C/C++ 運用Npcap傳送UDP資料包

微軟技術分享發表於2023-11-25

Npcap 是一個功能強大的開源網路抓包庫,它是 WinPcap 的一個分支,並提供了一些增強和改進。特別適用於在 Windows 環境下進行網路流量捕獲和分析。除了支援通常的網路抓包功能外,Npcap 還提供了對資料包的拼合與構造,使其成為實現 UDP 資料包發包的理想選擇。本章將透過Npcap庫構造一個UDP原始資料包,並實現對特定主機的發包功能,透過本章的學習讀者可以掌握如何使用Npcap庫偽造特定的資料包格式。

Npcap的主要特點和概述:

  1. 原始套接字支援: Npcap 允許使用者透過原始套接字在網路層捕獲和傳送資料包。這使得使用者能夠進行更底層的網路活動監控和分析。
  2. WinPcap 的增強版本: Npcap 是 WinPcap 的一個分支,對其進行了一些增強和改進。這些改進包括對新版本 Windows 的支援、更好的效能和穩定性,以及一些額外的功能。
  3. 支援 Windows 10: Npcap 被設計用於支援 Windows 10 作業系統。它允許使用者在最新的 Windows 平臺上進行網路抓包和分析。
  4. Loopback 模式: Npcap 允許在 Loopback 介面上進行抓包,使使用者能夠監視本地主機上的網路流量。
  5. 多種應用場景: Npcap 被廣泛應用於網路安全、網路管理、網路除錯等各種場景。它為開發人員、網路管理員和安全專家提供了一個功能強大的工具,用於分析和理解網路通訊。
  6. 開源: Npcap 是開源專案,其原始碼可以在 GitHub 上獲得。這使得使用者可以自由檢視、修改和定製程式碼,以滿足特定需求。

UDP 是一種無連線、輕量級的傳輸層協議,與 TCP 相比,它不提供可靠性、流控制和錯誤恢復機制,但卻更加簡單且具有較低的開銷。UDP 主要用於那些對傳輸速度要求較高、可以容忍少量丟失的應用場景。

UDP 資料包結構: UDP 資料包由報頭和資料兩部分組成。

  1. 報頭(Header):
    • 源埠號(16 位): 指定傳送埠。
    • 目標埠號(16 位): 指定接收埠。
    • 長度(16 位): 報頭和資料的總長度,以位元組為單位。
    • 校驗和(16 位): 用於驗證資料在傳輸過程中的完整性。
  2. 資料(Payload):
    • 實際傳輸的資料,長度可變。

UDP 的特點:

  1. 面向無連線: UDP 是一種無連線協議,通訊雙方不需要在傳輸資料之前建立連線。這使得它的開銷較低,適用於一些實時性要求較高的應用。
  2. 不可靠性: UDP 不提供資料的可靠性保證,不保證資料包的到達、順序和完整性。因此,它更適合那些能夠容忍一些資料丟失的場景,如音影片傳輸。
  3. 適用於廣播和多播: UDP 支援廣播和多播通訊,可以透過一個傳送操作同時向多個目標傳送資料。
  4. 低開銷: 由於缺乏連線建立和維護的開銷,以及不提供可靠性保證的特性,UDP 具有較低的開銷,適用於對實時性要求較高的應用。
  5. 適用於短訊息: 由於不需要建立連線,UDP 適合傳輸短訊息,尤其是對實時性要求高的應用。

UDP 的應用場景:

  1. 實時性要求高的應用: 如實時音影片傳輸、線上遊戲等。
  2. 簡單的請求-響應通訊: 適用於一些簡單的請求-響應場景,如 DNS 查詢。
  3. 廣播和多播應用: UDP 的支援廣播和多播特性使其適用於這類通訊模式。
  4. 實時資料採集: 例如感測器資料採集等場景。

輸出網路卡

使用 WinPcap(Windows Packet Capture)庫列舉系統上的網路介面以及它們的 IP 地址。WinPcap 是一個用於 Windows 作業系統的網路資料包捕獲庫,可以用於網路資料包的捕獲和分析。

程式碼主要做了以下幾個事情:

