Qt：Qt实现飞秋拦截助手—Mac地址扫描器

爱被打了一巴掌 2022-04-11 13:25 582阅读 0赞

# 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**][Qt_Qt] 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。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI5NTQyNjEx_size_16_color_FFFFFF_t_70]

## 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）][C_C_Windows_IP_MAC]

## 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][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  
![在这里插入图片描述][20181206170914363.]  
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 6byte
        uint8_t destEthAddr[6];
        // 以太网源地址 6byte
        uint8_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 4
        uint16_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][WinPcap]。

### 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。  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI5NTQyNjEx_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

## 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.txt
        Utils::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 filter
        if (pcap_compile(this->mAdapterHandle, &fcode, exp.toStdString().c_str() , 1, 0) < 0)
        {
            qDebug() << "pcap_compile error:" <<  pcap_geterr(this->mAdapterHandle);
    
        }
    
        // set the filter
        if (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][Link 1]。

[Qt_Qt]: https://blog.csdn.net/qq_29542611/article/details/84853496
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI5NTQyNjEx_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20220411/893f266a9fe244caaf5ccd0810a0e63a.png
[C_C_Windows_IP_MAC]: https://blog.csdn.net/qq_29542611/article/details/84711243
[http_standards.ieee.org_develop_regauth_oui_oui.txt]: http://standards.ieee.org/develop/regauth/oui/oui.txt
[20181206170914363.]: /images/20220411/862d2fa8da394096a0ec6e892947f1c8.png
[WinPcap]: http://www.ferrisxu.com/WinPcap/html/index.html
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzI5NTQyNjEx_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: /images/20220411/4edfb16b7e7d42349112d6b94f026665.png
[Link 1]: https://download.csdn.net/download/qq_29542611/10833127