用Go实现网络流量解析和行为检测引擎

1.前言

最近有个在学校读书的迷弟问我:大德德, 有没有这么一款软件, 能够批量读取多个抓包文件,并把我想要的数据呈现出来, 比如:源IP、目的IP、源mac地址、目的mac地址等等。我说：“这样的软件你要认真找真能找出不少开源软件, 但毕竟没有你自己的灵魂在里面,要不咱自己用Go实现一个吧”, OK , Let's go。

2.摘要

能够实现网络协议解析和分析的工具有很多,最有名使用最多的是基于图形化界面的Wireshark, 除了能够实现网络实时抓包,还能够离线分析Pcap包文件, 虽然它通常用于手动分析网络数据包, 但也支持自动化脚本和插件来提取元数据。而Wireshark还有一个基于命令行版本的Tshark, 可以用于自动化任务, 可以批量处理Pcap文件, 提取所需数据并导出到文件中。

本次用Go语言实现的网络协议解析功能是基于Google公司开发一个开源库:gopacket, 该库帮我们完成了网络协议的一些底层封装, 它允许我们能够捕获、解析和处理网络数据包, 与Wireshark一样,也支持对离线抓包文件的分析。gopacket库提供了一系列功能,包括:数据包捕获、解析和构建, 以及对多种协议的支持,如:Ethernet、IP、TCP、UDP、HTTP等。它还提供了方便的API, 以帮助开发者操作和分析网络数据包。

3.实现原理

谷歌公司开发的gopacket提供了5个子包接口供使用者调用,其中Layers子包负责协议解析;pcap子包实际是libpcap的包装,主要用于数据包格式解析;pfring子包和afpacket用于快速数据库包抓取;tcpassembly用于TCP流重组。 在本篇文章中,主要利用gopacket提供的Layers和pcap接口实现上层业务逻辑。在流量解析引擎中,调用pcap接口对离线pcap抓包文件进行数据包解析,并配合Layers接口实现协议解析,目前根据业务种类,实现的协议解析包括:HTTP协议、TCP/UDP协议、ICMP协议和802.11协议。流量解析引擎的整体架构如下:

我们实现的流量解析引擎主要针对离线pcap包文件, 支持的协议类型包括:HTTP协议、TCP/UDP协议、ICMP协议、802.11(无线协议)

,通过对各类协议的解析,可以实现一些高级功能,例如: 特征库匹配、漏洞扫描检测、一些网络攻击检测等等。

通过对gopacket开源包的研究,整理出其使用方法如下:

• 利用pcap子包的OpenOffline方法加载离线数据包文件,加载成功返回离线数据包文件句柄。

• 离线包文件