  1. 使用 pcap_findalldevs_ex 函式查詢系統上的所有網路介面。
  2. 遍歷每個網路介面,獲取其 IP 地址,並將地址列表列印出來。

pcap_findalldevs_ex 用於查詢系統上所有網路介面的函式。它的原型如下:

int pcap_findalldevs_ex(const char *source, struct pcap_rmtauth *auth, pcap_if_t **alldevs, char *errbuf);

函式引數說明:

  • source:一個字串,用於指定網路介面的來源。可以為 NULL,表示從系統獲取網路介面資訊。也可以指定為一個網路地址,用於遠端捕獲。
  • auth:一個 pcap_rmtauth 結構的指標,用於指定遠端捕獲的認證資訊。一般情況下可以為 NULL
  • alldevs:一個 pcap_if_t 型別的指標的地址,用於儲存查詢到的網路介面連結串列的頭指標。
  • errbuf:一個字元陣列,用於儲存錯誤資訊。

函式返回值:

  • 成功時返回 0。
  • 失敗時返回 -1,錯誤資訊儲存在 errbuf 中。

函式功能:

pcap_findalldevs_ex 主要用於查詢系統上的網路介面資訊。當呼叫成功後,alldevs 將指向一個連結串列,連結串列中的每個節點都包含一個網路介面的資訊。這個連結串列的頭指標是 alldevs

pcap_freealldevs 用於釋放 pcap_findalldevs_ex 函式分配的資源的函式。其原型如下:

void pcap_freealldevs(pcap_if_t *alldevs);

函式引數說明:

  • alldevs:由 pcap_findalldevs_ex 返回的連結串列的頭指標。

函式功能:

pcap_freealldevs 主要用於釋放 pcap_findalldevs_ex 函式返回的連結串列中分配的資源,包括每個節點和節點中儲存的介面資訊。

輸出當前系統中活動網路卡資訊,可以這樣來寫,如下程式碼所示;

#include <WinSock2.h>
#include <Windows.h>
#include <iostream>
#include <pcap.h>

#pragma comment(lib,"ws2_32.lib")
#pragma comment(lib, "packet.lib")
#pragma comment(lib, "wpcap.lib")

// 開啟網路卡返回的指標
pcap_t* m_adhandle;
unsigned char* FinalPacket;
unsigned int UserDataLen;

int main(int argc, char *argv[])
{
	// 開啟網路卡
	pcap_if_t* alldevs = NULL, *d = NULL;
	char szErr[MAX_PATH] = { 0 };
	if (-1 == pcap_findalldevs_ex(PCAP_SRC_IF_STRING, NULL, &alldevs, szErr))
	{
		return 0;
	}

	// 遍歷網路卡
	char* lpszIP = NULL;
	d = alldevs;
	while (NULL != d)
	{
		// 遍歷網路卡IP
		char szAddress[1024] = { 0 };
		pcap_addr_t* p = d->addresses;
		while (p)
		{
			lpszIP = inet_ntoa(((sockaddr_in*)p->addr)->sin_addr);
			strcpy(szAddress, lpszIP);
			p = p->next;
		}
		std::cout << "地址列表: " << szAddress << std::endl;
		d = d->next;
	}

	// 釋放資源
	pcap_freealldevs(alldevs);
	system("pause");
	return 0;
}

輸出效果如下圖所示;

開啟網路卡

開啟網路介面卡的函式,透過傳入本機的IP地址,該函式會查詢與該IP地址匹配的網路介面卡並開啟。以下是對該函式的簡要分析:

查詢網路卡裝置指標:

if (-1 == pcap_findalldevs_ex(PCAP_SRC_IF_STRING, NULL, &alldevs, errbuf))

使用 pcap_findalldevs_ex 函式來獲取本機所有網路卡裝置的連結串列。如果返回值為 -1,說明發生了錯誤,這時函式會輸出錯誤資訊並直接返回。

選取適合網路卡:

for (d = alldevs; d; d = d->next)

透過遍歷網路卡裝置連結串列,查詢與傳入的本機IP地址匹配的網路卡。首先,透過檢查每個網路卡的地址列表,找到第一個匹配的網路卡。如果找到了,將 flag 標記設為1,然後跳出迴圈。如果未找到匹配的網路卡,輸出錯誤資訊並返回。

獲取子網掩碼:

netmask = ((sockaddr_in*)d->addresses->netmask)->sin_addr.S_un.S_addr;

