相关文章推荐
小百科  ›  GitHub - Easter1995/JAVA-network-packet-capture
抓包 string 线程池
俊逸的奔马
1 月前
Branches Tags

Repository files navigation

开发工具

  • Windows 11
  • IntelliJ IDEA 2023.2.1
  • jpcap

    • 设计思路及使用说明

    基于多线程的网络抓包程序的实现思路

  • 获取网络接口列表，以网络接口为单位进行抓包。
  • 创建线程池，每个线程代表一个网络接口和一个分析包的线程，线程池容量就等于网络接口数量+1。
  • 根据用户选中的接口，执行线程池里面的线程进行抓包，将抓到的包存入一个队列。
  • 分析线程对队列里面抓到的包进行逐个处理、分析，目前仅支持分析IP、TCP、UDP三种包。
  • 其中，每次用户点击开始抓包按钮，都会从线程池取出一个用于抓包的线程；但是分析包的线程只有在程序启动的时候创建，这个线程将处理整个程序运行过程中抓到的全部包

    • 图形化界面的设计及使用介绍

    布局如图所示，现介绍使用方法：

    choose device：

  • 为一个选项框，里面列出了获取到的所有网络接口。
  • 选择一个选项可以对特定接口进行抓包，选择all表示对全部接口进行抓包；选择choose a device表示先暂停不抓包。
  • 选择选项的时候抓包处于暂停状态

    • start按钮：

  • 点击start后程序会先清除当前抓到的所有包的记录，然后对所选接口进行抓包。

    • clear按钮：

  • 清除抓包记录

    • filter：

  • 过滤器，要求输入大写字符串
  • 目前仅支持输入IP、TCP、UDP、SRC+IP地址、DST+IP地址。分别表示只抓某个类型的包和只抓源/目的为指定IP地址的包
  • 输入过滤条件之后要重新选择接口并按start，过滤条件才可生效

    • 抓包展示表格部分：

  • time stamp：表示时间戳，保留两位小数单位为ms
  • src ip：表示源IP地址
  • dst ip：表示目的IP地址
  • protocol：表示协议类型
  • length：表示包数据部分的长度
  • info：表示包的重要信息
  • IP：TTL、identification、version
  • TCP：ACK、SEQ、DST_PORT、SRC_PORT
  • UDP：上层协议、DST_IP、SRC_PORT
  • public static String selectedOption：表示用户在filter输入的内容，因为设置为全局变量，因此如果在抓包过程中改变这个值也是支持的
  • public static volatile boolean isRunning：表示程序是否结束，初始为true，在程序退出时执行的关闭逻辑被设为false，目的是保证执行AnalyzePacket()任务的线程安全退出
  • public static BlockingQueue packetQueue = new LinkedBlockingQueue<>()：存包的队列，保证全局且线程安全
  • window.chooseDevice.addActionListener：监听用户选的网卡是哪个
  • window.startBtn.addActionListener：监听用户是否点击开始按钮，根据用户选择的网卡从线程池启动线程
  • window.clearBtn.addActionListener：监听用户是否要清空屏幕
  • NPCWindow.table.getSelectionModel().addListSelectionListener：根据用户选择的表项（包），来显示包的数据部分的字节和字符串
  • Runtime.getRuntime().addShutdownHook：启动一个新线程用于执行程序退出的逻辑，使用 shutdown 和 awaitTermination 来优雅地关闭线程池，确保所有线程在程序关闭时正确终止

    • private void clearTable()

  • 当用户点击clear按钮时清空抓包展示表项
  • 清空packetQueue

    • private void AnalyzePacket()

  • 用来分析包的函数
  • 将packetQueue里面的包取出来进行分析

    • private void NetworkPacketCap(NetworkInterface device)

  • 对device这个网络接口进行抓包，将抓到的包放入packetQueue
  • 显示status的信息

    • class PacketHandler implements PacketReceiver

    这是用于抓包、处理包的类，与Main在同一个包内，其作用有：

  • 根据包的类型处理包
  • 将处理包得到的信息显示在图形化界面上
  • 将包里面的二进制流转换为16进制和String
  • public void receivePacket (Packet packet)
  • 取得filter里面的字段，并根据过滤条件来过滤包
  • 对每个包单独处理，获取包展示表项需要的所有信息并将其加入表的数据集
  • 在控制台打印出包数据部分的16进制和String
  • public void addToTable(String time, String srcip, String dstip, String pro, String len, String info, String dataByte, String dataStr)
  • 为包展示表格添加一行表项，表项内容即为传入的参数
  • public String toCharString(byte[] dataByte)
  • 将包的数据部分由二进制字节数组转换为String
  • public String toHexString(byte[] dataByte)
  • 将包的数据部分由二进制字节数组转换为16进制字符串
  • public String inferProtocol(int sourcePort, int destinationPort, String str)
  • 根据源端口和目标端口推断包的上层协议
  • 目前仅能知道HTTP、HTTPS、DNS三种

    • public class NPCWindow extends JFrame

    JFrame 是Java Swing库中的一个类，用于创建图形用户界面（GUI）应用程序的顶层窗口。NPCWindow是它的子类

    作用：构造、整合图形化界面

  • public NPCWindow()
  • 显示图形化窗口
  • public static JTextField getFilterField()
  • 获取filter示例
  • public void createNewWindow()
  • 规定窗口大小
  • 将窗口的各个部分整合在一起，包括之前图示中的所有部分

    • class PanelStyle

    用于设置图形化窗口各个部件的类，与NPCWindow在同一个包内

    作用：详细设置图形化界面的每个部分

  • public void setTopPanel(NPCWindow window)
  • 设置顶部面板的样式
  • 创建choose a device选项框并规定它的长度和内容
  • 创建start、clear按钮并规定它的长度
  • 创建filter输入框并规定它的长度

    • 如果选择了对所有的网卡进行抓包，就从线程池为每一个网卡分配一个线程，该线程执行mainObj.NetworkPacketCap(device)函数，表示对该device进行抓包。这个线程的主要作用就是抓包，并且将抓到的包放入线程安全的队列packetQueue

    创建分析包的线程，该线程只有在用户启动程序时创建，在程序退出时被回收。这个线程的主要作用就是取出packetQueue里面的包，并将其交给PacketHandler类来分析包。相当于所有抓包线程抓到的包都将由这一个线程来处理。

    最核心的就是这段代码： 

    window.startBtn.addActionListener(new ActionListener() {
    @Override
    public void actionPerformed(ActionEvent e) {
        for (NetworkInterface device : devices) {
            if (selectedOption.equals(device.name + " - " + device.description) || selectedOption.equals("all")) {
                // 改变这个值使得当前线程可以结束
                isCapturing = false;
                if (!selectedOption.equals("all")) {
                    // 等待一段时间，以确保之前的抓包线程能够结束
                    try {
                        Thread.sleep(1000); // 1秒钟
                    } catch (InterruptedException ex) {
                        ex.printStackTrace();
                // 提交任务给线程池执行
                threadPool.submit(() -> mainObj.NetworkPacketCap(device));
// 创建处理包的线程
threadPool.submit(() -> mainObj.AnalyzePacket());
     
    推荐文章
    Link管理   ·   51好读   ·   Sov5搜索   ·   小百科
    小百科 - 百科知识指南