scapy涉及了pf_packet套结字编程，路由以及面向对象设计等诸技术，它本身使用python编写，熟悉python的家伙这下有福了，可以目睹这个优秀的软件而无需下载编译源码之类的了。scapy中到处都是class，不过要说起来，使用class表示协议栈是再方便不过的了，协议栈本身实现的每一个层就是一个class，而每一个经过该层的数据包就是该class的一个对象，一个class拥有很多属性，比如针对ip层来讲，它有源地址，目的地址，ttl等属性，同时它还有send，receive等方法，而每一个经过的数据包只是将这一切具体化了而已，比如一个ip层的数据包可以是这样子的：[src=1.2.3.4,dst=4.3.2.1,ttl=100,...]，然后它可以使用send方法被发送给下层，或者说发送给对方的对等层，从这个意义上讲，我们完全可以简单的使用oo的技术写出一个用户态的协议栈，数据包的来源来自pcap抓取的包，而我们也可以自己使用上述的oo技术构造一个数据包，逐层封装(一直到链路层)后使用packet技术发出去，如果实在不想使用packet技术，也可以搞一个很简单的硬件，比如串口，转接于双绞线(此含义即一条线的一端为rj45口，插入以太网卡，另一端为串口，插入机器串口)，这样的话，从串口读出的就是裸数据了，然后进入我们的用户态使用oo实现的协议栈，解析之后传给我们自己的应用或者再次通过此技术forward出去，注意，我们虽然无法将解析后的数据传给别的应用，因为别的应用使用内核的协议栈，其socket是工作于内核的，然而我们可以代理别的应用，此技术就是本地代理。 简单并且直接的说，scapy就是一个简单的用户态协议栈实现，虽然它还要使用内核的路由功能。我本身非常欣赏scapy这个东西的整体设计，而它的使用也是非常简单，只需先在Debian上apt-get install之，然后直接在命令行输入scapy即可，会出现下列提示符：Welcome to Scapy (0.9.17.1beta)>>> 此时我们输入一行数据回车之：>>> a=IP(src="192.168.40.246",dst="193.168.40.34")/TCP(sport=1111,dport=2222)这样我们就等于构造好了一个ip数据包了，然后我们再输入下列行回车之：>>> sr(a)数据包a即被发送出去了，这一切的操作就是这么简单。上述的IP(...)和TCP(...)中的IP和TCP实际上就是类，圆括号内的数据即可以构造出两个对象，一个IP的，另一个TCP的，两个对象堆列在一起即可形成一个ip数据包，其上是tcp数据，然后当我们调用sr的时候，数据被发送，sr实际上是一个全局的函数，不属于任何类的，熟悉python的一定明白这一点。def sr(x,filter=None, iface=None, *args,**kargs): if not kargs.has_key("timeout"): kargs["timeout"] = -1 s = conf.L3socket(filter=filter, iface=iface) a,b,c=sndrcv(s,x,*args,**kargs) s.close() return a,b核心之处在于构造s和发送s，s由L3socket构造，而其也是一个类对象，它的实现为：class L3PacketSocket(SuperSocket): def __init__(self, type = ETH_P_ALL, filter=None, promisc=None, iface=None): #构造方法 self.type = type #下面将构造出一个packet协议族的socket，并且还是raw的，用于接收数据，使用packet实为自己解析之方便 self.ins = socket.socket(socket.AF_PACKET, socket.SOCK_RAW, socket.htons(type)) self.ins.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_RCVBUF, 2**30) ...#下面将构造出一个packet协议族的socket，并且还是raw的，用于发送自己构造的数据 self.outs = socket.socket(socket.AF_PACKET, socket.SOCK_RAW, socket.htons(type)) ... if iface is None: #得到所有机器上的网卡 self.iff = get_if_list() ... ...#设置网卡为promisc模式用于抓取任意数据包 def close(self): ... def recv(self, x): #接收方法 pkt, sa_ll = self.ins.recvfrom(x) #首先通过操作系统的packet套结字的接收方法接收数据 ... pkt = cls(pkt) ... return pkt def send(self, x): if hasattr(x,"dst"): #根据构造ip包时的dst属性值来决定往哪个网卡口发送这个自己构造好的数据包，这是通过路由得到的，在scapy初始化的时候，路由即已经被读入了内存中，然后我们这里只是根据dst来查找该dst所对应的路由，最终将之解析(python的struct unpack操作)成iff-网卡，gw-网关等数据。 