獲取匹配網路卡的子網掩碼。

開啟網路卡:

m_adhandle = pcap_open(d->name, 65536, PCAP_OPENFLAG_PROMISCUOUS, 1000, NULL, errbuf);

使用 pcap_open 函式開啟選擇的網路卡,該函式的宣告如下:

pcap_t *pcap_open(const char *source, int snaplen, int flags, int read_timeout, struct pcap_rmtauth *auth, char *errbuf);

這裡是對引數的簡要解釋:

  • source: 要開啟的網路介面卡的名稱,例如 "eth0"。

  • snaplen: 指定捕獲資料包時每個資料包的最大長度。如果資料包超過這個長度,它將被截斷。通常設定為資料包的最大可能長度。

  • flags
    

    : 控制捕獲的方式,可以使用位掩碼進行組合。常見的標誌包括:

    • PCAP_OPENFLAG_PROMISCUOUS: 開啟混雜模式,允許捕獲所有經過網路卡的資料包。
    • PCAP_OPENFLAG_MAX_RESPONSIVENESS: 最大響應性標誌,可能在某些平臺上影響效能。
  • read_timeout: 設定超時值,以毫秒為單位。如果設定為0,表示無限期等待資料包。

  • auth: 可以指定用於遠端捕獲的身份驗證資訊,通常為 NULL

  • errbuf: 用於儲存錯誤資訊的緩衝區,如果函式執行失敗,會將錯誤資訊寫入這個緩衝區。

函式返回一個 pcap_t 型別的指標,它是一個表示開啟的網路介面卡的結構。如果開啟失敗,返回 NULL

檢查乙太網:

if (DLT_EN10MB != pcap_datalink(m_adhandle))

pcap_datalink 函式是 PCAP 庫中用於獲取網路介面卡資料鏈路型別(datalink type)的函式,確保是乙太網,如果不是乙太網,輸出錯誤資訊並返回。

該函式的宣告如下:

int pcap_datalink(pcap_t *p);

這裡是對引數的簡要解釋:

  • p: 表示一個已經開啟的網路介面卡的 pcap_t 結構指標。

函式返回一個整數,表示資料鏈路型別。這個值通常是預定義的常量之一,用於標識不同型別的網路資料鏈路。

常見的一些資料鏈路型別常量包括:

  • DLT_EN10MB(Ethernet): 表示乙太網資料鏈路。
  • DLT_IEEE802(802.5 Token Ring): 表示 IEEE 802.5 Token Ring 資料鏈路。
  • DLT_PPP(Point-to-Point Protocol): 表示點對點協議資料鏈路。
  • DLT_ARCNET(ARCNET): 表示 ARCNET 資料鏈路。

釋放網路卡裝置列表:

pcap_freealldevs(alldevs);

最後,釋放 pcap_findalldevs_ex 函式返回的網路卡裝置列表,避免記憶體洩漏。

該函式的其他全域性變數 m_adhandleFinalPacketUserDataLen 已經在文章開頭宣告和定義。

// 透過傳入本機IP地址開啟網路卡
void OpenAdapter(std::string local_address)
{
  pcap_if_t* alldevs = NULL, * d = NULL;
  char errbuf[256] = { 0 };
  bpf_program fcode;
  u_int netmask;

  // 獲取網路卡裝置指標
  if (-1 == pcap_findalldevs_ex(PCAP_SRC_IF_STRING, NULL, &alldevs, errbuf))
  {
    std::cout << "獲取網路卡裝置指標出錯" << std::endl;
    return;
  }

  // 選取適合網路卡
  int flag = 0;
  for (d = alldevs; d; d = d->next)
  {
    pcap_addr_t* p = d->addresses;
    while (p)
    {
      if (local_address == inet_ntoa(((sockaddr_in*)p->addr)->sin_addr))
      {
        flag = 1;
        break;
      }
      p = p->next;
    }
    if (1 == flag)
      break;
  }
  if (0 == flag)
  {
    std::cout << "請檢查本機IP地址是否正確" << std::endl;
    std::cout << local_address.c_str() << std::endl;
    return;
  }

  // 獲取子網掩碼
  netmask = ((sockaddr_in*)d->addresses->netmask)->sin_addr.S_un.S_addr;

