前言

本学期计算机网络要求写一个抓包程序，我通过网上查阅资料，如何实现抓包，实现了一个较为简单的抓包程序。

文章目录

前言
项目准备
一、抓包功能的基本实现
二、完整项目实现
- 1.界面布局
- 2.抓包功能管理类
- 3.主界面及功能实现
总结

项目准备

1.首先得有java编译环境，安装并配置好jdk；
2.需要安装Winpcap，Winpcap是windows平台下的一个免费的，公共的网络访问系统（Linux系统是Libpcap）；
3.还需要下载Jpcap，Jpcap就是调用Winpcap给java提供一个公共的接口，从而实现平台无关性，并能够捕获发送数据包。Jpcap包括Jpcap.jar和Jpcap.dll，两者需要版本一致，并且区分32位和64位。将Jpcap.jar导入你的idea或者Eclipse项目，并且把Jpcap.dll复制到java的jdk的bin目录下，就ok了。

注：我的项目是用idea开发的。

一、抓包功能的基本实现

前面的准备工作完成后，我们就可以使用Jpcap编程进行ip数据包的捕获了。

JpcapHandler ：这个接口用来定义分析被捕获数据包的方法；
ARPPacket：这个类描述了ARP/RARP包，继承了Packet类；
DatalinkPacket ：这个抽象类描述了数据链路层；
EthernetPacket ：这个类描述了以太帧包，继承DatalinkPacket类；
ICMPPacket：这个类描述了ICMP包，继承了IPPacket类；
IPAddress：这个类描述了IPv4和IPv6地址，其中也包含了将IP地址转换为域名的方法；
IPPacket：这个类描述了IP包，继承了Packet类，支持IPv4和IPv6；
IPv6Option ：这个类描述了IPv6选项报头；
Jpcap：用来捕获数据包；
Jpcap.JpcapInfo ：Jpcap的内部类，它包含被捕获数据包的信息(在jpcap0.4修改部分BUG之后不再使用这个类)；
JpcapSender ：它用来发送一个数据包；
JpcapWriter ：它用来将一个被捕获的数据包保存到文件；
Packet ：这个类是所有被捕获的数据包的基类；
TCPPacket：这个类描述TCP包，继承了IPPacket类；
UDPPacket ：这个类描述了UDP包，继承了IPPacket类；

以抓取ip数据包为例，JPCAP抓包基本步骤为：绑定网络设备、抓包、分析。
以下附上基本功能实现的代码（无界面，能够基本实现抓包功能）：

import java.io.IOException;import jpcap.*;
import jpcap.packet.IPPacket;
import jpcap.packet.Packet;public class JpcapPacket {public static void main(String[] args){/*--------------    第一步绑定网络设备       --------------*/ NetworkInterface[] devices = JpcapCaptor.getDeviceList();for(NetworkInterface n : devices){System.out.println(n.name + "     |     " + n.description);}System.out.println("-------------------------------------------");JpcapCaptor jpcap = null;int caplen = 1512;boolean promiscCheck = true;/*devices[ ]中的数字需要注意，这里的数字根据你的网卡而定，你选择抓包的网卡正确才能抓到数据包，不同设备在使用有线网和无线网时的都不一样，具体的需要自己去试验。*/try{jpcap = JpcapCaptor.openDevice(devices[1], caplen, promiscCheck, 50);}catch(IOException e){e.printStackTrace();}/*----------第二步抓包-----------------*/int i = 0;while(i < 10){Packet packet  = jpcap.getPacket();if(packet instanceof IPPacket && ((IPPacket)packet).version == 4){i++;IPPacket ip = (IPPacket)packet;//强转System.out.println("版本：IPv4");System.out.println("优先权：" + ip.priority);System.out.println("区分服务：最大的吞吐量： " + ip.t_flag);System.out.println("区分服务：最高的可靠性：" + ip.r_flag);System.out.println("长度：" + ip.length);System.out.println("标识：" + ip.ident);System.out.println("DF:Don't Fragment: " + ip.dont_frag);System.out.println("NF:Nore Fragment: " + ip.more_frag);System.out.println("片偏移：" + ip.offset);System.out.println("生存时间："+ ip.hop_limit);String protocol ="";switch(new Integer(ip.protocol)){case 1:protocol = "ICMP";break;case 2:protocol = "IGMP";break;case 6:protocol = "TCP";break;case 8:protocol = "EGP";break;case 9:protocol = "IGP";break;case 17:protocol = "UDP";break;case 41:protocol = "IPv6";break;case 89:protocol = "OSPF";break;default : break;}System.out.println("协议：" + protocol);System.out.println("源IP " + ip.src_ip.getHostAddress());System.out.println("目的IP " + ip.dst_ip.getHostAddress());System.out.println("源主机名： " + ip.src_ip);System.out.println("目的主机名： " + ip.dst_ip);System.out.println("----------------------------------------------");}}}
}

