基于Packet32库实现Windows下的原始数据包发送与接收

橘色的喵

已于 2024-09-21 02:07:33 修改

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文章标签：网络 Raw Packet Packet32 WinPcap npcap

于 2011-08-15 18:39:17 首次发布

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/stallion5632/article/details/6689265

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引言

在 Windows 平台上，WinPcap 库提供了对网络适配器的低级别访问，允许我们发送和接收原始数据包。本文将详细介绍如何使用 Packet32.h（WinPcap 的一部分）在 Windows 上进行原始数据包的发送和接收。

前置条件

在开始之前，请确保您的开发环境满足以下条件：

安装 WinPcap：WinPcap 是一个 Windows 下的开源库，用于访问网络底层。您可以从 WinPcap 官网下载并安装。
开发工具：本文使用 Visual Studio 进行编译和调试。
管理员权限：由于直接操作网络适配器需要高级权限，请确保以管理员身份运行程序。

发送原始数据包

发送数据包的基本步骤包括：

打开网络适配器。
分配并初始化数据包结构。
发送数据包。
释放资源。

示例代码

以下是一个发送原始数据包的示例代码：

#include <stdio.h>
#include <windows.h>
#include <Packet32.h>

int main() {
    LPADAPTER lpAdapter;
    LPPACKET lpPacket;
    char buffer[42]; // 定义数据包缓冲区

    // 构建以太网帧（示例：ARP 请求）
    memset(buffer, 0xff, 6); // 目标 MAC 地址（广播）
    // 设置源 MAC 地址，需要替换为实际的 MAC 地址
    buffer[6] = 0x00;
    buffer[7] = 0x0c;
    buffer[8] = 0x29;
    buffer[9] = 0x3e;
    buffer[10] = 0x5b;
    buffer[11] = 0x7c;
    buffer[12] = 0x08; // EtherType 高位
    buffer[13] = 0x06; // EtherType 低位（0x0806 表示 ARP）

    // 后续填充 ARP 数据（省略）

    // 打开适配器
    lpAdapter = PacketOpenAdapter("\\Device\\NPF_{YOUR_ADAPTER_GUID}");
    if (!lpAdapter || (lpAdapter->hFile == INVALID_HANDLE_VALUE)) {
        printf("无法打开适配器\n");
        return -1;
    }

    // 分配数据包
    lpPacket = PacketAllocatePacket();
    if (!lpPacket) {
        printf("无法分配数据包\n");
        PacketCloseAdapter(lpAdapter);
        return -1;
    }

    // 初始化数据包
    PacketInitPacket(lpPacket, buffer, sizeof(buffer));

    // 发送数据包
    if (!PacketSendPacket(lpAdapter, lpPacket, TRUE)) {
        printf("发送数据包失败\n");
    } else {
        printf("数据包已发送\n");
    }

    // 释放资源
    PacketFreePacket(lpPacket);
    PacketCloseAdapter(lpAdapter);

    return 0;
}

代码解析

打开适配器：使用 PacketOpenAdapter 函数打开网络适配器。需要提供适配器的设备名称，通常形式为 \\Device\\NPF_{GUID}。可以使用 WinPcap 提供的工具获取适配器列表及其 GUID。
构建数据包：在 buffer 中构建要发送的以太网帧，包括目标 MAC 地址、源 MAC 地址和 EtherType。
初始化数据包结构：使用 PacketInitPacket 函数，将数据缓冲区和长度与数据包结构关联。
发送数据包：调用 PacketSendPacket 函数发送数据包。第三个参数表示是否同步发送。
错误处理和资源释放：确保在出现错误时关闭适配器和释放数据包。

接收原始数据包

接收数据包的基本步骤包括：

打开网络适配器。
设置适配器为混杂模式（可选）。
分配并初始化数据包结构。
设置读取超时。
接收数据包。
释放资源。

示例代码

以下是一个接收原始数据包的示例代码：

#include <stdio.h>
#include <windows.h>
#include <Packet32.h>

int main() {
    LPADAPTER lpAdapter;
    LPPACKET lpPacket;
    char buffer[65536]; // 定义接收缓冲区

    // 打开适配器
    lpAdapter = PacketOpenAdapter("\\Device\\NPF_{YOUR_ADAPTER_GUID}");
    if (!lpAdapter || (lpAdapter->hFile == INVALID_HANDLE_VALUE)) {
        printf("无法打开适配器\n");
        return -1;
    }

    // 设置混杂模式
    if (!PacketSetHwFilter(lpAdapter, NDIS_PACKET_TYPE_PROMISCUOUS)) {
        printf("设置混杂模式失败\n");
        PacketCloseAdapter(lpAdapter);
        return -1;
    }

    // 设置缓冲区大小
    if (!PacketSetBuff(lpAdapter, 512000)) {
        printf("设置缓冲区大小失败\n");
        PacketCloseAdapter(lpAdapter);
        return -1;
    }

    // 分配数据包
    lpPacket = PacketAllocatePacket();
    if (!lpPacket) {
        printf("无法分配数据包\n");
        PacketCloseAdapter(lpAdapter);
        return -1;
    }

    // 初始化数据包
    PacketInitPacket(lpPacket, buffer, sizeof(buffer));

    // 设置读取超时
    PacketSetReadTimeout(lpAdapter, 1000);

    // 开始接收数据包
    while (TRUE) {
        if (PacketReceivePacket(lpAdapter, lpPacket, TRUE)) {
            printf("接收到一个数据包，长度：%u 字节\n", lpPacket->ulBytesReceived);
            // 处理接收到的数据（在 buffer 中）
        } else {
            printf("接收数据包失败\n");
            break;
        }
    }

    // 释放资源
    PacketFreePacket(lpPacket);
    PacketCloseAdapter(lpAdapter);

    return 0;
}

代码解析

设置混杂模式：使用 PacketSetHwFilter 函数将适配器设置为混杂模式，以接收所有经过的流量。
设置缓冲区大小：PacketSetBuff 函数设置内核缓冲区的大小，以存储接收到的数据。
设置读取超时：PacketSetReadTimeout 函数设置数据包接收的超时时间（毫秒）。
接收数据包：使用 PacketReceivePacket 函数接收数据包。接收到的数据存储在 buffer 中，长度在 lpPacket->ulBytesReceived 中。
数据处理：在接收到数据包后，可以对数据进行分析、过滤或其他处理。

获取网络适配器名称

在上述代码中，我们需要提供适配器的设备名称。以下是获取网络适配器列表的示例代码：

#include <stdio.h>
#include <windows.h>
#include <Packet32.h>
#include <ntddndis.h>

int main() {
    char AdapterList[8192];
    PPACKET_ADAPTERS Adapters;
    int i;

    // 获取适配器列表
    if (!PacketGetAdapterNames(AdapterList, (PULONG)&i)) {
        printf("无法获取适配器列表\n");
        return -1;
    }

    Adapters = (PPACKET_ADAPTERS)AdapterList;

    printf("可用的适配器列表：\n");
    for (i = 0; Adapters->SymbolicLinks[i][0] != '\0'; i++) {
        printf("%d. %s\n", i + 1, Adapters->SymbolicLinks[i]);
    }

    return 0;
}

运行此代码，将列出系统中可用的网络适配器及其设备名称。