無論作為網絡運維人員,還是安全滲透工程師,在工作中都會無可避免地碰到網絡抓包的需求。

對網絡運維人員,網絡抓包可以:

• 定位網絡里的異常設備;
• 排查網絡性能瓶頸;
• 了解真實的網絡互聯狀態。

對安全滲透工程師,網絡抓包可以:

• 有助于逆向分析聯網型App;
• 從真實流量中發現可利用的漏洞;
• 定位可能的網絡后門和木馬。

以上這些目標,往往無法僅靠在本機上抓包完成,必須在網絡層有更方便的抓包解決方案。在古早還使用集線器(Hub)時,由于Hub設備不夠“智能”,它會把所有的流量轉發給所有的端口(除了發出端口之外),所以只要把監聽機器的網卡設置為混雜模式(promiscuous mode),即可收到接在同一個Hub上其他機器的流量。但這種方式隨著Hub退出市場,也慢慢不再適用了。

以下介紹幾種在實驗室環境和中小型網絡里的網絡抓包方式。它們不是企業級專業級的解決方案,而更適用于個人網絡逆向分析和問題定位。

一、網絡分流器(TAP)

網絡分流器大多都是無源型(passive)設備,所以不需要裝任何軟件,不需要有什么額外知識,就能抓到流經網線的流量。一款非常小巧便攜的適合個人使用的網絡分析器如圖:

上圖東西的全名叫“Throwing Star LAN TAP”,用上述關鍵字在淘寶可以找到,盛惠50大元。通過和參照物的對比,可以看出它非常小巧,而且無需電源供電,只是在接入網絡時會引起短暫的網絡中斷,基本對網絡沒有影響。

它共有4個RJ45口,形成一個飛鏢狀(飛鏢的英文就是“Throwing Star”)的十字結構。使用時把J1-J2串入需要做抓包的網絡中,J3和J4連接抓包機器。也就說J3和J4兩個口,是分別捕獲流入和流出兩個方向的流量,再分別復制給監聽系統的兩個網絡端口的。所以要想同時捕獲監控鏈路里的所有流量,監控工作臺電腦必須有兩塊用于嗅探的網卡。這個也并不難實現,除了默認的有線網卡之外,只要再接一個USB接口的有線網卡即可。以下為TAP接入網絡的場景:

TAP可以直接串在要抓包的設備前面,也可以接到某臺交換設備前面。如果接在交換設備前,得到的流量可能很大,在設置抓包參數時需要做適當的過濾。如上圖示意圖,我們使用的抓包機器為 Linux系統,上有兩塊有線網卡,分別連接J3和J4接口。要注意的是,抓包機器這樣接入TAP后,自身是無法上網的!

在抓包機器上,執行 tshark-D 命令,獲得系統里當前可以抓包的所有接口列表。需要對哪個接口抓包,可以用 -i 參數指定。如下圖的網卡列表中,排名第一的 "1.enp0s25" 即為系統自帶有線網卡,排名第二的 “2. enx00e04c680039” 是USB接口的有線網卡。如果需要同時對兩塊網卡做抓包,只需要在 tshark -i 參數后,加入網卡編號即可。所以最后執行的命令為: tshark-i1-i2-w cap2.pcap,就可以把流經TAP的全部流量,保存到 cap2.pcap 文件里。

以上步驟雖然是以Linux操作系統的抓包機器來做示例,但完全可以移植到其他平臺,如Windows平臺甚至可以直接在圖形界面的Wireshark里選定要抓包的網絡接口,操作上更直觀可用。從獲得的cap2.pcap抓包文件里再做細致的數據包分析和檢索。

如下圖中查看的端點列表。

以及下圖中的往來HTTP流量。如果抓包機器上只有一個網卡,只能連到J3/J4接口之一,則下面這個截圖里的HTTP流量,在同一時間內只能獲得請求或者響應單個方向的流量。

二、有網管功能的小交換機

上面介紹的無源 TAP固然非常便攜,但如果不樂意在自己機器上多準備一個網絡接口,就無法同時抓到雙向的流量。如何解決這個問題呢?最簡單的方式,是使用具備網管功能的交換機?，F在具備網管功能的交換機并不昂貴,有大量適用于辦公網絡的小交換機可供選購。在選購的過程中,請注意它的功能列表是否標有“支持端口鏡像”,如果有,就可以滿足抓包的需求。如我們測試使用的這款tp-link TL-SG2005小交換機:

這類設備使用方式取決于不同的品牌和型號,請閱讀相關說明說。在我們這款設備中,只需要把監控機器接到某個網絡接口(下圖中抓包機器接在端口5上),并訪問內置Web控制臺,從Web控制臺上,指定對哪個或哪幾個端口進行流量鏡像即可(下圖中需要被抓包的機器在端口4上)。 配置示例如下圖:

如上圖設置完成后,即可在端口5所連的抓包機器上,非常方便地對接在端口4所接機器執行抓包監控。

三、用兩塊網卡的Linux方案

hmmm,上面的方法確實都很不錯啦,但好像都只支持有線連接的設備抓包?如果需要對無線設備的流量抓包怎么辦呢?這可以通過各種裝有2個網卡,搭建自己的無線 AP實現。預算低的可以選擇樹莓派這類ARM平臺硬件系統,預算充裕的可以選擇帶無線網卡的各種迷你電腦。自行在這些機器安裝合適的Linux發行版,并把這些設備配置成“有線-無線網卡”的網橋/無線接入點,然后直接在這臺機器的網橋接口上進行抓包。這種方式可以指定源端機器的詳細信息做過濾,如IP地址或MAC地方,抓包過濾可以更定制化更精確。以下我們以裝了基于Debian系統的樹莓派舉例說明大體步驟。