二、完整项目实现

具有界面，能够实现基本功能（查看网卡信息，开始抓包，暂停抓包（开始抓包后“开始”按钮变为“暂停”，清空界面内容，退出，以及过滤器功能的简单实现）），界面如下图：

注：界面使用swing实现（现在swing基本很少用了，不过做个简单界面还是不错）

1.界面布局

JpCapFrame代码如下：

package packetCapture;import javax.swing.*;
import javax.swing.table.DefaultTableModel;
import javax.swing.table.JTableHeader;
import java.awt.*;/*** 流式布局*/
public class JpCapFrame extends JFrame {private static DefaultTableModel model;private static JTextField filterField;private JTextArea showArea;private JButton startBtn;private JButton checkBtn;private JButton exitBtn;private JButton clearBtn;public JpCapFrame() {super();initGUI();}public static DefaultTableModel getModel() {return model;}public JTextArea getShowArea() {return showArea;}public JButton getStartBtn() {return startBtn;}public JButton getCheckBtn() {return checkBtn;}public JButton getExitBtn() {return exitBtn;}public JButton getClearBtn() {return clearBtn;}public static JTextField getFilterField() {return filterField;}private void initGUI() {Font font1 = new Font("宋体", Font.BOLD, 15);Font font4 = new Font("宋体", Font.BOLD, 14);Font font2 = new Font("宋体", Font.PLAIN, 16);Font font3 = new Font("微软雅黑", Font.PLAIN, 16);//界面setSize(1550, 1000);setVisible(true);setTitle("Captor");Container container = this.getContentPane();//顶部JPanel pane = new JPanel();pane.setBounds(0, 0, 775, 150);pane.setLayout(new FlowLayout(FlowLayout.LEFT, 10, 0));pane.setPreferredSize(new Dimension(775, 27));checkBtn = new JButton("查看网卡信息");checkBtn.setFont(font4);checkBtn.setBounds(0, 0, 50, 0);pane.add(checkBtn);startBtn = new JButton("开始");startBtn.setFont(font4);startBtn.setBounds(0, 0, 50, 0);pane.add(startBtn);clearBtn = new JButton("清空");clearBtn.setFont(font4);clearBtn.setBounds(0, 0, 50, 0);pane.add(clearBtn);exitBtn = new JButton("退出");exitBtn.setFont(font4);exitBtn.setBounds(0, 0, 50, 0);pane.add(exitBtn);JPanel panelTest = new JPanel();panelTest.setBounds(775, 0, 775, 150);panelTest.setPreferredSize(new Dimension(775, 27));panelTest.setLayout(new FlowLayout(FlowLayout.RIGHT, 20, 0));JLabel filter = new JLabel("Filter:");filter.setFont(font1);filter.setBounds(0, 0, 500, 0);filterField = new JTextField(50);filterField.setBounds(200, 0, 500, 0);panelTest.add(filter);panelTest.add(filterField);//中部主体内容显示区String[] name = {"No.", "Time", "Source", "Destination", "Protocol", "Length", "Info"};//model = new DefaultTableModel();//model.setColumnIdentifiers(name);JTable table = new JTable(model);JTableHeader tableHeader = table.getTableHeader();tableHeader.setFont(font1);table.setFont(font2);table.setRowHeight(20);model = (DefaultTableModel) table.getModel();model.setColumnIdentifiers(name);table.setEnabled(false);JScrollPane jScrollPane = new JScrollPane(table);jScrollPane.setBounds(0, 300, 1550, 600);//底部JPanel pane2 = new JPanel();pane2.setLayout(new BorderLayout());pane2.setPreferredSize(new Dimension(1550, 300));showArea = new JTextArea(5, 5);//showArea.setBounds(0,0,1200,300);//showArea.setText("Test");showArea.setEditable(false);showArea.setLineWrap(false);showArea.setFont(font3);//showArea.setBackground(Color.GRAY);//pane2.add(showArea);pane2.setSize(10, 10);pane2.setBounds(0, 0, 1, 1);//给textArea添加滚动条JScrollPane scrollPane = new JScrollPane(showArea);scrollPane.setBounds(0, 0, 1, 1);scrollPane.setVerticalScrollBarPolicy(JScrollPane.VERTICAL_SCROLLBAR_ALWAYS);scrollPane.setHorizontalScrollBarPolicy(JScrollPane.HORIZONTAL_SCROLLBAR_AS_NEEDED);pane2.add(scrollPane, BorderLayout.CENTER);scrollPane.setViewportView(showArea);container.add(jScrollPane, BorderLayout.CENTER);container.add(pane, BorderLayout.NORTH);container.add(panelTest, BorderLayout.NORTH);container.add(pane2, BorderLayout.SOUTH);setLocationRelativeTo(null);setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);}
}

