畢業(yè)設(shè)計---嗅探器的設(shè)計與實現(xiàn)

1、<p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1 引 言1</b></p><p>　　1.1 開發(fā)背景1</p><p>　　1.2 開發(fā)意義1</p><p><b>　　2 系統(tǒng)分析2</b></p><p&g

2、t;　　2.1 設(shè)計概述2</p><p>　　2.1.1 實現(xiàn)目標(biāo)2</p><p>　　2.1.2 開發(fā)環(huán)境2</p><p>　　2.2 開發(fā)相關(guān)技術(shù)簡介2</p><p>　　2.2.1 C#語言簡介2</p><p>　　2.2.2 嗅探技術(shù)簡介3</p><p&g

3、t;　　2.2.3 TCP/IP協(xié)議4</p><p>　　2.2.4 數(shù)據(jù)包簡介6</p><p>　　2.3 可行性分析8</p><p><b>　　3 詳細設(shè)計9</b></p><p>　　3.1 設(shè)計原理9</p><p>　　3.2 功能說明11</p&

4、gt;<p>　　3.3 系統(tǒng)實施12</p><p>　　3.4 系統(tǒng)測試14</p><p>　　4 論文總結(jié)19</p><p><b>　　致 謝20</b></p><p><b>　　參考文獻21</b></p><p><b

5、>　　1 引 言</b></p><p><b>　　1.1 開發(fā)背景</b></p><p>　　網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的日新月異，發(fā)展突飛猛進，計算機網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用越來越廣泛，其作用也越來越重要。但是由于計算機系統(tǒng)中軟硬件的脆弱性和計算機網(wǎng)絡(luò)的脆弱性以及地理分布的位置、自然環(huán)境、自然破壞以及人為因素的影響，不僅增加了信息存儲、處理的風(fēng)險，也給信息傳送帶來了新的

6、問題。計算機網(wǎng)絡(luò)安全問題越來越嚴重，網(wǎng)絡(luò)破壞所造成的損失越來越大。Internet的安全已經(jīng)成為亟待解決的問題。多數(shù)黑客入侵成功并植入后門后的第一件事就是選擇一個合適當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)的嗅探器，以獲得更多的受侵者的信息。嗅探器是一種常用的收集有用數(shù)據(jù)的方法，可以作為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包的設(shè)備。網(wǎng)絡(luò)嗅探器就是是利用計算機的網(wǎng)絡(luò)接口截獲其他計算機的數(shù)據(jù)報文的一種工具，而且它與一般的鍵盤捕獲程序不同。鍵盤捕獲程序捕獲在終端上輸入的鍵值，而嗅探器捕獲的則是真實的網(wǎng)

7、絡(luò)報文.如果把網(wǎng)絡(luò)嗅探器放置于網(wǎng)絡(luò)節(jié)點處，對網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)幀進行捕獲的一種被動監(jiān)聽手段，是一種常用的收集有用數(shù)據(jù)的方法，可以分析各種信息包并描述出網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和使用的機器，由于它接收任何一個在同一網(wǎng)段上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包，所以也就存在著捕獲密碼、各種信息、秘密文檔等一些沒有加密的信息的可能性。這成為黑客們常用的擴大戰(zhàn)果的</p><p><b>　　1.2 開發(fā)意義</b></p>&

8、lt;p>　　本次畢業(yè)設(shè)計是基于C#的網(wǎng)絡(luò)嗅探器的設(shè)計與實現(xiàn)，由于本人能力上的限度，只是對抓取到的本機在網(wǎng)絡(luò)中的通信數(shù)據(jù),比如說協(xié)議類型，源、目的地址和端口、數(shù)據(jù)包的大小等加以分析，而無法做到像Sniffer或者影音神探那種成熟的嗅探器所擁有的強大功能。作為從事網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方面的人員來說，要想有效地利用它、防范它，就得深入地學(xué)習(xí)、分析網(wǎng)絡(luò)嗅探技術(shù)。最為重要的是，對于網(wǎng)絡(luò)嗅探器的設(shè)計與實現(xiàn)，使我對網(wǎng)絡(luò)通信，數(shù)據(jù)傳輸和網(wǎng)絡(luò)信息安全等有了切

9、身的體會與融入，同時也是對大學(xué)四年的學(xué)以致用，不斷提高自我的一種有效途徑。</p><p><b>　　2 系統(tǒng)分析</b></p><p><b>　　2.1 設(shè)計概述</b></p><p>　　基于C#的網(wǎng)絡(luò)嗅探器的設(shè)計與實現(xiàn)，首先就是要設(shè)定好實現(xiàn)的目標(biāo)，確定開發(fā)的環(huán)境。有個合理的設(shè)計目標(biāo)使得在設(shè)計過程中不茫然，

10、思路更清楚。而一個好的開發(fā)環(huán)境對提高開發(fā)的效率同樣起著很重要的作用。</p><p>　　2.1.1 實現(xiàn)目標(biāo)</p><p>　　實現(xiàn)一個簡單的網(wǎng)絡(luò)嗅探器。具備以下功能：</p><p>　　1、實現(xiàn)一個簡潔的易操作的計算機操作用戶界面</p><p>　　2、實現(xiàn)抓取數(shù)據(jù)包的功能</p><p>　　3、實現(xiàn)暫停

11、抓取數(shù)據(jù)包的功能</p><p>　　4、實現(xiàn)清空列表的功能</p><p>　　5、實現(xiàn)顯示數(shù)據(jù)包詳細信息的顯示功能</p><p>　　2.1.2 開發(fā)環(huán)境</p><p>　　Microsoft Visual Studio 2005，Windows XP</p><p>　　2.2 開發(fā)相關(guān)技術(shù)簡介</

