基于Python实现的抓包分析软件
一、简介
这是一个学习模仿WireShark的抓包软件。可以的功能有：侦听、解析、构造数据包等。其中还包括扩展功能：流量监测和攻击检测（Land攻击，Ping of Death）。软件目前支持解析：IP、IPv6、ARP、TCP、UDP、ICMP、ICMPv6、SSDP、HTTP、TLS。
二、主要功能
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侦听指定网卡或所有网卡，抓取流经网卡的数据包
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解析捕获的数据包每层的每个字段，查看数据包的详细内容
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可通过不同的需求设置了BPF过滤器，获取指定地址、端口或协议等相关条件的报文
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针对应用进行流量监测，监测结果实时在流量图显示，并可设置流量预警线，当流量超过预警线时自动报警
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提供了以饼状图的形式统计ARP、TCP、UDP、ICMP报文，以柱状图的形式统计IPv4、IPv6报文
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可将抓取到的数据包另存为pcap文件，并能通过打开一个pcap文件对其中的数据包进行解析
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可逐层逐字段构造数据包，实现自定义数据包发送
三、主要模块
数据报文采集模块 ：完成网络接口数据的捕获、解析，可以根据用户定义条件组合来进行捕获，如只监视采用TCP或UDP协议的数据包，也可以监视用户希望关注的相关IP地址的数据包，同时完成数据封包日志记录，提高了系统的灵活性。此外，对IP类型、ARP、TCP、UDP、ICMP的数量进行统计。
应用流量监测模块 ：获取当前正在运行的应用进程，用户可选择一个应用进行流量监测，获取应用中流量信息，同时对一些常见的入侵攻击特征进行判断，如根据源目的地址是否相同判断Land攻击、IP头部长度是否过长判断ping拒绝服务攻击，并发出预警。
报文伪造模块 ：可以自行构造Ether、IP、TCP、UDP、ICMP、ARP报文，并选择send()、sendp()、sr()、srl()、srloop()五种方式发送报文以实现简单攻击或对TCP/IP进行调试。
界面显示模块 ：设计系统主窗口即数据报文采集界面、应用流量监测界面、报文伪造界面。并完成报文统计图的显示，流量图的显示。
四、源代码结构
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img 存放程序中使用的背景和图标。
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capture_core.py 抓包程序的后台文件，主要用来生成数据包的摘要信息、分析数据包的结构、程序状态处理、下载速度和上传速度的更新等。
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flow_monitor.py 流量监控程序的后台服务代码，实时更新速度、应用流量的过滤及摘要信息的生成、更新应用的网络连接等。
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forged_packet 用于构造数据包并发送，可自定义数据包的每个字段，实现网络攻击或网络欺骗等功能。
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main_ui.py 抓包程序的GUI代码，包括了快捷键的绑定以及可自定义字体和背景图片、已抓到数据包的摘要信息的展示、显示某个数据包的详细信息和十六进制数据等功能。
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main.py 程序的入口。
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monitor_system.py 流量监控的GUI代码，用于查看网络连接速度等。
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tools.py 工具代码，用于获取网卡的NIC、格式的转换、网络连接速度的获取。
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data.json 用于存放程序的配置信息。
五、环境依赖
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Python 3.6
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Scapy 2.4
Linux & Windows
```sh
pip install psutil scapy matplotlib pyqt5
```
在Windows下，还需要
```sh
pip install wmi pywin32
```
六、使用方法
进入项目目录
```sh
cd WireWhale
python main.py
```
七、部分功能介绍
- 主界面主要包括5个部分：
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菜单栏
- 文件：文件保存、打开，软件退出
- 编辑：可自行设置主窗体字体
- 捕获：捕获数据包的流程
- 分析：两大拓展功能，应用流量监测和伪造数据包
- 统计：报文统计
- 帮助：功能介绍及版权声明
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工具栏
- 界面初始时，根据程序运行状态转移图只有开始键可以响应
- 设置了标志位：start_flag、pause_flag、stop_flag、save_flag，用于对程序中一些函数的使用添加限制。开始、暂停、停止、重新开始四个按钮全部按照下图逻辑设置在什么情况下可响应
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- 下面为部分状态截图
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起始状态
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运行状态
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暂停状态
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停止状态
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过滤器以及网卡选择
- 页面初始化时网卡选择下拉框获取网卡信息进行显示，如下图所示，默认全选
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报文显示
- 根据报文类型显示不同颜色，以进行明显的区别
- 报文解析以树状结构显示，层次结构清晰明了
- 抓包简略信息显示框定时滑到最底部
- 状态栏（显示当前网卡、实时收发包速度、上传下载速度）
数据统计模块：绘制图使用python下最流行的数据处理框架Matplotlib绘制要求的统计图。
八、软件运行时部分截图
8.1 主程序
8.2 数据包伪造
8.3 流量监控
参考文献
- 基于SSH架构的个人空间交友网站的设计与实现（北京邮电大学·隋昕航）
- 印刷公司内容管理平台的设计与实现（吉林大学·郎彩虹）
- 深度可定制的工具化爬虫系统的设计与实现（北京邮电大学·李笑语）
- 基于Python的非结构化数据检索系统的设计与实现（南京邮电大学·董海兰）
- 网站运营分析系统设计与实现（电子科技大学·蒋黎）
- 制造业数据交互式分析平台的设计与实现（西安电子科技大学·杨妍）
- 项目管理中测试管理软件系统设计（电子科技大学·金亚敏）
- 网站运营分析系统设计与实现（电子科技大学·蒋黎）
- 金融信息实时发布系统的设计与实现（东北大学·伦健）
- 基于SSH架构的个人空间交友网站的设计与实现（北京邮电大学·隋昕航）
- 基于redis的分布式自动化爬虫的设计与实现（华中科技大学·曾胜）
- 软件外包及管理平台设计与实现（电子科技大学·宋怀亮）
- 项目管理中测试管理软件系统设计（电子科技大学·金亚敏）
- 金融信息实时发布系统的设计与实现（东北大学·伦健）
- 基于Linux平台的网络入侵检测系统的设计与实现（华中科技大学·汪道周）
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