经验大分享：python3使用libpcap库进行抓包及数据处理

python版本：python 3.9

libpcap版本：1.11.0b7

python libpcap库是底层绑定c语言libpcap库的开发包，旨在提供python应用可访问的unix c libpcap库API（以及为win32系统提供的Npcap、WinPcap），直接使用底层c代码，性能很好。

这里记录下Windows 10 环境下python3.9如何安装及使用libpcap库（Linux和mac系统可参考Windows）。

pypi地址：

github 地址：

一、安装libpcap库

1、在线安装

直接使用pip进行安装：

pip install libpcap

默认安装最新版本。

2、离线安装

2.1 下载离线安装文件

可以在pypi页面源代码或whl文件。

2.2 执行离线安装操作

1) 可以使用源码进行安装

解压文件到当前目录，然后执行安装命令：

python -m pip install ./libpcap-1.11.0b7

2）也可以使用whl文件进行离线安装

安装命令如下：

python -m pip install libpcap-1.11.0b7-py3-none-any.whl

二、使用libpcap库

1、导入及指定pcap库

import libpcap

libpcap.config(LIBPCAP="wpcap")

2、常用API介绍

tcpdump就是以libpcap为基础实现的，c语言libpcap的文档可以在tcpdump官网找的：

这里描述下python常用接口。

2.1 获取网络设备接口

lookupdev(errbuf)

功能：该函数用于查找网络设备，返回的值可以被open_live函数直接调用。

参数：

errbuf为c语言字符串类型，用于获取错误信息。

使用示例：

import ctypes as ct

import libpcap as pcap

errbuf = ct.create_string_buffer(pcap.PCAP_ERRBUF_SIZE + 1)

device = pcap.lookupdev(errbuf)

print(errbuf.value)

findalldevs(alldevs, errbuf)

功能：该函数用于查找所有网络设备。

参数：

alldevs为pcap_if_t结构体指针，用于存储查找到的所有网络设备信息。

errbuf为c语言字符串类型，用于获取错误信息。

使用示例：

import ctypes as ct

import libpcap as pcap

errbuf = ct.create_string_buffer(pcap.PCAP_ERRBUF_SIZE + 1)

alldevs = ct.POINTER(pcap.pcap_if_t)()

pcap.findalldevs(ct.byref(alldevs), errbuf)

print(alldevs【0】.name)

pcap.freealldevs(alldevs)

2.2 抓包接口

open_live(device:bytes,snaplen:int,promisc:int,to_ms:int,errbuf)

功能：该函数用于打开一个用于捕获数据的网络设备

参数：

device为网络接口的名字，可通过api获取，也可以人为指定，如："eth0"

snaplen是捕获数据包的长度，不能大于65535

promise用于标记是否开启混杂模式，1代表混杂模式，其它值代表非混杂模式

to_ms代表需要等待的毫秒数，超过这个时间后，获得数据包的函数会立即返回，0表示一直等待直到有数据包到来

errbuf为c语言字符串类型，用于获取错误信息。

返回值：返回pcap_t类型指针，后面的所有操作都要使用这个//代码效果参考：http://www.zidongmutanji.com/bxxx/587774.html

使用示例：

import ctypes as ct

import libpcap as pcap

device = b'eth0' # linux

errbuf = ct.create_string_buffer(pcap.PCAP_ERRBUF_SIZE + 1)

handle = pcap.open_live(device,4096,1,1000,errbuf)

if errbuf.value:

print("hanle error :",errbuf.value)

open_offline(fname:bytes,errbuf)

功能：该函数用于打开离线抓包文件

参数：

fname为文件名称，比如：b"/tmp/test1.cap"

errbuf为c语言字符串类型，用于获取错误信息。

返回值：返回pcap_t类型指针，后面的所有操作都要使用这个指针。

使用示例：

import ctypes as ct

import libpcap as pcap

errbuf = ct.create_string_buffer(pcap.PCAP_ERRBUF_SIZE + 1)

handle = pcap.open_offline(fname,errbuf)

if errbuf.value:

print("hanle error :",errbuf.value)

2.3 数据包获取接口

next(handle,pheader)

功能：该函数用于获取数据包，一次只获取一个包。

参数：

handle为pcap_t类型指针

pheader为pcap_pkthdr结构体指针，可通过pkthdr函数创建

返回值：返回u_char类型指针,代表包数据，可使用struct.unpack函数解析

使用示例：

import libpcap as pcap

pheader //代码效果参考：http://www.zidongmutanji.com/zsjx/522565.html

packet = pcap.next(handle,pheader)