12、p><p>　　本節(jié)將對本設(shè)計中用到的一些主要技術(shù)進行簡單的介紹。</p><p>　　2.2.1 C#語言簡介</p><p>　　C#（C Sharp）是微軟于2000年提出的一種源于C++、類似于Java的面向?qū)ο缶幊陶Z言，適合于分布式環(huán)境中的組件開發(fā)。C# 是專門為.NET設(shè)計的，也是.NET編程的首選語言。C＃的產(chǎn)生是因為微軟在.NET上需要一種類Java的

13、語言，而Java本身卻不能勝任這一需求。C＃太像C++了，以至于它很難給人帶來體驗新事物時的那種興奮。不過，絕大部分的C++開發(fā)者將會因為C＃保留了C++中大部分其喜歡的、強大的、令人激動的功能而選擇使用它。C＃通過避免一般的編程錯誤和自動資源管理，使得C＃的穩(wěn)定性得到了極大的增強。另外，C#語言功能強大且可以實現(xiàn)對象之間的轉(zhuǎn)換，輕松實現(xiàn)各種對象轉(zhuǎn)換成字符串。鑒于以上種種，我選用C#作為我本次設(shè)計的開發(fā)語言。[2]</p>

14、<p>　　2.2.2 嗅探技術(shù)簡介</p><p>　　數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上是以很小的稱為幀（Frame）的單位傳輸?shù)?，幀由幾部分組成，不同的部分執(zhí)行不同的功能。幀通過特定的稱為網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動程序的軟件進行成型，然后通過網(wǎng)卡發(fā)送到網(wǎng)線上，通過網(wǎng)線到達它們的目的機器，在目的機器的一端執(zhí)行相反的過程。接收端機器的以太網(wǎng)卡捕獲到這些幀，并告訴操作系統(tǒng)幀已到達，然后對其進行存儲。就是在這個傳輸和接收的過程中，存在著安全

15、方面的問題。 </p><p>　　每一個在局域網(wǎng)（LAN）上的工作站都有其硬件地址，這些地址唯一地表示了網(wǎng)絡(luò)上的機器（這一點與Internet地址系統(tǒng)比較相似）。當(dāng)用戶發(fā)送一個數(shù)據(jù)包時，這些數(shù)據(jù)包就會發(fā)送到LAN上所有可用的機器。[3]</p><p>　　圖示：一個簡單的局域網(wǎng)組成</p><p>　　在一般情況下，網(wǎng)絡(luò)上所有的機器都可以“聽”到通過的流量，但對

16、不屬于自己的數(shù)據(jù)包則不予響應(yīng)（換句話說，工作站A不會捕獲只屬于工作站B的數(shù)據(jù)，而是簡單地忽略這些數(shù)據(jù)）。 </p><p>　　嗅探器工作在網(wǎng)絡(luò)的底層，在網(wǎng)絡(luò)上監(jiān)聽數(shù)據(jù)包來獲取敏感信息。從原理上來說，在一個實際的系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)的收發(fā)是由網(wǎng)卡來完成的，網(wǎng)卡接收到傳輸來的數(shù)據(jù)，其內(nèi)的單片程序接收數(shù)據(jù)幀的目的MAC地址，根據(jù)計算機上的網(wǎng)卡驅(qū)動程序設(shè)置的接收模式判斷該不該接收，認為該接收就接收后產(chǎn)生中斷信號通知CPU，認為

17、不該接收就丟掉不管，所以不該接收的數(shù)據(jù)網(wǎng)卡就截斷了，計算機根本就不知道。對于網(wǎng)卡來說一般有四種接收模式：</p><p>　　a)廣播方式：該模式下的網(wǎng)卡能夠接收網(wǎng)絡(luò)中的廣播信息。</p><p>　　b)組播方式：設(shè)置在該模式下的網(wǎng)卡能夠接收組播數(shù)據(jù)。</p><p>　　c)直接方式：在這種模式下，只有目的網(wǎng)卡才能接收該數(shù)據(jù)。</p><p&

18、gt;　　d)混雜模式：在這種模式下的網(wǎng)卡能夠接收一切通過它的數(shù)據(jù)，而不管該數(shù)據(jù)是否是傳給它的。</p><p>　　首先，在以太網(wǎng)中是基于廣播方式傳送數(shù)據(jù)的，也就是說，所有的物理信號都要經(jīng)過我的機器。其次，如果某個工作站的網(wǎng)絡(luò)接口處于混雜模式,那么它就可以捕獲網(wǎng)絡(luò)上所有的數(shù)據(jù)。</p><p>　　嗅探程序是一種利用以太網(wǎng)的特性把網(wǎng)絡(luò)適配卡（NIC，一般為以太網(wǎng)卡）置為混雜模式狀態(tài)的工具

19、，一旦網(wǎng)卡設(shè)置為這種模式，它就能接收傳輸在網(wǎng)絡(luò)上的每一個信息包,而不管該數(shù)據(jù)是否傳給它的。[4] </p><p>　　2.2.3 TCP/IP協(xié)議</p><p>　　因特網(wǎng)是一個發(fā)展非?；钴S的領(lǐng)域。在1968年，它的早期研究成果開始嶄露頭角，后來便出現(xiàn)了它的前身ARPANET，ARPANET為表現(xiàn)因特網(wǎng)特性的試驗平臺做出了重大貢獻，1973年，因特網(wǎng)正式面世。從那時起，關(guān)于因特網(wǎng)的研

20、究和努力就一直沒有間斷過，其中大部分努力都是圍繞著被稱為網(wǎng)絡(luò)的一個新型賽博空間所需要的標(biāo)準而進行的。因特網(wǎng)協(xié)議及其標(biāo)準與世界上任何其他事物的結(jié)構(gòu)不同，它總是由一些機構(gòu)或?qū)I(yè)人士中的個人首先提出的。為了了解新的協(xié)議是如何出現(xiàn)并最終成為標(biāo)準的，應(yīng)該首先熟悉縮寫詞RFC，即Request for Comment。它的發(fā)展變遷過程要追溯到1969年，起因是由于因特網(wǎng)的成員過于分散。正如這個詞的字面意思所示，這些文檔是一些實用文檔、方法、測試結(jié)果

