eCapture架构深度剖析：8大模块如何协同工作
项目地址: https://gitcode.com/gh_mirrors/eca/ecapture 你是否还在为HTTPS明文捕获需要导入CA证书而烦恼？是否在寻找一种无需修改目标程序即可实现加密数据监控的方案？eCapture作为一款基于eBPF技术的开源工具，通过8大核心模块的协同工作，完美解决了这些痛点。本文将深入剖析eCapture的架构设计，带你了解其如何在Linux/Android系统上实现无侵入式的TLS/SSL明文捕获与应用审计。
整体架构概览
eCapture采用分层设计架构，从底层eBPF程序到上层用户空间工具，形成了完整的数据捕获与处理链路。核心架构分为四个层次：
- eBPF层：基于Uprobe/Traffic Control技术实现内核态与用户态的数据捕获
- 内核模块层：8大功能模块分别针对不同加密库和应用程序
- 数据处理层：事件处理与协议解析
- 用户交互层：命令行工具与输出展示
官方架构文档：eCapture Architecture
核心工作原理
eCapture的核心创新在于使用eBPF技术实现无侵入式数据捕获，其工作流程如下：
- 通过eBPF
Uprobe技术挂钩目标进程的函数调用 - 在加密数据处理前后捕获明文信息
- 通过共享内存将数据传递到用户空间
- 格式化输出或存储捕获结果
这种机制避免了传统方案需要修改目标程序或导入CA证书的弊端，实现了真正的旁路监控。
八大功能模块解析
1. TLS模块（OpenSSL捕获）
TLS模块是eCapture的核心功能模块，支持OpenSSL 1.0.x/1.1.x/3.0.x等多个版本，实现了三种捕获模式：
- PCAP模式：将捕获的明文数据保存为pcapng格式，可直接用Wireshark查看
- Keylog模式：导出TLS握手Master Secret到日志文件
- Text模式：直接输出明文数据到控制台或文件
核心实现代码：openssl_kern.c
使用示例：
./ecapture tls -m pcap -i eth0 --pcapfile=ecapture.pcapng tcp port 443
2. GoTLS模块（Golang程序捕获）
针对Golang语言编写的HTTPS/TLS程序，GoTLS模块通过特殊的函数挂钩实现明文捕获：
核心实现代码：gotls_kern.c
该模块支持三种工作模式：
- 密钥日志模式（keylog）
- 文本输出模式（text）
- PCAP捕获模式（pcap）
使用示例：
./ecapture gotls --elfpath=/path/to/go-program --hex
3. Bash模块（命令审计）
Bash模块实现了对系统shell命令的捕获，为主机入侵检测系统（HIDS）提供了命令审计能力：
核心实现代码：bash_kern.c
使用方法极为简单：
ecapture bash
4. MySQL模块（数据库审计）
MySQL模块针对MySQL数据库的查询语句进行捕获，支持MySQL 5.6/5.7/8.0及MariaDB：
核心实现代码：mysqld_kern.c
该模块通过挂钩MySQL服务器的查询处理函数，捕获所有执行的SQL语句，为数据库审计提供支持。
5. GnuTLS模块（GnuTLS库捕获）
针对GnuTLS加密库的明文捕获模块，实现原理与OpenSSL模块类似但针对GnuTLS的函数结构进行了专门适配：
核心实现代码：gnutls_kern.c
使用示例：
ecapture gnutls
6. NSS模块（NSPR/NSS库捕获）
NSS模块支持对使用NSPR/NSS加密库的应用程序进行明文捕获，常见于Firefox等应用：
核心实现代码：nspr_kern.c
7. PostgreSQL模块（PostgreSQL审计）
针对PostgreSQL数据库的查询捕获模块，支持PostgreSQL 10+版本：
核心实现代码：postgres_kern.c
8. BoringSSL模块（BoringSSL库捕获）
针对BoringSSL加密库的捕获模块，常见于Android系统和部分Chrome衍生应用：
核心实现代码：boringssl_a_14_kern.c
关键技术组件
eBPF程序加载器
eCapture的eBPF程序加载逻辑位于bpf.go，负责将编译好的eBPF字节码加载到内核中，并创建相应的钩子点。
事件处理器
事件处理模块位于event_processor目录，负责从内核空间接收捕获的数据并进行解析和格式化。
配置管理
配置管理模块位于user/config目录，针对不同模块和平台提供统一的配置接口：
主要配置文件：
- common.go：通用配置
- config_openssl.go：OpenSSL模块配置
- config_gotls.go：GoTLS模块配置
编译与部署
eCapture支持多种编译方式，以适应不同的环境需求：
常规编译
git clone --recurse-submodules https://gitcode.com/gh_mirrors/eca/ecapture
cd ecapture
make
bin/ecapture
无BTF支持编译
对于不支持BTF（BPF Type Format）的系统，可以使用以下命令编译：
make nocore
交叉编译
支持不同架构之间的交叉编译，如在amd64架构下编译arm64版本：
CROSS_ARCH=arm64 make
详细编译文档：编译方法
应用场景与价值
eCapture的八大模块覆盖了从网络加密流量捕获到应用层数据审计的多个场景：
- 网络安全监控：无需CA证书即可捕获HTTPS明文流量
- 主机安全审计：记录系统所有shell命令操作
- 数据库审计：监控数据库执行的SQL查询语句
- 应用调试：帮助开发人员调试加密通信问题
- 合规审计：满足金融、医疗等行业的数据审计合规要求
总结与展望
eCapture通过创新的eBPF技术应用，实现了无侵入式的数据捕获方案，八大功能模块协同工作，为不同加密库和应用程序提供了统一的监控解决方案。其架构设计既考虑了功能的全面性，又保证了系统的稳定性和低侵入性。
随着eBPF技术的不断发展，eCapture未来还将支持更多加密库和应用程序，为网络安全监控和系统审计领域提供更强大的工具支持。
项目完整文档：README.md 中文文档：README_CN.md
创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考
