Ethernet сниффер на Java

Ethernet сниффер на JavaСниффер или анализатор трафика в Ethernet сети тема довольно обширная и ее нереально осветить в одном посте. Достаточно проанализировать работу и возможности общеизвестного анализатора трафика Wireshark и станет ясно насколько серъезна данная тема. И тем не менее все же попробуем сделать несколько шагов в данном направлении используя технологию Java.

Эта тема интересна не только для анализа трафика в Ethernet сети но и для построения десктопного приложения по приему и обработке так называемых 'сырых' Ethernet пакетов на Java, которое может работать в любой опереационной системе как есть. Итак, известно, что Wireshark работает в связке с популярной Windows библиотекой WinPcap. В Java также есть подобная библиотека, вернее так называемая обертка Java для WinPcap Jnetpcap, которая имеет развернутую документацию и множество примеров ее применения.

На официальном сайте библиотеки Jnetpcap имеются примеры ее использования, но каждый из примеров поясняет только общую концепцию ее применения с кодом в методе main(). Данный пост это собственно тоже небольшой пример использования библиотеки Jnetpcap но на базе простейшей десктопной формы, где представлен механизм запуска отлова безпротокольных Ethernet фреймов с использованием классов потока, формы с входящими в нее классами и лисенерами, а также хендлера в котором собственно и формируются данные отловленного фрейма. На базе приведенного примера вполне можно развивать тему приема и обработки безпротокольных Ethernet пакетов в любом требуемом направлении. Ниже приведен Java код примера с обильными комментами.


package javaethcapturer;

import java.awt.Color;
import java.awt.Container;
import java.awt.event.ActionEvent;
import java.awt.event.ActionListener;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import javax.swing.JButton;
import javax.swing.JComboBox;
import javax.swing.JFrame;
import javax.swing.JLabel;
import javax.swing.JScrollPane;
import javax.swing.JTextArea;
import org.jnetpcap.Pcap;
import org.jnetpcap.PcapIf;
import org.jnetpcap.packet.PcapPacket;
import org.jnetpcap.packet.PcapPacketHandler;

public class JavaEthCapturer {

    // Will be filled with NICs
    List alldevs = new ArrayList();
    // For any error msgs
    StringBuilder errbuf = new StringBuilder();
    //Getting a list of devices
    int r = Pcap.findAllDevs(alldevs, errbuf);
    int adp; 
    int nbpct;
    boolean pc = false;
    // массив строк адаптеров 
    String [] nbAdapterStrings = {"0", "1"};
    String [] nbAdpStrings = {"0", "1"};
    int bufrdCount;
    // Capture all packets, no trucation
    int snaplen = 64 * 1024; 
    // capture all packets
    int flags = Pcap.MODE_PROMISCUOUS; 
    // пакеты только на выбранный адаптер 
//    static int flags = Pcap.MODE_NON_PROMISCUOUS; 
    // Timeout mc
//    static int timeout = 10000;           
    int timeout = 100;           
//----------------------------------------------------------------------
// создание объектов
    
    private JButton stop = new JButton("Stop");
    private JButton start = new JButton("Start");
    private static  JTextArea input = new JTextArea("input");
    private JScrollPane scrollPaneInput = new JScrollPane(input);
    private JLabel label1 = new JLabel("Select an adapter");
    private JLabel label2 = new JLabel("Test1");
    private JLabel label3 = new JLabel("Test2");
    private JComboBox adapterList = new JComboBox();
    static private Pcap pcap = new Pcap();
    
//----------------------------------------------------------------------
// Десктопная форма 
    
    public class Form extends JFrame{

        String dv = "";
        
        // конструктор класса Form (должен иметь тоже имя Form)
        public Form() {

            System.out.println(r);
            System.out.println(r);
            if (r != Pcap.OK) {
                System.err.printf("Can't read list of devices, error is %s", errbuf
                        .toString());
                return;
            }
            
            System.out.println("Network devices found:");
            int i = 0;
            for (Iterator it = alldevs.iterator(); it.hasNext();) {
                PcapIf device = (PcapIf) it.next();
                String description =
                        (device.getDescription() != null) ? device.getDescription()
                        : "No description available";
                // записать название адаптера в строку
                nbAdapterStrings[i] = description + "\n";
                nbAdpStrings[i] = description;
                dv = dv + nbAdapterStrings[i];
                // список адаптеров в adapterList
                adapterList.addItem(nbAdapterStrings[i]);
                i++;
            }
            // список адаптеров в input
            input.setText(dv);
            // инициализация компонентов
            initComponents();
        }
        
