Qt实现飞秋拦截助手—Mac地址扫描器

前言

准备好了就开干，利用业余时间，开始着手写 飞秋拦截助手，按照Qt：Qt实现飞秋拦截助手—介绍 中的4步骤来走。4步骤中，Mac地址扫描器是第一步，因为网络传输中最底层协议就是网卡层，得到了局域网中的所有IP和对应的物理地址才会有攻击的目标，拦截的对象。后面的ARP欺骗和飞秋消息拦截和飞秋欺骗会在这个基础上添加。

效果

什么都不说，先看看MAC地址扫描器的效果。1.2本机无线网卡，1.6是虚拟机，1.4，1.3是2台手机，1.1是网关。

关于网卡信息

为啥要让用户选择网卡呢？因为一个主机可能有多个网卡，所以上网的网卡不定，给用户选择。本机网卡信息怎样获取呢？请参考：C/C++：Windows编程—代码获取本地所有网卡信息（网卡描述，IP地址，子网掩码，MAC地址）

关于厂商MAC

这里为了方便知道联网的设备的一些信息，所以加了个网卡厂商，每台联网设备的物理地址的前3个字节表示的是生产该网卡的厂商，如何获取呢？http://standards.ieee.org/develop/regauth/oui/oui.txt 这个网站是最新的网卡厂商，这里更新厂商mac，就是从这里去下载厂商列表，然后解析成json文件，从而获取设备的网卡厂商。

关于Mac地址扫描器原理

这个仍然得从协议说起，因为网络协议是人为规定好的，必须遵守。在网络接口层中有一个ARP协议，叫做地址解析协议，比如说A 主机想要和 C 主机通信，必须知道C主机的物理地址，主机A 就需要发送一个ARP请求包，发送给C 然后C收到后会给A回一个ARP应答包会携带A的物理地址，这样主机A 的ARP缓存中就会存放主机C的物理地址，下次发送信息的时候后，就会在以太网首部填写主机C的物理地址，就可以找到目的主机了。
那么我们给局域网的每个IP都发送一个ARP请求包，那么他们给了应答包了我们不就得到了所有的IP对应的Mac地址了。
来，我们谈下具体细节了。

ARP报文结构

我们先ARP报文结构

我们代码中当然得按照报文结构进行组包。结构体设置如下：
这里我们字段类型最长的uint16_t是2个字节，刚好我们组包也是偶数个字节，根据字节对齐原理，结构体组包后是42字节。注意的是，我们的以太网的目的地址为二进制全1 表示广播地址，接受的主机必须无条件接受并应答，这就是协议大家必须遵守的。还有字节序问题，2字节及以上才存在字节序问题。

// 以太网首部 12byte
typedef struct _ethhead{// 以太网目地址 6byteuint8_t destEthAddr[6];// 以太网源地址 6byteuint8_t srcEthAddr[6];// 帧类型 2byte ,ARP请求或应答uint16_t frameType;
}EthHead;// ARP请求和应答数据结构 28byte
typedef struct _arpstruct{// 硬件地址类型，1 表示以太网地址uint16_t hardType;// 映射的协议地址类型，0x0800 表示IP地址uint16_t protocolType;// 硬件地址长度uint8_t hardLen;// 协议地址长度uint8_t protocolLen;// 操作字段，ARP请求 1，ARP 应答 2，RARP请求 3，RARP应答 4uint16_t op;// 发送到以太网地址uint8_t srcEthAddr[6];// 发送端IP地址uint8_t srcIpAddr[4];// 目的端以太网地址uint8_t destEthAddr[6];// 目的端IP地址uint8_t destIpAddr[4];
}ArpStruct;// 以太网ARP请求或应答数据包 结构 42byte
typedef struct _arppackage{EthHead ethHead;ArpStruct arpBody;
}ArpPackage;

关于Windows下如何发送ARP报文

Windows API中没有提供接口直接操作网卡层的方法，最底层协议包操作也只是到网络层，那么怎么办呢？我也是后面发现Windows API 实现不了才去找的，使用 WinPcap 库可以实现ARP报文的发送和接受。WinPcap中文技术文档。

关于使用WireShark抓包工具分析

这工具，博主在大学用过，当时觉得好难好难，这次写这个软件，遇到问题了必须分析报文，去用了下，还挺好使的，我们开发肯定不是一下就把报文包组好然后就成功的发送了，中间肯定会存在问题，这是需要结合抓包工具配合分析了。下面是成功发送的 ARP报文和ARP应答报文图。