2.4 写文件接口

dump_open(handle,fname:bytes)

功能：该函数用于打开文件，存储获取到的数据包。

参数：

handle为pcap_t类型指针

fname为文件名称

返回值：返回pcap_dumper_t 类型指针,后面的所有操作都要使用这个指针。

使用示例：

import libpcap as pcap

fname = b"realtime1.cap"

fPcap = pcap.dump_open(handle,fname)

dump(handle,pheader,packet)

功能：该函数用于存储获取到的数据包。

参数：

handle为pcap_dumper_t类型指针

pheader为pcap_pkthdr结构体指针

packet是数据包

返回值：无返回值

使用示例：

fPcapUbyte = ct.cast(fPcap,ct.POINTER(ct.c_ubyte))

pcap.dump(fPcapUbyte,pheader,packet)

dump_flush(handle)

功能：该函数用于将缓存的数据刷到磁盘

参数：

handle为pcap_dumper_t类型指针

返回值：错误码，0代表成功，-1代表出错

2.5 资源释放接口

close(handle)

功能：释放pcap_t类型指针

参数：

handle为pcap_t类型指针

返回值：无返回值

dump_close(handle)

功能：释放pcap_dumper_t类型指针

参数：

handle为pcap_dumpert类型指针

返回值：无返回值

3、典型使用场景

3.1、网卡实时抓包

可以使用libpcap库进行网卡实时数据抓包，这里进行简单的示例：

1）首先需要获取或指定抓包设备

方法1 ：指定网卡接口名称

device = b'\Device\NPF{BFDBF91E-9848-417D-B8AB-D3ED19990717}' # windows

device = b'eth0' # linux

Windows网卡接口名称可在wireshark的捕获界面看到，具体如下：

linux网卡名称获取：ifconfig

方法2 ：使用lookupdev获取网卡接口名称

device = pcap.lookupdev(errbuf)

方法3 ：使用findalldevs获取网卡接口名称

alldevs = ct.POINTER(pcap.pcap_if_t)()

pcap.findalldevs(ct.byref(alldevs), errbuf)

device =alldevs【0】.name

2）使用open_live函数进行网卡抓包；

3）使用pkthdr函数创建header，获取包头信息（时间戳、包大小）；

4）使用next函数循环读取数据包，需要注意的是，获取的packet对象的contents是C语言类型，需要使用它ctypes的pointer函数进行转换；

5）数据包（比如IP头）的解析可使用struct的unpack函数；

6）如果要将抓包数据存盘，可使用dump_open、dump、dump_flush系列函数进行操作，需要注意的是，dump_open函数的第二个参数必须是byte类型；

示例代码及运行效果：

完整代码获取途径：

3.2、离线数据解析

可以使用libpcap库进行离线抓包文件的解析，这里进行简单的示例：

1）首先需要使用open_offline函数打开pcap文件，需要注意的是，函数的第一个参数必须是byte类型；

2）使用pkthdr函数创建header，获取包头信息（时间戳、包大小）?；

3）使用next函数循环读取数据包，需要注意的是，获取的packet对象的contents是C语言类型，需要使用它ctypes的pointer函数进行转换?；

4）数据包（比如IP头）的解析可使用struct的unpack函数?；

示例代码及运行效果：

完整代码获取途径：

3.3、使用过滤条件抓包

网卡实时抓包和离线数据解析时，可以设置过滤条件，避免数据量过大。

过滤条件示例：

1） 过滤IP

host 过滤某个ip的所有包

host 8.8.8.8

src 过滤源ip

src 8.8.8.8

dst过滤目的ip

dst 8.8.8.8

2）过滤端口

port进行单个端口过滤

port 22

portange进行多个端口过滤

portange 1-1024

可使用src或dst指定端口方向

src port 22

dst port 22

3）指定协议

tcp

udp

icmp

4）使用组合条件

and 进行与逻辑

src localhost and dst port 22

src localhost dst port 22

or 进行或逻辑

port 80 or 22

port 80 || 22

示例代码及运行效果：

完整代码获取途径：

三、资源下载

本文涉及libpcap源代码及whl文件，可从百度网盘获取：

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