21、、模型甚至完整的規(guī)范。因特網(wǎng)社會的成員可以閱讀，也可以把意見反饋給RFC，如果這些想法（或基本原理）被社會接受，就有可能成為標(biāo)準。在因特網(wǎng)社會中關(guān)于RFC的用法以及如何操作并沒有太大的變化。1969年，當(dāng)時只有一個網(wǎng)絡(luò)，整個社會不超過一百位專業(yè)人員；隨著因特網(wǎng)的飛速發(fā)展，因特網(wǎng)不但需要一個機構(gòu)來集中和協(xié)調(diào)這些成果，并且需要制定一個最低要求</p><p>　　但是，如果你是一個因特網(wǎng)上的?？?，可能對縮略詞IAB并

22、不滿意，的確，在IAB的逐步發(fā)展并走向成熟過程中，IAB將它的名字改為“Internet Architecture Board”（由“Activities”改為“Architecture”），因為I A B在因特網(wǎng)發(fā)展的運作方面并沒起多大作用。談到RFC標(biāo)準，那么首先考慮到的應(yīng)該是RFC733。如果有關(guān)于標(biāo)準的想法或?qū)σ蛱鼐W(wǎng)有益的新技術(shù)，可以把它作為RFC提交給因特網(wǎng)社會。作為IAB成員之一的RFC編輯，決定著RFC的發(fā)表，對任一正式文

23、檔，RFC都有一種確定的風(fēng)格和格式。[5]</p><p>　　現(xiàn)今因特網(wǎng)上用到的主要協(xié)議有：用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議（UDP），次要文件傳輸協(xié)議（TFTP），網(wǎng)際協(xié)議（IP），因特網(wǎng)控制報文協(xié)議(ICMP)，傳輸控制協(xié)議(TCP)，地址轉(zhuǎn)換協(xié)議(ARP)，虛終端協(xié)議(Telnet)，反向地址轉(zhuǎn)換協(xié)議(RARP)，外部網(wǎng)關(guān)協(xié)議(EGP)版本2，引導(dǎo)協(xié)議(BootP)，路由信息協(xié)議(RIP)，距離向量多播路由協(xié)議(DVMRP

24、)。下面對其中的4個協(xié)議做一些簡單的介紹：</p><p>　?、?IP :網(wǎng)際協(xié)議IP是TCP/IP的心臟，也是網(wǎng)絡(luò)層中最重要的協(xié)議。IP層接收由更低層（網(wǎng)絡(luò)接口層，例如以太網(wǎng)設(shè)備驅(qū)動程序）發(fā)來的數(shù)據(jù)包，并把該數(shù)據(jù)包發(fā)送到更高層--TCP或UDP層；相反，IP層也把從TCP或UDP層接收來的數(shù)據(jù)包傳送到更低層。IP數(shù)據(jù)包是不可靠的，因為IP并沒有做任何事情來確認數(shù)據(jù)包是按順序發(fā)送的或者沒有被破壞。IP數(shù)據(jù)包中含

25、有發(fā)送它的主機的地址（源地址）和接收它的主機的地址（目的地址）。 </p><p>　　高層的TCP和UDP服務(wù)在接收數(shù)據(jù)包時，通常假設(shè)包中的源地址是有效的。也可以這樣說，IP地址形成了許多服務(wù)的認證基礎(chǔ)，這些服務(wù)相信數(shù)據(jù)包是從一個有效的主機發(fā)送來的。IP確認包含一個選項，叫作IP Source Routing，可以用來指定一條源地址和目的地址之間的直接路徑。對于一些TCP和UDP的服務(wù)來說，使用了該選項的IP包

26、好象是從路徑上的最后一個系統(tǒng)傳遞過來的，而不是來自于它的真實地點。這個選項是為了測試而存在的，說明了它可以被用來欺騙系統(tǒng)來進行平常是被禁止的連接。那么，許多依靠IP源地址做確認的服務(wù)將產(chǎn)生問題并且會被非法入侵。 </p><p>　?、?TCP:如果IP數(shù)據(jù)包中有已經(jīng)封好的TCP數(shù)據(jù)包，那么IP將把它們向‘上’傳送到TCP層。TCP將包排序并進行錯誤檢查，同時實現(xiàn)虛電路間的連接。TCP數(shù)據(jù)包中包括序號和確認，所以

27、未按照順序收到的包可以被排序，而損壞的包可以被重傳。 </p><p>　　TCP將它的信息送到更高層的應(yīng)用程序，例如Telnet的服務(wù)程序和客戶程序。應(yīng)用程序輪流將信息送回TCP層，TCP層便將它們向下傳送到IP層，設(shè)備驅(qū)動程序和物理介質(zhì)，最后到接收方。 </p><p>　　面向連接的服務(wù)（例如Telnet、FTP、Rlogin、X Windows和SMTP）需要高度的可靠性，所以它們

28、使用了TCP。DNS在某些情況下使用TCP（發(fā)送和接收域名數(shù)據(jù)庫），但使用UDP傳送有關(guān)單個主機的信息。</p><p>　　③ UDP:UDP與TCP位于同一層，但對于數(shù)據(jù)包的順序錯誤或重發(fā)。因此，UDP不被應(yīng)用于那些使用虛電路的面向連接的服務(wù)，UDP主要用于那些面向查詢---應(yīng)答的服務(wù)，例如NFS。相對于FTP或Telnet，這些服務(wù)需要交換的信息量較小。使用UDP的服務(wù)包括NTP（網(wǎng)落時間協(xié)議）和DNS（D