  // 開啟網路卡
  m_adhandle = pcap_open(d->name, 65536, PCAP_OPENFLAG_PROMISCUOUS, 1000, NULL, errbuf);
  if (NULL == m_adhandle)
  {
    std::cout << "開啟網路卡出錯" << std::endl;
    pcap_freealldevs(alldevs);
    return;
  }

  //檢查乙太網
  if (DLT_EN10MB != pcap_datalink(m_adhandle))
  {
    std::cout << "此程式僅在乙太網下工作" << std::endl;
    pcap_freealldevs(alldevs);
    return;
  }

  // 釋放網路卡裝置列表
  pcap_freealldevs(alldevs);
}

構造資料

MAC地址轉換為Bytes位元組

將MAC 地址的字串表示形式轉換為位元組陣列(unsigned char 陣列),函式首先建立了一個臨時緩衝區 Tmp 來儲存輸入字串的複製,然後使用 sscanf 函式將字串中的每兩個字元解析為一個十六進位制數,儲存到 Returned 陣列中。最後,透過調整指標的位置,跳過已經處理的字元,實現了對整個字串的解析。

下面是這段程式碼的解釋:

// MAC地址轉Bytes
unsigned char* MACStringToBytes(std::string String)
{
  // 獲取輸入字串的長度
  int iLen = strlen(String.c_str());

  // 建立一個臨時緩衝區,用於儲存輸入字串的複製
  char* Tmp = new char[(iLen + 1)];

  // 將輸入字串複製到臨時緩衝區
  strcpy(Tmp, String.c_str());

  // 建立一個用於儲存結果的unsigned char陣列,陣列大小為6
  unsigned char* Returned = new unsigned char[6];

  // 迴圈處理每個位元組
  for (int i = 0; i < 6; i++)
  {
    // 使用sscanf將字串中的兩個字元轉換為16進位制數,儲存到Returned陣列中
    sscanf(Tmp, "%2X", &Returned[i]);

    // 移動臨時緩衝區的指標,跳過已經處理過的字元
    memmove((void*)(Tmp), (void*)(Tmp + 3), 19 - i * 3);
  }

  // 返回儲存結果的陣列
  return Returned;
}

Bytes位元組轉換為16進位制

將兩個位元組(unsigned char 型別的 XY)組成一個16位的無符號整數。函式的目的是將兩個位元組的資料合併成一個16位的整數。首先,將 X 左移8位,然後與 Y 進行按位或操作,得到一個包含兩個位元組資訊的16位整數。最後,將這個16位整數返回。這種操作通常在處理網路協議或二進位制資料時會經常遇到。

下面是這段程式碼的解釋:

// Bytes地址轉16進位制
unsigned short BytesTo16(unsigned char X, unsigned char Y)
{
  // 將 X 左移8位,然後與 Y 進行按位或操作,得到一個16位的無符號整數
  unsigned short Tmp = X;
  Tmp = Tmp << 8;
  Tmp = Tmp | Y;
  return Tmp;
}

計算 IP 資料包的校驗和

這個函式主要透過遍歷 IP 頭中的每兩個位元組,將它們合併為一個16位整數,並逐步累加到校驗和中。在每次累加時,還需要檢查是否發生了溢位,如果溢位則需要額外加1。最後,對累加得到的校驗和進行取反操作,得到最終的 IP 校驗和,並將其返回。這種校驗和計算通常用於驗證 IP 資料包的完整性。

下面是這段程式碼的解釋:

// 計算IP校驗和
unsigned short CalculateIPChecksum(UINT TotalLen, UINT ID, UINT SourceIP, UINT DestIP)
{
  // 初始化校驗和
  unsigned short CheckSum = 0;

  // 遍歷 IP 頭的每兩個位元組
  for (int i = 14; i < 34; i += 2)
  {
    // 將每兩個位元組合併為一個16位整數
    unsigned short Tmp = BytesTo16(FinalPacket[i], FinalPacket[i + 1]);
    
    // 計算校驗和
    unsigned short Difference = 65535 - CheckSum;
    CheckSum += Tmp;
    