2.抓包功能管理类

JpCapPacket代码如下：

package packetCapture;import jpcap.JpcapCaptor;
import jpcap.packet.IPPacket;
import jpcap.packet.Packet;import java.sql.Timestamp;
import java.util.Vector;public class JpCapPacket {private JpcapCaptor jpcap;public JpCapPacket(JpcapCaptor jpcap) {this.jpcap = jpcap;}void capture() throws InterruptedException {int i = 0;while (true) {synchronized (JpCapMain.getThread()) {if (JpCapMain.isPause()) {JpCapMain.getThread().wait();}}Packet packet = jpcap.getPacket();if (packet instanceof IPPacket && ((IPPacket) packet).version == 4) {i++;IPPacket ip = (IPPacket) packet;//强转//                System.out.println("版本：IPv4");
//                System.out.println("优先权：" + ip.priority);
//                System.out.println("区分服务：最大的吞吐量： " + ip.t_flag);
//                System.out.println("区分服务：最高的可靠性：" + ip.r_flag);
//                System.out.println("长度：" + ip.length);
//                System.out.println("标识：" + ip.ident);
//                System.out.println("DF:Don't Fragment: " + ip.dont_frag);
//                System.out.println("NF:Nore Fragment: " + ip.more_frag);
//                System.out.println("片偏移：" + ip.offset);
//                System.out.println("生存时间：" + ip.hop_limit);String protocol = "";switch (new Integer(ip.protocol)) {case 1:protocol = "ICMP";break;case 2:protocol = "IGMP";break;case 6:protocol = "TCP";break;case 8:protocol = "EGP";break;case 9:protocol = "IGP";break;case 17:protocol = "UDP";break;case 41:protocol = "IPv6";break;case 89:protocol = "OSPF";break;default:break;}
//                System.out.println("协议：" + protocol);
//                System.out.println("源IP " + ip.src_ip.getHostAddress());
//                System.out.println("目的IP " + ip.dst_ip.getHostAddress());
//                System.out.println("源主机名： " + ip.src_ip);
//                System.out.println("目的主机名： " + ip.dst_ip);
//                System.out.println("----------------------------------------------");String filterInput = JpCapFrame.getFilterField().getText();if (filterInput.equals(ip.src_ip.getHostAddress()) ||filterInput.equals(ip.dst_ip.getHostAddress()) ||filterInput.equals(protocol) ||filterInput.equals("")) {Vector dataVector = new Vector();Timestamp timestamp = new Timestamp((packet.sec * 1000) + (packet.usec / 1000));dataVector.addElement(i + "");//dataVector.addElement(new SimpleDateFormat("yyyy年MM月dd日HH时mm分ss").format(new Date()));dataVector.addElement(timestamp.toString());//数据包时间dataVector.addElement(ip.src_ip.getHostAddress());dataVector.addElement(ip.dst_ip.getHostAddress());dataVector.addElement(protocol);dataVector.addElement(packet.data.length);String strtmp = "";for (int j = 0; j < packet.data.length; j++) {strtmp += Byte.toString(packet.data[j]);}dataVector.addElement(strtmp); //数据内容JpCapFrame.getModel().addRow(dataVector);}}}}
}