29、NS也使用TCP）。 欺騙UDP包比欺騙TCP包更容易，因為UDP沒有建立初始化連接（也可以稱為握手）（因為在兩個系統(tǒng)間沒有虛電路），也就是說，與UDP相關(guān)的服務(wù)面臨著更大的危險。 </p><p>　　④ ICMP: ICMP與IP位于同一層，它被用來傳送IP的的控制信息。它主要是用來提供有關(guān)通向目的地址的路徑信息。ICMP的‘Redirect’信息通知主機通向其他系統(tǒng)的更準確的路徑，而‘Unreachable

30、’信息則指出路徑有問題。另外，如果路徑不可用了，ICMP可以使TCP連接‘體面地’終止。PING是最常用的基于ICMP的服務(wù)。[6]</p><p>　　2.2.4 數(shù)據(jù)包簡介 </p><p>　　“包”(Packet)是TCP/IP協(xié)議通信傳輸中的數(shù)據(jù)單位，一般也稱“數(shù)據(jù)包”。有人說，局域網(wǎng)中傳輸?shù)牟皇恰皫?Frame)嗎

31、？沒錯，但是TCP/IP協(xié)議是工作在OSI模型第三層(網(wǎng)絡(luò)層)、第四層(傳輸層)上的，而幀是工作在第二層(數(shù)據(jù)鏈路層)。上一層的內(nèi)容由下一層的內(nèi)容來傳輸，所以在局域網(wǎng)中，“包”是包含在“幀”里的。OSI(Open System Interconnection，開放系統(tǒng)互聯(lián))模型是由國際標(biāo)準化組織(ISO)定義的標(biāo)準，它定義了一種分層體系結(jié)構(gòu)，在其中的每一層定義了針對不同通信級別的協(xié)議。OSI模型有5層，1到5層分別是：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層

32、、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、應(yīng)用層。OSI模型在邏輯上可分為兩個部分：低層的1至3層關(guān)注的是原始數(shù)據(jù)的傳輸；高層的4至5層關(guān)注的是網(wǎng)絡(luò)下的應(yīng)用程序。 我們可以用一個形象一些的例子對數(shù)據(jù)包的概念加以說明：我們在郵局郵寄產(chǎn)品時，雖然產(chǎn)品本身帶有自己的包裝盒，但是在郵寄的時候只用產(chǎn)品原包裝盒來包裝顯然是不行的。必須把內(nèi)裝產(chǎn)品的包裝盒放到一個郵局指定的專用紙箱里，這樣才能夠郵寄。這里，產(chǎn)品包裝盒相當(dāng)于數(shù)據(jù)包，里面放著的產(chǎn)品相當(dāng)于可用的數(shù)據(jù)，而專</

33、p><p>　　通過數(shù)據(jù)包捕獲軟件，也可以將數(shù)據(jù)包捕獲并加以分析。 就是用網(wǎng)絡(luò)嗅探器捕獲數(shù)據(jù)包，可以查看捕獲到的數(shù)據(jù)包的MAC地址、IP地址、協(xié)議類型端口號等細節(jié)。通過分析這些數(shù)據(jù)，網(wǎng)管員就可以知道網(wǎng)絡(luò)中到底有什么樣的數(shù)據(jù)包在活動了。數(shù)據(jù)包的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，不是三言兩語能夠說清的，在這里主要了解一下它的關(guān)鍵構(gòu)成就可以了，這對于理解TCP/IP協(xié)議的通信原理是非常重要的。數(shù)據(jù)包主要由“目的IP地址”、“源IP地址”、“凈

34、載數(shù)據(jù)”等部分構(gòu)成。 數(shù)據(jù)包的結(jié)構(gòu)與我們平常寫信非常類似，目的IP地址是說明這個數(shù)據(jù)包是要發(fā)給誰的，相當(dāng)于收信人地址；源IP地址是說明這個數(shù)據(jù)包是發(fā)自哪里的，相當(dāng)于發(fā)信人地址；而凈載數(shù)據(jù)相當(dāng)于信件的內(nèi)容。 正是因為數(shù)據(jù)包具有這樣的結(jié)構(gòu)，安裝了TCP/IP協(xié)議的計算機之間才能相互通信。我們在使用基于TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)時，網(wǎng)絡(luò)中其實傳遞的就是數(shù)據(jù)包。比如說當(dāng)你上網(wǎng)時打開某個網(wǎng)頁，這個簡單的動作，就是你先發(fā)送數(shù)據(jù)包給那個網(wǎng)站，它接收到了之

35、后，根據(jù)你發(fā)送的數(shù)據(jù)包的IP地址，返回給你網(wǎng)頁的數(shù)據(jù)包，也就是說，網(wǎng)頁的瀏覽，實際上就是數(shù)據(jù)包的交換。理解數(shù)據(jù)包，對于網(wǎng)絡(luò)管理的網(wǎng)絡(luò)安全具有至關(guān)重要的意義。</p><p>　　2.3 可行性分析</p><p>　　可行性研究(Feasibility Study)是通過對項目的主要內(nèi)容和配套條件，如市場需求、資源供應(yīng)、建設(shè)規(guī)模、工藝路線、設(shè)備選型、環(huán)境影響、資金籌措、盈利能力等，從技術(shù)

36、、經(jīng)濟、工程等方面進行調(diào)查研究和分析比較，并對項目建成以后可能取得的財務(wù)、經(jīng)濟效益及社會環(huán)境影響進行預(yù)測，從而提出該項目是否值得投資和如何進行建設(shè)的咨詢意見，為項目決策提供依據(jù)的一種綜合性的系統(tǒng)分析方法。可行性研究應(yīng)具有預(yù)見性、公正性、可靠性、科學(xué)性的特點。[7]</p><p>　　當(dāng)然這次論文的可行性研究并沒有上述的如此意義重大，只是理清整個系統(tǒng)分析和設(shè)計的大致過程，也就是在較高層次上以較抽象的方式進行的系統(tǒng)

