字可以自行组装数据包(伪装本地 IP,本地 MAC),可以接收本机网卡上所有 ...
- 原始套接字--arp相关
arp请求示例 #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <un ...
随机推荐
- MyBatis入门(一)
一.MyBaris简介 1)MyBaris发展过程 MyBatis的前身叫iBatis,本是apache的一个开源项目, 2010年这个项目由apache software foundation 迁移 ...
- Asp.net 实现Session分布式储存(Redis,Mongodb,Mysql等) sessionState Custom
对于asp.net 程序员来说,Session的存储方式有InProc.StateServer.SQLServer和Custom,但是Custom确很少有人提及.但Custom确实最好用,目前最实用和 ...
- CSS中的浮动和定位
在了解CSS中的浮动和定位之前有必要先了解清楚标准流和脱离标准流的特性 标准流的默认特性 1.分行.块级元素,并且能够dispay转换. 2.块级元素(block):默认独占一行,不能并列显示,能够设 ...
- 8种效果实例-jQuery anoSlide 焦点图轮播
anoslide是一款可调节效果至任意宽度大小,支持图文混合内容显示的图片轮播插件. 在线实例 单个 多个 动画延迟 自动播放 显示分页 显示标题 延迟加载 自适应高度 使用方法 <div cl ...
- SAP中数字计算时溢出捕获
CLEAR:g_vol. CATCH SYSTEM-EXCEPTIONS arithmetic_errors = OTHERS = . g_vol = gwa_input-laeng * gwa_in ...
- SharePoint Online 创建门户网站系列之母版页
前 言 虽然SharePoint中母版页看起来只是头部Banner和底部版权信息这两个部分,但是实质在SharePoint Online中的页面模型中占有重要地位,而且SPO对母版页有着完善的签入签出 ...
- SharePoint 2013 配置HTTPS(SSL)
1.打开服务器上的IIS,找到服务器证书,如下图: 2.进入服务器证书,点击右侧操作“创建自签名证书”,如下图: 3.为证书指定一个好记名称,存储选择个人,如下图: 4.点击确定以后,服务器证书页面, ...
- Ioc容器Autofac系列(1)-- 初窥
一.前言 第一次接触Autofac是因为CMS系统--Orchard,后来在一个开源爬虫系统--NCrawler中也碰到过,随着深入了解,我越发觉得Ioc容器是Web开发中必不可少的利器.那么,Io ...
- 《The Linux Command Line》 读书笔记03 ls命令与长格式输出解释 文件权限
ls命令与长格式输出解释 文件权限 ls命令 ls 命令用于列出目录内容,不带参数时列出当前工作目录的内容,也可以指定目标目录(可以指定多个),列出目标目录下的内容. ls命令的参数 ls -l 长格 ...
- 线程安全、数据同步之 synchronized 与 Lock
本文Demo下载传送门 写在前面 本篇文章讲的东西都是Android开源网络框架NoHttp的核心点,当然线程.多线程.数据安全这是Java中就有的,为了运行快我们用一个Java项目来讲解. 为什么要 ...