        // метод инициализации компонентов формы
        private void initComponents(){
            // положение на экране
            setBounds(15,30,800,600);
            // размер формы
            setSize(830, 600);
            // Закрытие формы 
            setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
            // Контейнер для размещения компонентов формы
            Container container = getContentPane();
            // установить разметку
            container.setLayout(null);
            container.setBounds(5,5,800,600);

//----------------------------------------------------------------------
// JTextArea

            // Добавление JTextArea input
            input.setLineWrap(true);
            input.setColumns(20);
            input.setRows(5);
            input.setBounds(10,220,790,300);
            container.add(input);
            // Добавление скрола
            scrollPaneInput.setVerticalScrollBarPolicy(JScrollPane.VERTICAL_SCROLLBAR_ALWAYS);
            scrollPaneInput.setBounds(10,220,800,300);
            container.add(scrollPaneInput);
            scrollPaneInput.setViewportView(input);  

//----------------------------------------------------------------------
// JComboBox
        
            adapterList.setBounds(10,25,300,20);
            // зарегистрировать экземпляр класса обработчика события 
            adapterList.addActionListener(new ethListEventListener());
            adapterList.setEnabled(true);
            container.add(adapterList);
            
//----------------------------------------------------------------------
// JLabel

            // добавление метки состояния COM порта
            label1.setBounds(10,5,300,20);
            // прозрачный фон
            label1.setOpaque(true);
            label1.setForeground(Color.red);
            container.add(label1);
            // 
            label2.setBounds(10,190,300,20);
            label2.setText("Lenght of packet");
            container.add(label2);
            //
            label3.setBounds(20,530,250,20);
            label3.setText("Frame number");
            container.add(label3);

//----------------------------------------------------------------------
// JButton

            // зарегистрировать экземпляр класса обработчика события start
            start.addActionListener(new startEventListener());
            // добавить кнопку и ее положение
            start.setBounds(440,155,80,25);
            start.setEnabled(false);
            container.add(start);

            // зарегистрировать экземпляр класса обработчика события stop
            stop.addActionListener(new stopEventListener());
            stop.setBounds(730,155,80,25);
            stop.setEnabled(false);
            container.add(stop);
        } 

        // клас имплементации события нажатия start
        class startEventListener implements ActionListener {

            @Override
            // обработка события нажатия на button start
            public void actionPerformed(ActionEvent e) {
                // дезактивировать выбор адаптеров
                adapterList.setEnabled(false);
                // Флаг открытия pcap
                pc = true;
                stop.setEnabled(true);
            }      
        }

        // клас имплементации события нажатия stop
        class stopEventListener implements ActionListener {
            @Override
            // обработка события нажатия на button stop
            public void actionPerformed(ActionEvent e) {
                // Флаг закрытия pcap
                pc = false;
                System.out.println(adp + " device close");
                label1.setOpaque(true);
                label1.setForeground(Color.red);
                label1.setText("Select an adapter");
                //Close the pcap
                pcap.close();
                start.setEnabled(false);
                adapterList.setEnabled(true);
                stop.setEnabled(false);
            }
        }
        
        // обработка события изменения JComboBox comList
        class ethListEventListener implements ActionListener {
            
            String op = "Opened";
            
            @Override
            public void actionPerformed(ActionEvent e) {
                // comName - выбранная строка в JComboBox comList  
                JComboBox cb = (JComboBox)e.getSource();
                // получить номер выбранного адаптера
                adp = cb.getSelectedIndex();
                // выбор адаптера
                PcapIf device = (PcapIf) alldevs.get(adp);
                // отрыть выбранный адаптер
                pcap = Pcap.openLive(device.getName(), snaplen, flags, timeout, errbuf);
                if (pcap == null) {
                    input.setText("Error while opening device for capture: "
                            + errbuf.toString());
                }
                // выбранный адаптер в окне input 
                input.setText(nbAdpStrings[adp] + "   " + op);
                // прозрачность label1 с послед. уст. цвета
                label1.setOpaque(true);
                label1.setForeground(Color.MAGENTA);
                label1.setText(nbAdapterStrings[adp]);
                start.setEnabled(true);
            }
        }
    }

//----------------------------------------------------------------------
// Хендлер метод 
    