37、分析和設(shè)計的過程。它的目的不是解決問題，而是確定問題是否值得去解決。當(dāng)然在現(xiàn)階段這樣的信息安全背景下，網(wǎng)絡(luò)嗅探器的研究與使用的價值是毋庸置疑的。不僅可以有效地診斷網(wǎng)絡(luò)狀況，更可以為信息安全戰(zhàn)打攻堅戰(zhàn)。它是廣大的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人員不可或缺的工具之一。</p><p><b>　　3 詳細設(shè)計</b></p><p><b>　　3.1 設(shè)計原理</b>

38、;</p><p>　　嗅探器是如何工作的？如何竊聽網(wǎng)絡(luò)上的信息？網(wǎng)絡(luò)的一個特點就是數(shù)據(jù)總是在流動中，從一處到另外一處，而互聯(lián)網(wǎng)是由錯綜復(fù)雜的各種網(wǎng)絡(luò)交匯而成的，也就是說:當(dāng)你的數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡(luò)的一臺電腦到另一臺電腦的時候，通常會經(jīng)過大量不同的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，(我們用tracert命令就可以看到這種路徑是如何進行的)。如果傳輸過程中，有人看到了傳輸中的數(shù)據(jù)，那么問題就出現(xiàn)了——這就好比我們用手機給人發(fā)了一條短信，結(jié)果除了發(fā)送

39、對象以外，還發(fā)到別人的手機上了一樣，這樣說或許還不是很可怕，要是傳送的數(shù)據(jù)是企業(yè)的機密文件呢，或是用戶的信用卡帳號和密碼呢？[8]</p><p>　　嗅探偵聽主要有兩種途徑，一種是將偵聽工具軟件放到網(wǎng)絡(luò)連接的設(shè)備或者放到可以控制網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備的電腦上，(比如網(wǎng)關(guān)服務(wù)器，路由器)——當(dāng)然要實現(xiàn)這樣的效果可能也需要通過其他黑客技術(shù)來實現(xiàn):比如通過木馬方式將嗅探器發(fā)給某個網(wǎng)絡(luò)管理員，使其不自覺的為攻擊者進行了安裝。另外

40、一種是針對不安全的局域網(wǎng)(采用交換HUB實現(xiàn))，放到個人電腦上就可以實現(xiàn)對整個局域網(wǎng)的偵聽，這里的原理是這樣的:共享HUB獲得一個子網(wǎng)內(nèi)需要接收的數(shù)據(jù)時，并不是直接發(fā)送到指定主機，而是通過廣播方式發(fā)送到每個電腦，對于處于接受者地位的電腦就會處理該數(shù)據(jù)，而其他非接受者的電腦就會過濾這些數(shù)據(jù)，這些操作與電腦操作者無關(guān)，是系統(tǒng)自動完成的，但是電腦操作者如果有意的話，就可以將那些原本不屬于他的數(shù)據(jù)打開，這就是安全隱患！</p>&

41、lt;p>　　以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸是基于“共享”原理的：所有的同一本地網(wǎng)范圍內(nèi)的計算機共同接收到相同的數(shù)據(jù)包。這意味著計算機直接的通訊都是透明可見的。正是因為這樣的原因，以太網(wǎng)卡都構(gòu)造了硬件的“過濾器”。這個過濾器將忽略掉一切和自己無關(guān)的網(wǎng)絡(luò)信息。事實上是忽略掉了與自身MAC地址不符合的信息。</p><p>　　嗅探程序正是利用了這個特點，它主動的關(guān)閉了這個過濾器，也就是前面提到的設(shè)置網(wǎng)卡“混雜模式”。因此，

42、嗅探程序就能夠接收到整個以太網(wǎng)內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)了信息了。[9] </p><p>　　什么是以太網(wǎng)的MAC地址（MAC：Media Access Control），由于大量的計算機在以太網(wǎng)內(nèi)“共享“數(shù)據(jù)流，所以必須有一個統(tǒng)一的辦法用來區(qū)分傳遞給不同計算機的數(shù)據(jù)流的。這種問題不會發(fā)生在撥號用戶身上，因為計算機會假定一切數(shù)據(jù)都由你發(fā)送給MODEM，然后通過電話線傳送出去?？墒牵?dāng)你發(fā)送數(shù)據(jù)到以太網(wǎng)上的時候，你必須弄清楚，

43、哪臺計算機是你發(fā)送數(shù)據(jù)的對象。的確，現(xiàn)在有大量的雙向通訊程序出現(xiàn)了，看上去，他們好像只會在兩臺機器內(nèi)交換信息，可是你要明白，以太網(wǎng)的信息是共享的，其他用戶，其實一樣接收到了你發(fā)送的數(shù)據(jù)，只不過是被過濾器給忽略掉了。[10] </p><p>　　舉例一下，很多的小型局域網(wǎng)計算機用戶都為實現(xiàn)文件和打印共享，安裝了“NetBEUI” 因為它不是基于TCP/IP協(xié)議的，所以來自于網(wǎng)絡(luò)的黑客一樣無法得知他們的設(shè)備情況。基

44、于Raw協(xié)議，傳輸和接收都在以太網(wǎng)里起著支配作用。你不能直接發(fā)送一個Raw數(shù)據(jù)給以太網(wǎng)，你必須先做一些事情，讓以太網(wǎng)能夠理解你的意思。這有點類似于發(fā)短信的方法，你不可能直接把一條短信直接發(fā)送出去，你還要輸入對方的手機號碼才可以發(fā)送，同樣的網(wǎng)絡(luò)上的傳輸數(shù)據(jù)也是一個道理。[11]</p><p>　　以下是一個幫助我們理解數(shù)據(jù)傳送的簡單圖示： </p><p>　　_________ <

