1、引言
现如今已经进入互联网时代，无论是工作还好娱乐都已经离不开互联网，与此同时，网络相关的问题也时不时的侵扰着我们，这需要我们具有一定网络相关知识来解决相关问题，而这时，一款工作便利，免费的网络分析工具必不可少。目前抓包软件也有很多，但能够自动分析数据包的却不多，为此我们计划开发一这个能自动分析的抓包软件。
2、总体设计
2.1、设计简述
本软件是一个能自动分析本机所在网络中虚假数据包的功能。本软件分为抓包模块（cp模块），分析虚假虚假数据包模块（ping模块），数据显示逻辑模块和界面模块。
2.2、运行环境
2.2.1、硬件平台
X64架构的pc机
2.2.2、软件平台
64位的linux操作系统。
3、总体结构
本软件由四部分组成，如下图：
1.界面模块：该模块主要负责数据信息的显示，以及设置抓取数据包的条件。
2.数据显示逻辑模块：该模块主要负责从抓包模块（cp模块）获得数据包，然后把该数据包放入虚假数据包分析模块（ping模块）进行分析。最后把数据包送给界面模块显示。
3.cp模块：该模块主要负责从本机所在网络中抓取数据包，同时提供提取数据包信息的接口。
4.ping模块：接收来自数据显示逻辑模块的数据包的源ip地址，然后ping该ip如果能通则该数据包不是虚假数据包，反之则是虚假数据包。
4、功能模块设计
4.1、界面和数据显示逻辑模块
本软件的界面主要使用qt，所以界面和数据显示逻辑可以算作一个模块。因为界面可以不同直接写代码，直接用工具生成代码。数据显示逻辑模块实际就是从cp模块取数据包和调用cp模块取数据包具体信息的函数来取得需要显示的信息，然后调用ping模块的接口判断数据包是否为虚假数据包，最后调用相应的控件的对象的方法显示到界面上。具体如下图：
4.2、cp模块
4.2.1功能需求
本模块主要提供数据包抓取的功能，具体需要实现的功能如下：
1、从网络中抓出数据包保存到struct Packet结构体中（后面会提供该结构体的定义）
2、提供获得抓取到数据包的各种信息的接口（后面会提供定义）。
3、提供发送数据包的功能。
4.2.2模块关键数据结构
1.Filter结构体：该结构体是指明本软件抓取那些数据包，也就是过滤数据包。
typedef struct Filter
{
int src_port; /*port=-1:Capture all packet ;
*port>0 :Ports used in this program
*fun:Source port
*/
int dst_port; /*port=-1:Capture all packet ;
*port>0 :Ports used in this program
*fun:Destination port
*/
char src_ip[16]; /*Capture source ip address is *src_ip*/
char dst_ip[16]; /*Capture destination ip address is *dst_ip*/
BOOL is_tcp; /*Capture TCP packets*/
BOOL is_udp; /*Capture UDP packets*/
BOOL nic_mode; /*NIC mode*/
BOOL is_recv_only; /*Do you only capture the received packets?*/
BOOL is_send_only; /*Do you only capture packets sent?*/
}Filter;
2.Packet结构体：抓取到数据包需要保存的结构体
typedef struct Packet
{
struct ethhdr eth; /*data link layer：Frame head*/
union{ /*network layer*/
struct iphdr iph; /*IP head*/
}neth;
union tran_layer /*transport layer*/
{
struct tcphdr tcph;/*TCP head*/
struct udphdr udph;/*UDP head*/
}tranh;
char data[1500]; /*Data*/
int data_len; /*Data length*/
}Packet;
3.发送数据包时所需的结构体
typedef struct IpPkt
{
char dst_ip[16];//目的IP
char src_ip[16];//源IP
short dst_port;//目的端口
short src_port;//源端口
int data_len;//数据长度
char data[1500]; //数据
}IpPkt;
4.2.3模块接口函数设计
1、初始化接口函数
BOOL PCP_init(Filter *filter)；
作用：初始化本模块。
参数：参数为Filter 结构体指针，指明需要抓那些数据包，即过滤数据包。
返回值：返回TRUE（0）为成功，FALSE（-1）为失败。
2、获得数据包的接口
BOOL PCP_get_pkt(Packet* pkt);
作用：获取一个数据包。
参数：参数为Packet结构体指针，抓取到的数据包会填充到该指针指向的内存中。
返回值：返回TRUE（0）为成功，FALSE（-1）为失败。
3.提取数据包信息的控制函数
BOOL PCP_control(Packet *pkt,int type,void *output);
作用：提取数据包的信息。
参数：pkt为抓取到的数据包;type为提取数据包信息的类型;output为提取到信息的输出。
|
描述 |
type |
output |
|
获得源MAC地址 |
1 |
Char*(字符串) |
|
获得目的MAC地址 |
2 |
Char*(字符串) |
|
获得源IP |
3 |
Char*(字符串) |
|
获得目的IP |
4 |
Char*(字符串) |
|
获得数据包的类型 |
5 |
Char*(字符串) |
|
获得源端口（如果是tcp或udp） |
6 |
Short int |
|
获得目的端口（如果是tcp或udp） |
7 |
Short int |
返回值：返回TRUE（0）为成功，FALSE（-1）为失败。
4、发送数据包接口
BOOL PCP_ip_pkt_send(char src_ip_type,IpPkt *ip_pkt);
作用：发送数据包。
参数：src_ip_type表示源ip是你指定还是随机生成。p_pkt为你所发送数据包的信息，其中当src_ip_type为1时p_pkt里的源ip项为为随机生成的，即使填了也是无效的。
|
描述 |
src_ip_type |
|
指定源ip |
2 |
|
随机生成ip |
1 |
返回值：返回TRUE（0）为成功，FALSE（-1）为失败。
5.模块关闭
BOOL PCP_close(void);
作用：释放资源。
返回值：返回TRUE（0）为成功，FALSE（-1）为失败。
4.3、ping模块
4.3.1功能需求
该模块主要是判断数据是否为虚假数据包。本模块根据传过来的ip看能否ping通，如果能则不是虚假数据包，反之只是虚假数据包。
4.3.2模块接口函数设计
1、判断数据包的真假性接口
int ping(char *ip_addr);
作用：ping指定的ip地址是否能通。
参数：ip_addr为需要ping的ip地址
返回值：0为真数据包，-1为假数据包。
github地址：https://github.com/524wolf/PCP