    PcapPacketHandler jpacketHandler = new PcapPacketHandler() {
        
        // строка данных
        String readData;
        // буфер данных
        byte[] bufrd = new byte [2000];

        @Override
        public void nextPacket(PcapPacket packet, String user) {
            // данные фрейма data
            byte[] data = packet.getByteArray(0, packet.size()); 
            // номер фрейма
            nbpct = (int) packet.getFrameNumber();
            input.setText("");
            readData = "";
            // количество байт фрейма
            label2.setText(String.format("Lenght of packet %d bytes", data.length));
            label3.setText(String.format("Frame number %d ", packet.getFrameNumber()));
            // перенос данных фрейма в форматированную строку
            for (int i = 0; i < data.length; i++){
                bufrd[i] = data[i];
                readData = readData + String.format("%02X ", bufrd[i]);
            }
            // данные фрейма в окно input
            input.setText(readData);
        }
    };

    // Поток с pcap.loop
    public class PcapLoopThread extends Thread {
        
        // переопределение метода run
        @Override
        public void run() {
            while(true)
            {
                try{
                    //Приостанавливает поток 1мс
                    sleep(1);		
                    if(pc) {
                        // отлов одного пакета если был Start
                        pcap.loop(1, jpacketHandler, "jnetpcap rocks!");
                    }
		}catch(InterruptedException e){}
            }
        }
    }

//----------------------------------------------------------------------
// Main    
    public static void main(String[] args) {
       
        // создание объектов
        JavaEthCapturer javaEthTest = new JavaEthCapturer();
        JavaEthCapturer.Form form = javaEthTest.new Form(); 
        JavaEthCapturer.PcapLoopThread pcapLoopThread = javaEthTest.new PcapLoopThread();
        // по зарытию формы
        form.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
        
        // Запуск формы
        form.setVisible(true);
        // Запуск потока
        pcapLoopThread.start();
    }
}
	
	

Для порядка кратко опишем работу приложения.

1. При запуске приложения прежде всего необходимо определиться со списком сетевых адаптеров и выбрать тот с которым программа будет работать. Список адаптеров формируется в конструкторе класса формы Form() и отображается в окне JTextArrea и в списке выбора JComboBox. Кроме того в лисененре ethListEventListener производится операция открытия выбранного адаптера pcap = Pcap.openLive(device.getName(), snaplen, flags, timeout, errbuf);

Выбор сетевого адаптера

2. После выбора нужного адаптера и его открытия становится доступной кнопка Start по нажатию которой, в лисененре startEventListener, производится установка флага запуска метода отлова пакетов pcap.loop(1, jpacketHandler, "jnetpcap rocks!"); Отлов пакетов производится в потоке PcapLoopThread() который запускается при запуске приложения в методе main()

Старт сниффера

Вот собственно и все. В окне JTextArea input будут мелькать данные всех входящих и исходящих пакетов. Над окном и под ним будут мелькать циферки указывающие на количество байт в отловленном пакете и порядковый номер фрейма соответственно. Полезно обратить внимание на начальные установки типа int timeout = 100; - таймаут перед отловом каждого последующего пакета, int flags = Pcap.MODE_PROMISCUOUS; - режим отлова пакетов который может быть MODE_NON_PROMISCUOUS - отлов только тех пакетов которые имеют адрес назначения совпадающий с МАС адресом выбранного адаптера. Порядок передачи переменных из класса в класс и механизм взаимодействия объектов в приложении можно проследить просмотрев код программы. По ссылке ниже по тексту собственно архив проекта с библиотекой Jnetpcap для Net Beans 7.2. Не забывайте оставлять свои комменты, замечания и предложения по теме.

P.s. Поскольку библиотека jnetpcap это всего лишь обертка библиотеки winpcap то для правильной работы приложения в Windows должна быть установлена нативная (родная для операционной системы) библиотека WinPcap и в системную папку ...:\WINDOWS\system32\ помещен файл библиотеки jnetpcap jnetpcap.dll

   К данной статье нет комментариев
* Заполните все поля
* Тема

* Ваше имя

* Ваш email: (нигде не публикуется)

*Новость (реплика)

Введите код подтверждения с картинки (проверка от автороботов):

 

email при указании не будет опубликован. Адреса с http:// преобразуются в ссылки автоматически. Теги запрещены.
Перейти и растаять в своей любимой социалке