45、/p><p>　　/.........\ </p><p>　　/..Internet.\ </p><p>　　+-----+ +----+.............+-----+ </p><p>　　用戶A　-----　路由　.............　用戶B　 </p><p>　　+-----+ ^ +----+

46、.............+-----+ </p><p>　　\.........../ </p><p>　　\---------/ </p><p><b>　　+------+ </b></p><p><b>　　嗅探器　 </b></p><p><b>

47、;　　+------+ </b></p><p>　　用戶A IP 地址: 192.168.1.10</p><p>　　用戶B IP 地址: 192.168.1.1 </p><p>　　現(xiàn)在知道用戶A要于用戶B進行計算機通訊，用戶A需要為192.168.1.10到用戶B 192.168.1.1的通訊建立一個IP包 。這個IP包在網(wǎng)絡(luò)上傳輸，它必須能夠

48、穿透路由器。因此，用戶A必須首先提交這個包給路由器。由每個路由器考查目地IP地址然后決定傳送路徑。 </p><p>　　用戶A 所知道的只是本地與路由連接和用戶B的IP地址。用戶A并不清楚網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)情況和路由走向。用戶A必須告訴路由器準備發(fā)送數(shù)據(jù)包的情況，以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸結(jié)構(gòu)大概是這樣的： </p><p>　　+--+--+--+--+--+--+ </p><p&g

49、t;<b>　　目標(biāo) MAC 　 </b></p><p>　　+--+--+--+--+--+--+ </p><p><b>　　源 MAC 　 </b></p><p>　　+--+--+--+--+--+--+ </p><p><b>　　0x0800　 </b>&l

50、t;/p><p>　　+--+--+-----------+ 　　　 　 </p><p><b>　　IP 包 </b></p><p>　　+--+--+--+--+-----+ </p><p><b>　　CRC校驗 　 </b></p><p>　　+--+--+--+

51、--+ </p><p>　　理解一下這個結(jié)構(gòu)，用戶A的計算機建立了一個數(shù)據(jù)包假設(shè)它由100個字節(jié)的長度（假設(shè)一下，20 個字節(jié)是IP信息，20個字節(jié)是TCP信息，還有60個字節(jié)為傳送的數(shù)據(jù)）?，F(xiàn)在把這個數(shù)據(jù)包發(fā)送給以太網(wǎng),放14個字節(jié)在目的MAC地址之前，源MAC地址還要置一個0x0800的標(biāo)記，他指示出了TCP/IP棧后的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。同時，也附加了4個字節(jié)用于做CRC校驗（CRC校驗用來檢查傳輸數(shù)據(jù)的正確性）。

52、 </p><p>　　現(xiàn)在發(fā)送數(shù)據(jù)到網(wǎng)絡(luò)，所有在局域網(wǎng)內(nèi)的計算機通過適配器都能夠發(fā)現(xiàn)這個數(shù)據(jù)包，其中也包括路由適配器，嗅探器和其他一些機器。通常，適配器都具有一塊芯片用來做結(jié)構(gòu)比較的，檢查結(jié)構(gòu)中的目地MAC地址和自己的MAC地址，如果不相同，則適配器會丟棄這個結(jié)構(gòu)。這個操作會由硬件來完成，所以，對于計算機內(nèi)的程序來說，整個過程時毫無察覺的。</p><p>　　當(dāng)路由器的以太網(wǎng)適配器發(fā)現(xiàn)

53、這個結(jié)構(gòu)后，它會讀取網(wǎng)絡(luò)信息，并且去掉前14個字節(jié)，跟蹤4個字節(jié)。查找0x0800標(biāo)記，然后對這個結(jié)構(gòu)進行處理（它將根據(jù)網(wǎng)絡(luò)狀況推測出下一個最快路由節(jié)點，從而最快傳送數(shù)據(jù)到預(yù)定的目標(biāo)地址）。</p><p>　　設(shè)想，只有路由機器能夠檢查這個結(jié)構(gòu)，并且所有其他的機器都忽略這個結(jié)構(gòu)，則嗅探器無論如何也無法檢測到這個結(jié)構(gòu)的。</p><p>　　MAC地址的格式是什么？以太網(wǎng)卡的MAC地址是一

54、組48比特的數(shù)字，這48比特分為兩個部分組成，前面的24比特用于表示以太網(wǎng)卡的廠商ID，后面的24比特是一組序列號，是由廠商進行分派的，就像我們身份證上的號碼一樣具有全球唯一性。這樣可以擔(dān)保沒有任何兩塊網(wǎng)卡的MAC地址是相同的（當(dāng)然可以通過特殊的方法實現(xiàn)）。如果出現(xiàn)相同的地址，將發(fā)生問題，所有這一點是非常重要的。這24比特被稱之為OUI（Organizationally Unique Identifier）。</p>&l

55、t;p>　　可是，OUI的真實長度只有22比特，還有兩個比特用于其他：一個比特用來校驗是否是廣播或者多播地址，另一個比特用來分配本地執(zhí)行地址（一些網(wǎng)絡(luò)允許管理員針對具體情況再分配MAC地址）。</p><p>　　舉個例子，你的MAC地址在網(wǎng)絡(luò)中表示為 03 00 00 00 00 01 。第一個字節(jié)所包含的值二進制表示方法為00000011。可以看到，最后兩個比特都被置為真值。他指定了一個多播模式，向所有