    // 處理溢位
    if (Tmp > Difference) { CheckSum += 1; }
  }

  // 取反得到最終的校驗和
  CheckSum = ~CheckSum;

  return CheckSum;
}

計算 UDP 資料包的校驗和

這個函式主要透過構造 UDP 資料包的偽首部,包括源 IP、目標 IP、協議型別(UDP)、UDP 長度、源埠、目標埠以及 UDP 資料等欄位,並透過遍歷偽首部的每兩個位元組計算校驗和。最後取反得到最終的 UDP 校驗和,並將其返回。這種校驗和計算通常用於驗證 UDP 資料包的完整性。

下面是這段程式碼的解釋:

// 計算UDP校驗和
unsigned short CalculateUDPChecksum(unsigned char* UserData, int UserDataLen, UINT SourceIP, UINT DestIP, USHORT SourcePort, USHORT DestinationPort, UCHAR Protocol)
{
  unsigned short CheckSum = 0;

  // 計算 UDP 資料包的偽首部長度
  unsigned short PseudoLength = UserDataLen + 8 + 9; // 長度包括 UDP 頭(8位元組)和偽首部(9位元組)

  // 如果長度不是偶數,新增一個額外的位元組
  PseudoLength += PseudoLength % 2;

  // 建立 UDP 偽首部
  unsigned char* PseudoHeader = new unsigned char[PseudoLength];
  RtlZeroMemory(PseudoHeader, PseudoLength);

  // 設定偽首部中的協議欄位為 UDP (0x11)
  PseudoHeader[0] = 0x11;

  // 複製源和目標 IP 地址到偽首部
  memcpy((void*)(PseudoHeader + 1), (void*)(FinalPacket + 26), 8);

  // 將 UDP 頭的長度欄位複製到偽首部
  unsigned short Length = UserDataLen + 8;
  Length = htons(Length);
  memcpy((void*)(PseudoHeader + 9), (void*)&Length, 2);
  memcpy((void*)(PseudoHeader + 11), (void*)&Length, 2);

  // 將源埠、目標埠和 UDP 資料複製到偽首部
  memcpy((void*)(PseudoHeader + 13), (void*)(FinalPacket + 34), 2);
  memcpy((void*)(PseudoHeader + 15), (void*)(FinalPacket + 36), 2);
  memcpy((void*)(PseudoHeader + 17), (void*)UserData, UserDataLen);

  // 遍歷偽首部的每兩個位元組,計算校驗和
  for (int i = 0; i < PseudoLength; i += 2)
  {
    unsigned short Tmp = BytesTo16(PseudoHeader[i], PseudoHeader[i + 1]);
    unsigned short Difference = 65535 - CheckSum;
    CheckSum += Tmp;
    if (Tmp > Difference) { CheckSum += 1; }
  }

  // 取反得到最終的校驗和
  CheckSum = ~CheckSum;

  // 釋放偽首部的記憶體
  delete[] PseudoHeader;

  return CheckSum;
}

這段程式碼的分析:

  1. 偽首部構造: UDP校驗和的計算需要使用UDP頭以及偽首部(包含源IP、目標IP、協議型別、UDP長度等資訊)。這裡使用PseudoHeader陣列來構造偽首部。
  2. 偽首部填充: 透過memcpy等操作將源和目標IP地址、UDP頭的長度欄位以及UDP的源埠、目標埠、UDP資料等內容填充到偽首部中。
  3. 偽首部遍歷: 透過遍歷偽首部的每兩個位元組,計算累加和。遍歷過程中,將兩個位元組轉換為16位整數Tmp,然後進行累加。如果累加結果大於65535,則向結果中再加1。這是為了處理累加和溢位的情況。
  4. 取反: 計算完畢後,對累加和取反得到最終的UDP校驗和。
  5. 記憶體釋放: 最後釋放動態分配的偽首部記憶體。

需要注意的是,UDP校驗和是一個16位的值,用於驗證UDP資料包在傳輸過程中是否被修改。這段程式碼主要完成了構造UDP偽首部和計算校驗和的過程。在實際網路通訊中,校驗和的計算是為了保證資料的完整性,防止在傳輸過程中的錯誤。

建立UDP資料包函式

建立一個UDP資料包,該程式碼是一個簡單的網路程式設計示例,用於建立和傳送UDP資料包。其中,UDP資料包的內容和頭部資訊都可以根據實際需求進行定製。

程式碼的概述:

  1. 開啟網路卡: 透過pcap_findalldevs_ex函式獲取本機的網路卡裝置列表,並在控制檯輸出每個網路卡的地址列表。
  2. 選擇網路卡: 使用者輸入本機IP地址,程式透過遍歷網路卡裝置列表,找到與輸入IP地址匹配的網路卡。
  3. 開啟選定的網路卡: 使用pcap_open函式開啟選擇的網路卡,獲取到網路卡的控制程式碼。
  4. 建立UDP資料包: 呼叫CreatePacket函式建立一個UDP資料包。該函式包括以下步驟:
    • 分配記憶體:使用new運算子為FinalPacket分配記憶體,記憶體大小為UserDataLength + 42位元組。
    • 填充乙太網頭:複製目標MAC地址、源MAC地址和協議型別(IPv4)到FinalPacket的前12個位元組。
    • 填充IP頭:填充IPv4頭部,包括版本、標題長度、總長度、標識、標誌、偏移、生存時間、協議(UDP為0x11),校驗和、源IP和目標IP。
    • 填充UDP頭:填充UDP頭,包括源埠、目標埠、UDP長度(包括UDP頭和資料)和校驗和。
    • 計算IP校驗和:呼叫CalculateIPChecksum函式計算IP頭的校驗和。
    • 計算UDP校驗和:呼叫CalculateUDPChecksum函式計算UDP頭的校驗和。
    • 返回資料包:生成的UDP資料包儲存在FinalPacket中。
  5. 釋放資源: 在程式結束時,釋放分配的記憶體。
void CreatePacket(unsigned char* SourceMAC, unsigned char* DestinationMAC,unsigned int SourceIP, unsigned int DestIP,unsigned short SourcePort, unsigned short DestinationPort,unsigned char* UserData, unsigned int UserDataLength)
{
  UserDataLen = UserDataLength;
  FinalPacket = new unsigned char[UserDataLength + 42]; // 為資料長度加上42位元組的標頭保留足夠的記憶體
  USHORT TotalLen = UserDataLength + 20 + 8;            // IP報頭使用資料長度加上IP報頭長度(通常為20位元組)加上udp報頭長度(通常為8位元組)

  // 開始填充乙太網包頭
  memcpy((void*)FinalPacket, (void*)DestinationMAC, 6);
  memcpy((void*)(FinalPacket + 6), (void*)SourceMAC, 6);
  
  USHORT TmpType = 8;
  memcpy((void*)(FinalPacket + 12), (void*)&TmpType, 2);  // 使用的協議型別(USHORT)型別0x08是UDP。可以為其他協議(例如TCP)更改此設定
  
  // 開始填充IP頭資料包
  memcpy((void*)(FinalPacket + 14), (void*)"\x45", 1);     // 前3位的版本(4)和最後5位的標題長度。
  memcpy((void*)(FinalPacket + 15), (void*)"\x00", 1);     // 通常為0
  TmpType = htons(TotalLen);
  memcpy((void*)(FinalPacket + 16), (void*)&TmpType, 2);

  TmpType = htons(0x1337);
  memcpy((void*)(FinalPacket + 18), (void*)&TmpType, 2);    // Identification
  memcpy((void*)(FinalPacket + 20), (void*)"\x00", 1);      // Flags
  memcpy((void*)(FinalPacket + 21), (void*)"\x00", 1);      // Offset
  memcpy((void*)(FinalPacket + 22), (void*)"\x80", 1);      // Time to live.
  memcpy((void*)(FinalPacket + 23), (void*)"\x11", 1);      // 協議UDP為0x11(17)TCP為6 ICMP為1等
  memcpy((void*)(FinalPacket + 24), (void*)"\x00\x00", 2);  // 計算校驗和
  memcpy((void*)(FinalPacket + 26), (void*)&SourceIP, 4);   //inet_addr does htonl() for us
  memcpy((void*)(FinalPacket + 30), (void*)&DestIP, 4);
  