核心代码

发送APR请求报文代码

// 发送ARP报文
void ArpSendThread::run()
{if( this->mAdapterHandle == nullptr){qDebug() << "网卡设备没有开启";return;}char tmp[18] = {0};Utils::macToHexString(this->mMacAddr,tmp);qDebug() <<"begin：" << tmp;// 构造ARP请求包 ，2字节及以上的 存在大小端对齐问题，需要转换为网络字节序ArpPackage package;// 以太网 头部uint64_t ethBroadcastAddr = 0xffffffffffff;// 6字节 以太网 广播地址，局域网主机无条件接受memcpy(package.ethHead.destEthAddr,&ethBroadcastAddr,6);memcpy(package.ethHead.srcEthAddr,this->mMacAddr,6);package.ethHead.frameType = htons(0x0806);memset(tmp,0,18);Utils::macToHexString(this->mMacAddr,tmp);qDebug() <<"origin：" << tmp;memset(tmp,0,18);Utils::macToHexString(package.ethHead.srcEthAddr,tmp);qDebug() <<"now：" << tmp;// 构造ARP请求体内容package.arpBody.hardType = htons(1);// 以太网地址package.arpBody.protocolType = htons(0x0800); // IP地址package.arpBody.hardLen = 6;package.arpBody.protocolLen = 4;package.arpBody.op = htons(1);memcpy(package.arpBody.srcEthAddr,this->mMacAddr,6);// 硬件厂商 Mac地址 http://standards-oui.ieee.org/oui/oui.txtUtils::htonN(reinterpret_cast<uint8_t*>(&(this->mCurIPAddr)),package.arpBody.srcIpAddr,4);memset(package.arpBody.destEthAddr,0,6);int i = 1;// 往当前局域网中所有IP发送 ARP报文for(uint32_t ipAddr = mNetworkAddr+1; ipAddr < mBroadcastAddr; ipAddr++,i++){if(this->isScan == false)break;if( ipAddr == this->mCurIPAddr)continue;struct in_addr addr;addr.S_un.S_addr = htonl(ipAddr);qDebug() << inet_ntoa( addr);Utils::htonN(reinterpret_cast<uint8_t*>(&(ipAddr)),package.arpBody.destIpAddr,4);int ret = pcap_sendpacket(this->mAdapterHandle,reinterpret_cast<unsigned char*>(&package),42);if( ret != 0){qDebug() << inet_ntoa( addr) << " 发送失败！" ;}emit sendOne(i);Sleep(100);}// 关闭设备pcap_close(this->mAdapterHandle);// arp数据包发送完毕，通知主线程emit sendDone();
}

接受ARP应答报文代码

void ArpAcceptThread::run(){if( this->mAdapterHandle == nullptr){qDebug() << "网卡设备没有开启";return;}int res;struct tm *ltime;char timestr[16];struct pcap_pkthdr *header;const u_char *pkt_data;time_t local_tv_sec;struct bpf_program fcode;QMap<QString,QString> info;// 表达式 (arp[16:2]&0x00010!=0) and (dst host 192.168.1.2)// (arp[6:2]&0x0002!=0) 过滤ARP应答// http://www.ferrisxu.com/WinPcap/html/group__language.html 过滤表达QString exp = QString("(arp[6:2]&0x0002!=0)");// compile the filterif (pcap_compile(this->mAdapterHandle, &fcode, exp.toStdString().c_str() , 1, 0) < 0){qDebug() << "pcap_compile error:" <<  pcap_geterr(this->mAdapterHandle);}// set the filterif (pcap_setfilter(this->mAdapterHandle, &fcode) < 0){qDebug() << "pcap_setfilter error";}// 获取数据包while((res = pcap_next_ex( this->mAdapterHandle, &header, &pkt_data)) >= 0){if( this->isAccept == false)break;if(res == 0)// 超时时间到continue;// 将时间戳转换成可识别的格式local_tv_sec = header->ts.tv_sec;ltime=localtime(&local_tv_sec);strftime( timestr, sizeof timestr, "%H:%M:%S", ltime);printf("%s,%.6d len:%d\n", timestr, header->ts.tv_usec, header->len);fflush(stdout);const ArpPackage *package = reinterpret_cast<const ArpPackage*>(pkt_data);struct in_addr addr ;memcpy(&addr.S_un.S_addr,package->arpBody.srcIpAddr,4);info["ip"] = inet_ntoa(addr);qDebug() << "ip=" << inet_ntoa(addr);// 从视觉上看 macCh已经转为本地字节序char macCh[18] = {0};Utils::macToHexString(package->arpBody.srcEthAddr,macCh);qDebug() << "mac=" << macCh;info["mac"] = QString(macCh);emit acceptArp(info);}if(res == -1){qDebug() << "Error reading the packets: "<< pcap_geterr(this->mAdapterHandle);}emit acceptDone();
}

完整代码

总的代码还是挺多的，需要完整工程的点这里进行下载。

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