56、的計算機進行廣播，使用了“NetBEUI”協(xié)議（一般的，在Windows計算機的網(wǎng)絡(luò)中，文件共享傳輸?shù)仁遣皇褂肨CP/IP協(xié)議的）。[12]</p><p><b>　　3.2 功能說明</b></p><p>　　本次論文我們只對抓取到的本機在網(wǎng)絡(luò)中的通信數(shù)據(jù)(如協(xié)議類型，源、目的地址和端口、數(shù)據(jù)包的大小等)加以分析，實現(xiàn)一個簡單的網(wǎng)絡(luò)嗅探器。一個窗體顯示主頁面，

57、另一個頁面顯示詳細的包信息。</p><p>　　詳細信息頁面，顯示的信息如下：</p><p>　　開始時間：嗅探器抓取數(shù)據(jù)包的時間；</p><p>　　源端口：源目的IP地址+端口號；</p><p>　　目的端口：目的IP地址+端口號；</p><p>　　協(xié)議類型：只分析一下常見的類型，如ICMP, IGMP

58、,IP, TCP,UDP；</p><p>　　版本信息：協(xié)議的版本；</p><p>　　生存時間：數(shù)據(jù)包的生命周期；</p><p>　　報頭大?。簣笪膱笫撞看笮?；</p><p>　　報文總長：整個數(shù)據(jù)報的大??；</p><p>　　優(yōu)先級別：提供七個級別，分別是Routine = 0,Priority = 1,

59、Immediate = 2,Flash = 3,FlashOverride = 4,CRITICECP = 5,InternetworkControl = 6,NetworkControl = 7；</p><p>　　延遲：NormalDelay = 0、 LowDelay = 1；</p><p>　　吞吐量：NormalThroughput = 0,HighThroughput =

60、1；</p><p>　　可靠性：NormalReliability = 0,HighReliability = 1；[13]</p><p><b>　　3.3 系統(tǒng)實施</b></p><p>　　(1) Microsoft Visual Studio 2005中新建項目Windows應(yīng)用程序PackerMonitor。</p>

61、;<p>　　(2)添加窗體文件和類文件，分別命名PacketForm.cs、PacketMonitorForm.cs和Packet.cs、PacketMonitor.cs。PacketForm.cs實現(xiàn)詳細信息頁面，PacketMonitorForm.cs實現(xiàn)主頁面。[14]</p><p>　　(3)編碼，當(dāng)使用C#系統(tǒng)類提供的接口取到數(shù)據(jù)包的比特流時，然后對流的初始化處理如下：</p&g

62、t;<p>　　public Packet(byte[] raw, DateTime time) </p><p><b>　　{</b></p><p>　　if (raw == null)</p><p>　　throw new ArgumentNullException();</p><p>　　if

63、 (raw.Length < 20)</p><p>　　throw new ArgumentException(); </p><p>　　m_Raw = raw;</p><p>　　m_Time = time;</p><p>　　m_Version = (raw[0] & 0xF0) >> 4;</p&

64、gt;<p>　　m_HeaderLength = (raw[0] & 0x0F) * 4;</p><p>　　if ((raw[0] & 0x0F) < 5)</p><p>　　throw new ArgumentException(); // 無效的報頭</p><p>　　m_Precedence = (Preceden

65、ce)((raw[1] & 0xE0) >> 5);</p><p>　　m_Delay = (Delay)((raw[1] & 0x10) >> 4);</p><p>　　m_Throughput = (Throughput)((raw[1] & 0x8) >> 3);</p><p>　　m_Reli

66、ability = (Reliability)((raw[1] & 0x4) >> 2);</p><p>　　m_TotalLength = raw[2] * 256 + raw[3];</p><p>　　if (m_TotalLength != raw.Length)</p><p>　　throw new ArgumentExceptio

67、n(); // 無效的數(shù)據(jù)包大小</p><p>　　m_Identification = raw[4] * 256 + raw[5];</p><p>　　m_TimeToLive = raw[8];</p><p>　　if (Enum.IsDefined(typeof(Protocol), (int)raw[9]))</p><p>　

68、　m_Protocol = (Protocol)raw[9];</p><p><b>　　else</b></p><p>　　m_Protocol = Protocol.Other;</p><p>　　m_Checksum = new byte[2];</p><p>　　m_Checksum[0] = raw[1

69、1];</p><p>　　m_Checksum[1] = raw[10];</p><p>　　m_SourceAddress = new IPAddress(BitConverter.ToUInt32(raw, 12));</p><p>　　m_DestinationAddress = new IPAddress(BitConverter.ToUInt32(r

70、aw, 16));</p><p>　　if (m_Protocol == Protocol.Tcp || m_Protocol == Protocol.Udp)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　m_SourcePort = raw[m_HeaderLength] * 256 + raw[m_HeaderLength

71、 + 1];</p><p>　　m_DestinationPort = raw[m_HeaderLength + 2] * 256 + raw[m_HeaderLength + 3];</p><p><b>　　} </b></p><p><b>　　else {</b></p><p>　　

72、m_SourcePort = -1;</p><p>　　m_DestinationPort = -1;</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}[15]</b></p><p><b>　　3.4 系統(tǒng)測試</b></p><

73、;p>　　網(wǎng)絡(luò)嗅探器運行后的界面：</p><p>　　點擊綠色按鈕，開始抓取以太網(wǎng)中與本機通信的IP數(shù)據(jù)包。</p><p>　　點擊紅色按鈕，停止監(jiān)聽。抓取到的信息如下圖：</p><p>　　從圖中可以看出，抓到的有UDP數(shù)據(jù)報，TCP數(shù)據(jù)報，ICMP數(shù)據(jù)報。鼠標(biāo)雙擊列表行，分別得到詳細的報文信息。</p><p>　　UDP協(xié)議