  // 開始填充UDP頭部資料包
  TmpType = htons(SourcePort);
  memcpy((void*)(FinalPacket + 34), (void*)&TmpType, 2);
  TmpType = htons(DestinationPort);
  memcpy((void*)(FinalPacket + 36), (void*)&TmpType, 2);
  USHORT UDPTotalLen = htons(UserDataLength + 8); // UDP Length does not include length of IP header
  memcpy((void*)(FinalPacket + 38), (void*)&UDPTotalLen, 2);
  //memcpy((void*)(FinalPacket+40),(void*)&TmpType,2); //checksum
  memcpy((void*)(FinalPacket + 42), (void*)UserData, UserDataLength);

  unsigned short UDPChecksum = CalculateUDPChecksum(UserData, UserDataLength, SourceIP, DestIP, htons(SourcePort), htons(DestinationPort), 0x11);
  memcpy((void*)(FinalPacket + 40), (void*)&UDPChecksum, 2);

  unsigned short IPChecksum = htons(CalculateIPChecksum(TotalLen, 0x1337, SourceIP, DestIP));
  memcpy((void*)(FinalPacket + 24), (void*)&IPChecksum, 2);

  return;
}

對該程式碼的分析:

  1. 分配記憶體: 使用new運算子為FinalPacket分配記憶體,記憶體大小為UserDataLength + 42位元組。這足夠容納UDP資料以及乙太網、IP和UDP頭的長度。
  2. 填充乙太網頭: 使用memcpy函式將目標MAC地址、源MAC地址和協議型別(這裡是IPv4)複製到FinalPacket的前12個位元組。
  3. 填充IP頭:FinalPacket的第14個位元組開始,填充IPv4頭部。這包括版本、標題長度、總長度、標識、標誌、偏移、生存時間、協議(UDP為0x11),校驗和、源IP和目標IP。
  4. 填充UDP頭:FinalPacket的第34個位元組開始,填充UDP頭。這包括源埠、目標埠、UDP長度(包括UDP頭和資料)和校驗和。其中,UDP校驗和的計算透過呼叫CalculateUDPChecksum函式完成。
  5. 計算IP校驗和: 在填充IP頭後,呼叫CalculateIPChecksum函式計算IP頭的校驗和。這個校驗和是IPv4頭的一個欄位。
  6. 返回資料包: 函式執行完畢後,生成的UDP資料包儲存在FinalPacket中,可以將其用於傳送到網路。

需要注意的是,這段程式碼中的硬編碼可能需要根據實際需求進行修改,例如協議型別、標識、生存時間等。此外,計算校驗和是網路協議中用於檢測資料完整性的一種機制。

傳送UDP資料包

程式碼演示瞭如何開啟網路卡,生成UDP資料包,並透過pcap_sendpacket函式傳送資料包到網路。需要注意的是,資料包的內容和地址是硬編碼的,實際應用中可能需要根據需要進行更改。

int main(int argc, char* argv[])
{
	// 開啟網路卡
	OpenAdapter("10.0.66.24");

	// 填充地址並生成資料包包頭
	char SourceMAC[MAX_PATH] = "8C-ff-ff-ff-ff-ff";
	char SourceIP[MAX_PATH] = "192.168.93.11";
	char SourcePort[MAX_PATH] = "80";

	char DestinationMAC[MAX_PATH] = "8C-dd-dd-dd-dd-dd";
	char DestinationIP[MAX_PATH] = "192.168.93.11";
	char DestinationPort[MAX_PATH] = "8080";

	char DataString[MAX_PATH] = "hello lyshark";
	CreatePacket(MACStringToBytes(SourceMAC), MACStringToBytes(DestinationMAC), inet_addr(SourceIP), inet_addr(DestinationIP), atoi(SourcePort), atoi(DestinationPort), (UCHAR*)DataString, (strlen(DataString) + 1));

	// 迴圈發包
	for (int x = 0; x < 10; x++)
	{
		if (0 != pcap_sendpacket(m_adhandle, FinalPacket, (UserDataLen + 42)))
		{
			char* szErr = pcap_geterr(m_adhandle);
			return 0;
		}
	}

	system("pause");
	return 0;
}

開啟wireshark抓包工具,過濾目標地址為ip.dst==192.168.93.11然後抓包,執行編譯後的程式,則你會看到我們自己構建的資料包被髮送了10次,如下圖所示;

隨便開啟一個資料包看下結構,源地址目標地址均是偽造的地址,資料包中的內容是hello lyshark,如下圖所示;