3.主界面及功能实现

JpCapMain代码如下：

package packetCapture;import jpcap.JpcapCaptor;
import jpcap.NetworkInterface;import java.io.IOException;public class JpCapMain implements Runnable {JpCapFrame frame;JpcapCaptor jpcap = null;private static Thread thread = null;private static boolean pause = true;public JpCapMain() {//创建界面frame = new JpCapFrame();frame.setVisible(true);//绑定网络设备NetworkInterface[] devices = JpcapCaptor.getDeviceList();int caplen = 1512;boolean promiscCheck = true;/*WIFI:3有线：1(不同设备对应的不一样)*/int device = 1;try {jpcap = JpcapCaptor.openDevice(devices[device], caplen, promiscCheck, 50);} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}frame.getCheckBtn().addActionListener(e -> {frame.getShowArea().append("当前设备全部网络设备信息为： \n");for (NetworkInterface n : devices) {System.out.println(n.name + "     |     " + n.description);frame.getShowArea().append(n.name + "     |     " + n.description + "\n");}//System.out.println("-------------------------------------------");frame.getShowArea().append(printSeparator(110, 0));frame.getShowArea().append("\n当前使用网卡信息： " + devices[device].name + "     |     " + devices[device].description + "\n");frame.getShowArea().append(printSeparator(110, 1));});frame.getStartBtn().addActionListener(e -> {if (pause) {if (thread == null) {frame.getShowArea().append("   开始抓包,抓取范围为：" + JpCapFrame.getFilterField().getText() + " ……\n");thread = new Thread(this);thread.setPriority(Thread.MIN_PRIORITY);//thread.sleep(100);thread.start();pause = false;frame.getStartBtn().setText("暂停");} else {frame.getStartBtn().setText("暂停");pause = false;frame.getShowArea().append("   继续抓包,抓取范围为：" + JpCapFrame.getFilterField().getText() + " ……\n");synchronized (thread) {thread.notify();}}} else {pause = true;frame.getStartBtn().setText("开始");frame.getShowArea().append("    暂停抓包\n");}});frame.getClearBtn().addActionListener(e -> {frame.getShowArea().setText("");frame.getModel().setRowCount(0);});frame.getExitBtn().addActionListener(e -> {System.exit(0);});}public static void main(String[] args) {new JpCapMain();}@Overridepublic void run() {try {new JpCapPacket(jpcap).capture();thread.sleep(100);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}}/*** @param separator "-"的数量* @param line      "\n"的数量* @return*/public String printSeparator(int separator, int line) {String s = "";String l = "";for (int i = 0; i < separator; i++) {s += "-";}for (int i = 0; i < line; i++) {l += "\n";}return s + l;}public static Thread getThread() {return thread;}public static boolean isPause() {return pause;}
}

项目完整代码如上。

总结

本项目基本实现了抓包的功能，但是因为做的比较赶，所以还有很多功能没有完善。比如演示的时候发现有的同学有选择网卡的功能，我这里只做了查看网卡的功能，但是实现这个功能还是不难的，就是在devices[device]中想办法能够通过选择网卡与device(int)值对应。另外存在的问题就是界面比较简单，不是很美观，然后没有实现点开每一个数据包能够查看具体信息的功能，均还有待完善。

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