使用libpcap解析pcap和pcapng文件

最新推荐文章于 2023-10-31 21:35:14 发布

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分类专栏： Linux 设计模式故障定位

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本文介绍了pcap和pcapng两种网络抓包格式，包括它们的文件结构特点，如pcap的固定文件头和块头信息，以及pcapng的可扩展性和支持多接口捕获的特性。还详细阐述了如何使用libpcap库进行离线读取这两种格式的文件，并提供了pcapng转换为pcap的实用方法，包括tcpdump工具的使用和Wireshark软件的另存为功能。此外，文章还给出了一个使用libpcap进行离线读取的C++代码示例。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

一 pcap与pcapng特征简介

1.pcap：早期计算机网络抓包格式，几乎所有抓包工具都支持pcap，pcap文件的首四个字节分别是0xd4，0xc3，0xb2，0xa1，pcap文件有文件头和块组成，文件头是固定格式：

struct pcap_file_header {
    uint32_t magic = 0;
    uint16_t max_version = 0;
    uint16_t min_version = 0;
    uint32_t time_zone = 0;
    uint32_t sig_flag = 0;
    uint32_t snap_len = 0;
    uint32_t link_type = 0;
};

块由块头信息和数据信息组成，数据长度由块头信息决定，块头信息定义如下：

struct pcap_pkt_header {
    uint32_t time_sec;
    uint32_t time_usec;
    uint32_t cap_len;
    uint32_t pkt_len;
};

2.pcapng：下一代抓包格式，支持不同路线以寻求标准化，pcapng格式通过使用标准化块和字段来实现可扩展性需求，其特性包括：支持从多个接口捕获，改进时间戳分辨率，在捕获文件插入注释，在捕获文件插入额外元数据等，其基本格式如下：

与pcap不同，pcapng文件首4个字节是0xa，0xd，0xd，0xa。

二 pcapng转pcap

pcapng转pcap方式有很多中，其中列举两种：

1.使用tcpdump：tcpdump -r XXX.pcapng -w XXX.pcap

2.使用wireshark打开pcapng文件后，点击另存为pcap文件即可。

需要注意：不是所有pcapng都可以转pcap文件。

三 libpcap离线读取pcap与pcapng文件接口

libpcap支持在线抓包，也可以使用相应API进行离线抓包：

#include <pcap/pcap.h>
char errbuf[PCAP_ERRBUF_SIZE] = ""; // PCAP_ERRBUF_SIZE为512字节
pcap_t *pcap_open_offline(const char *fname, char *errbuf); // fname可指向pcap或pcapng
pcap_t *pcap_ptr = pcap_open_offline("./xx.pcapng", errbuf);
if (!pcap_ptr) {
    // 如果ptr为空，则说明抓包文件有问题，不是pcap或者pcapng
}
struct pcap_pkthdr pkthdr = { 0 };
/*struct pcap_pkthdr {
        struct timeval ts;      /* time stamp */
        bpf_u_int32 caplen;     /* length of portion present */ // 抓包长度
        bpf_u_int32 len;        /* length this packet (off wire) */ // 时间包长度 caplen <= len
};*/
while (true) {
    const u_char *pkt_buff = pcap_next(pcap_ptr, &pkthdr);  // 循环读取文件
    if (!pkt_buff) {
        std::cerr << "pcapng read over." << std::endl;
        break;
    }
    if (pkthdr.caplen > G_MAX_PCAP_BUFFER_BODY_LEN) {        // 读取文件异常
        std::cerr << "read pcap body error." << std::endl;
        break;
    }
    // pkt_buff执行抓包数据 可进行相关业务处理
    ...
}
pcap_close(pcap_ptr);   // 必须关闭句柄 不然内存泄漏