iff,a,gw = conf.route.route(x.dst) ... sdto = (iff, self.type) #得到类似c语言的sockaddr_ll结构体 self.outs.bind(sdto) #将packet套结字bind到该网卡上(c语言中的sockaddr_ll结构体则是bind的参数类型) sn = self.outs.getsockname() ... self.outs.sendto(str(x), sdto) #最终通过操作系统的packet套结字发送出去上面就是scapy中的核心套结字class，它封装了套结字的几乎所有行为，那么可想而知套结字操作的数据则被封装成了另一个核心的class，这就是Packet，然而该Packet作为抽象父类出现，任何特定协议的数据包都是一个它的子类，对于最简单的以太帧来讲，它是：class Ether(Packet): name = "Ethernet" fields_desc = [ DestMACField("dst"), SourceMACField("src"), XShortField("type", 0x0000) ] def hashret(self): return struct.pack("H",self.type)+self.payload.hashret() def answers(self, other): if isinstance(other,Ether): if self.type == other.type: return self.payload.answers(other.payload) return 0 def mysummary(self): return "%s > %s (%04x)" % (self.src, self.dst, self.type)sr函数的作用就是用一个SOCKET将一个PACKET发送出去，之所以使用大写就是因为这都是scapy中的类对象，而不是内建的数据类型或者系统的数据类型，既然SOCKET和PACKET都是类，那么也就是因为它们是类，所以很容易通过继承扩展出很多不同种类的SOCKET和PACKET，比如链路层socket，网络层socket这些不同层次的SOCKET(它们的send/recv方法实现当然不同)，以及以太帧，ip数据报，tcp数据段这些不同层次的PACKET，总之，SOCKET定义了数据的发送接收流程和发送接收方式，而PACKET定义了数据包的格式，可以想象，将SOCKET和PACKET都定义成顶层的抽象超类，然后在不同的协议层定义不同的SOCKET和PACKET子类即可，注意每一个协议层的SOCKET子类和PACKET子类并不是一一对应的，对于每个层次来水SOCKET子类应该很少，而PACKET却很多，简单的说，该层支持那些具体协议，就有几个PACKET子类。事实上，scapy就是这么设计的。 上述的L3PacketSocket表示一个网络层的socket，它的定义如下，以SuperSocket作为父类：class L3PacketSocket(SuperSocket)而上述的Ether表示一个链路层的packet，它的定义如下，以Packet作为父类：class Ether(Packet)有了上述的Socket和Packet，整个发送接收流程就可以运作了，接下来最后需要几个全局的方法用于发送不同层次的数据包，这就是sr，srp等方法了，在scapy的终端，敲入下列命令可以看到帮助信息：>>> help('sr') #类似的还有srp(发送二层数据帧)，sr1等等Help on function sr in module __main__:sr(x, filter=None, iface=None, nofilter=0, *args, **kargs) Send and receive packets at layer 3 nofilter: put 1 to avoid use of bpf filters retry: if positive, how many times to resend unanswered packets if negative, how many times to retry when no more packets are answered timeout: how much time to wait after the last packet has been sent verbose: set verbosity level multi: whether to accept multiple answers for the same stimulus filter: provide a BPF filter iface: listen answers only on the given interface整个流程是：1.scapy启动，全局读取路由信息，供以后发送三层以及三层以上数据包时确定网卡出口时使用，要知道，建立一个af_packet类型的socket需要bind一个sockaddr_ll结构体，而此结构体需要指定一个确定的网卡信息，比如eth0，eth1等：struct sockaddr_ll sl;int fd = socket(PF_PACKET, SOCK_RAW, htons(ETH_P_ALL));sl.sll_family = PF_PACKET;struct ifreq req;strcpy(req.ifr_name, "eth0");ioctl(fd, SIOCGIFINDEX, &req);sl.sll_ifindex = req.ifr_ifindex;sl.sll_protocol = htons(ETH_P_ALL);bind(fd, (struct sockaddr *)&sl, sizeof(sl));bind网卡的时候需要的eth?信息就是通过scapy初始化时得到的全局路由得到的，到时候，会根据IP(...,dst="xxx",...)中的dst信息来在全局路由中得到ethN信息，从而可以将socket进行bind；2.用户输入一个诸如a=IP(src="192.168.40.246",dst="192.168.40.34")/TCP(sport=1111,dport=2222)之类的创建一个对象，该对象拥有dst属性：192.168.40.34；3.用户调用sr(a)发送数据包，此时初始化一个L3PacketSocket对象，并且调用L3PacketSocket对象的send函数，后者将原生socket bind到一个ethN上(由路由确定)，然后调用原生socket将数据发出；4.读取返回。5.以上的1-4仅仅是三层数据的发送过程，sr函数只能发送ip层以及ip携带的数据
本文转自 dog250 51CTO博客，原文链接:http://blog.51cto.com/dog250/1271136
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