74、詳細的報文信息如下：</p><p>　　TCP協(xié)議詳細的報文信息如下：</p><p>　　ICMP協(xié)議詳細的報文信息如下：</p><p><b>　　4 論文總結(jié)</b></p><p>　　網(wǎng)絡(luò)嗅探器是一把雙刃劍，網(wǎng)絡(luò)安全管理人員利用它可保障網(wǎng)絡(luò)暢通，防范網(wǎng)絡(luò)被攻擊，以達到維護網(wǎng)絡(luò)安全的目的，但是到了入侵者手中

75、，嗅探器成了捕獲網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臋C密、敏感數(shù)據(jù)的厲害武器。所以，作為網(wǎng)絡(luò)安全管理人員，應(yīng)該在技術(shù)上把握優(yōu)勢，揮舞這把雙刃劍，在與入侵者的斗爭中取得勝利。單純的嗅探器的功能始終是局限的，例如無法穿過交換機、路由器，所以在大多數(shù)的情況下，嗅探器往往和其他手段結(jié)合起來使用，嗅探器和spoof(欺騙)以及其他技術(shù)手段結(jié)合在一起對網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的危害是巨大的。例如結(jié)合ARPSpoof(ARP欺騙)、MAC Flooding、Fake the MAC Addr

76、ess(欺騙MAC地址)、ICMP Router Advertisements、ICMP Redirect(ICMP重定向)等技術(shù)手段就可以跨交換機、路由器實施嗅探了。其實嗅探器的目的說穿了只有一個，就是抓包，從抓包這個概念上引伸下去，所有為了能夠抓到網(wǎng)絡(luò)上的信息包而采用的技術(shù)都可以歸入嗅探，單純的嗅探是沒有什么效率的。嗅探器技術(shù)被廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)維護和管理方面，它工作的時候就像一部被動聲納，默默的接收看來自網(wǎng)絡(luò)的各種信息，通過對這些數(shù)&

77、lt;/p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　本次畢業(yè)論文在*老師的諄諄教導(dǎo)、循循善誘下才能得以順利完成，我要感謝我敬愛的導(dǎo)師郭步，正因為您的不辭辛苦、兢兢業(yè)業(yè)的工作務(wù)實態(tài)度使我感佩不已，尤其您在專業(yè)方面的教誨使我受益非淺，并為我以后的工作與學(xué)習(xí)打下了扎實的基礎(chǔ)。另外您教導(dǎo)我關(guān)于人生的真理更是我一生的“指明燈”，讓我對社會提前有了一個比較系統(tǒng)的認識

78、，以便以我更好地融入到社會，，更好地為祖國貢獻自己的知識與力量。</p><p>　　在此，我更要感謝我的父母，是他們幾十年如一日般對我的撫養(yǎng)與教育，正所謂“兒行千里母擔(dān)憂”，孩兒一定會讓您們以我為榮的。在這四年的大學(xué)生涯里，我徹底地擺脫了飯來張口，衣來伸手的“寄生蟲”式生活，讓我在進入社會之前有了一個比較好的過渡時期，我深信不管我以后遇到多大的困難，我都會迎難而上，而不是淺嘗則止，這是我一生中最寶貴的精神財富。

79、</p><p>　　大學(xué)，給了我知識，給了我技能，給了我自信，給了我力量。在嘉院的四年里，是我一生最寶貴的記憶，因為我不僅有“授業(yè)解惑”的恩師，而且還有一群可以相依為伴的好同學(xué)。也正是你們的存在才讓我的大學(xué)生涯充滿了精彩。人生得一知己足矣！而我卻如此幸運，這是上天對我的眷顧，也是對我做人的肯定。我一定會在以后的人生道路上，把從嘉院學(xué)到的知識與精神運用到實際的工作當(dāng)中，為我敬愛的師長爭光，為自己的人生買單。<

80、;/p><p>　　最后，再次向我敬愛的導(dǎo)師，尊敬的父母，熱心的朋友，致于我最崇高的敬意，謝謝您們！我一定不會辜負您們的期望！</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 盧昱等著.網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)[專著]  - 北京：經(jīng)濟管理出版社，2004</p><p>　　[2] 梅曉東

81、著.Visual C#網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)與實踐[M].北京：清華大學(xué)出版社. 2006</p><p>　　[3] 謝希仁著.計算機網(wǎng)絡(luò)電子[M].北京：工業(yè)出版社.2005</p><p>　　[4] 段云所著.信息安全概論[專著] - 大連：東北財經(jīng)大學(xué)出版社，2006</p><p>　　[5] 丁永生編著.計算智能--理論、技術(shù)與應(yīng)用 

82、;- 北京: 科學(xué)出版社，2004.12</p><p>　　[6] 王寶智等著.全新計算機網(wǎng)絡(luò)教程[專著] - 天津：天津科學(xué)技術(shù)出版社，1983.1</p><p>　　[7] 肖漢等著.軟件工程[專著]-北京：國防工業(yè)出版社，2009.6</p><p>　　[8] 王力等著.病毒武器與網(wǎng)絡(luò)戰(zhàn)爭[專著]. - 北京：機械

83、工業(yè)出版社，1994.7</p><p>　　[9] 程秉恢等著.黑客任務(wù)實戰(zhàn) - 北京：科學(xué)出版社，2005</p><p>　　[10] 單征等著.網(wǎng)絡(luò)漏洞攻擊與防范指南[專著] - 西安：西安交通大學(xué)出版社，1984.10</p><p>　　[11] Huitema,C.,Routing in the Internet,Pren

84、tice Hall,1995.8</p><p>　　[12] 潘荷新等著.網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用與實訓(xùn)教程[專著]-北京：科技出版社，2009.8</p><p>　　[13] 張保通等著.計算機網(wǎng)絡(luò)模塊教程[專著]-北京：中國水利水電出版社，2009.10</p><p>　　[14] Stallings,W.,Data and Computer Communicatio