樹莓派已自帶一塊有線網卡和一塊無線網卡接口,在系統中分別名為eth0和wlan0。以下用樹莓派3在官方Raspbian平臺的情況舉例。

首先安裝 (1)網橋管理程序 bridge-utils、(2)軟AP接入點管理程序hostapd、(3)命令行抓包工具tshark 和 (4)隨機數產生工具rng-tools:

sudo apt-get install -y bridge-utils hostapd tshark rng-tools

要啟用網橋功能,需要在內核里把 net.ipv4.ip_forward 置為1。修改 /etc/sysctl.conf ,加入以下這行:

net.ipv4.ip_forward=1

創建一個網橋br0,編輯 /etc/network/interfaces,把eth0 網卡加入網橋br0,把網橋br0的IP,設置為原來eth0的IP。

也就是【address 192.168.99.13】這一行,應為 eth0 網卡的原IP地址,其他信息如網關和dns等請根據實際情況修改。

auto loiface lo inet loopbackauto eth0iface eth0 inet manualallow-hotplug wlan0iface wlan0 inet manual#創建一個網橋br0,把eth0加入這個網橋#給網橋指定一個靜態IP,這里用192.168.99.13,是因為樹莓派所接網段為192.168.99.0/24,需要根據實際情況修改#網橋的靜態IP最好和原來的eth0靜態ip保持一致,雖然不是強制項auto br0iface br0 inet static        bridge_ports eth0        address 192.168.99.13        netmask 255.255.255.0        network 192.168.99.0        broadcast 192.168.99.255        gateway   192.168.99.1        dns-nameservers 8.8.8.8#如果網橋需要用dhcp方式獲得IP#iface br0 inet dhcp

把無線網卡wlan0配置為AP熱點,熱點的ssid名為【wifi_ssid】,密碼為【12345678】,編輯文件 /etc/hostapd/hostapd.conf :

# 把wlan0網卡配置為ap熱點interface=wlan0driver=nl80211hw_mode=gchannel=6ieee80211n=1wmm_enabled=1ht_capab=[HT40][SHORT-GI-20][DSSS_CCK-40]macaddr_acl=0auth_algs=1ignore_broadcast_ssid=0wpa=2wpa_key_mgmt=WPA-PSKrsn_pairwise=CCMP# 接入點名稱,可按實際需求修改ssid=wifi_ssid# 接入點驗證密碼,可按實際需求修改wpa_passphrase=12345678# 把接入點加入網橋br0bridge=br0

要持久化以上熱點配置,編輯hostapd服務文件,執行命令 sudo vi/etc/systemd/system/hostapd.service,把 /etc/systemd/system/hostapd.service 文件的內容設置為:

[Unit]Description=Hostapd Service[Service]Type=forkingExecStart=/usr/sbin/hostapd -B /etc/hostapd/hostapd.conf[Install]#WantedBy=multi-user.targetWantedBy=graphical.targetAlias=hostapd.service

其中【WantedBy=】一行取決于當前系統的默認啟動級別,可以先執行命令 systemctlget-default 確認默認啟動級別。根據實際情況,選擇其中一種。

再把hostapd服務指定為自啟動模式:

sudo update-rc.d hostapd defaultssudo update-rc.d hostapd enableservice hostapd status

完成后重啟機器, sudo reboot now 。

重啟重新登錄系統后,執行以下命令查看網橋br0的狀態:

$ brctl show br0bridge name     bridge id               STP enabled     interfacesbr0             8000.b827eb99a031       no              eth0                                                        wlan0$ifconfig br0br0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST>  mtu 1500        inet 192.168.99.90  netmask 255.255.255.0  broadcast 192.168.99.255        inet6 fe80::ba27:ebff:fe99:a031  prefixlen 64  scopeid 0x20<link>

執行以下命令,驗證和查看wlan0網卡上的熱點狀態,在返回的內容里,看到【ssid wifi_ssid】,即為熱點正常啟動。

$sudo iw wlan0 infoInterface wlan0        ifindex 3        wdev 0x1        addr b8:27:eb:cc:f5:64        ssid wifi_ssid        type AP        wiphy 0        channel 6 (2437 MHz), width: 20 MHz, center1: 2437 MHz        txpower 31.00 dBm

重啟和驗證過網橋和熱點信息后,掃描所在無線網絡,果然看到名為“wifi_ssid”的接入點。從手機的WIFI設置上,選擇加入該無線網絡:

輸入正確的接入點驗證密碼后,手機獲得了樹莓派網橋分配的IP地址:

此時只要登錄樹莓派,執行以下命令行,在 host參數里指定手機的IP地址,即可對該IP的所有流量進行精確抓包:

tshark -i br0 -w traffic_from_mobile.pcap 'host 192.168.99.114'

最后得到的 traffic_from_mobile.pcap 文件里就獲得這臺手機的完整流量了。

四、總結

從以上介紹可以看出,網絡層抓包有各種可選方式,建議根據自己的需求和具體網絡架構,選擇適用的模式。另外也可以進行多種模式的疊加和串接,實現更靈活的抓包模式。

同時我們也要提醒一下:網絡抓包有風險!不要貿然實施未獲授權的抓包,可能會違法違規,以上方式只建議在實驗和學習環境中使用。

最后,我們也再完整地總結一下上述三種方式的對比:

(朱筱丹 | 天存信息)

Ref

1. J. Bullock, J T. Parker - Wireshark for security professionals
2. Using a Raspberry Pi 3 as a WiFi Access Point and Bridge
3. NetworkConfiguration
4. RPI-Wireless-Hotspot