Wireshark抓包原理及使用教程

一、wireshark是什么？

wireshark是非常流行的網(wǎng)絡(luò)封包分析軟件，簡(jiǎn)稱小鯊魚(yú)，功能十分強(qiáng)大?？梢越厝「鞣N網(wǎng)絡(luò)封包，顯示網(wǎng)絡(luò)封包的詳細(xì)信息。

wireshark是開(kāi)源軟件，可以放心使用?？梢赃\(yùn)行在Windows和Mac OS上。對(duì)應(yīng)的，linux下的抓包工具是 tcpdump。使用wireshark的人必須了解網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，否則就看不懂wireshark了。

二、Wireshark常用應(yīng)用場(chǎng)景

1. 網(wǎng)絡(luò)管理員會(huì)使用wireshark來(lái)檢查網(wǎng)絡(luò)問(wèn)題

2. 軟件測(cè)試工程師使用wireshark抓包，來(lái)分析自己測(cè)試的軟件

3. 從事socket編程的工程師會(huì)用wireshark來(lái)調(diào)試

4. 運(yùn)維人員用于日常工作，應(yīng)急響應(yīng)等等

總之跟網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的東西，都可能會(huì)用到wireshark

三、Wireshark抓包原理

Wireshark使用WinPCAP作為接口，直接與網(wǎng)卡進(jìn)行數(shù)據(jù)報(bào)文交換。

Wireshark使用的環(huán)境大致分為兩種，一種是電腦直連網(wǎng)絡(luò)的單機(jī)環(huán)境，另外一種就是應(yīng)用比較多的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，即連接交換機(jī)的情況。

「單機(jī)情況」下，Wireshark直接抓取本機(jī)網(wǎng)卡的網(wǎng)絡(luò)流量；

「交換機(jī)情況」下，Wireshark通過(guò)端口鏡像、ARP欺騙等方式獲取局域網(wǎng)中的網(wǎng)絡(luò)流量。

端口鏡像：利用交換機(jī)的接口，將局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)流量轉(zhuǎn)發(fā)到指定電腦的網(wǎng)卡上。

ARP欺騙：交換機(jī)根據(jù)MAC地址轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，偽裝其他終端的MAC地址，從而獲取局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)流量。

四、Wireshark軟件安裝

軟件下載路徑：https://www.wireshark.org/

按照系統(tǒng)版本選擇下載，下載完成后，按照軟件提示一路Next安裝。

五、Wireshark抓包示例

先介紹一個(gè)使用wireshark工具抓取ping命令操作的示例，可以上手操作感受一下抓包的具體過(guò)程。

1、打開(kāi)wireshark，主界面如下：

2、選擇菜單欄上 捕獲 -> 選項(xiàng)，勾選WLAN網(wǎng)卡。這里需要根據(jù)各自電腦網(wǎng)卡使用情況選擇，簡(jiǎn)單的辦法可以看使用的IP對(duì)應(yīng)的網(wǎng)卡。點(diǎn)擊Start，啟動(dòng)抓包。

3、wireshark啟動(dòng)后，wireshark處于抓包狀態(tài)中。

4、執(zhí)行需要抓包的操作，如在cmd窗口下執(zhí)行ping www.baidu.com。

5、操作完成后相關(guān)數(shù)據(jù)包就抓取到了，可以點(diǎn)擊 停止捕獲分組 按鈕。

6、為避免其他無(wú)用的數(shù)據(jù)包影響分析，可以通過(guò)在過(guò)濾欄設(shè)置過(guò)濾條件進(jìn)行數(shù)據(jù)包列表過(guò)濾，獲取結(jié)果如下。說(shuō)明：ip.addr == 183.232.231.172 and icmp 表示只顯示ICPM協(xié)議且主機(jī)IP為183.232.231.172的數(shù)據(jù)包。說(shuō)明：協(xié)議名稱icmp要小寫(xiě)。

7、wireshark抓包完成，并把本次抓包或者分析的結(jié)果進(jìn)行保存，就這么簡(jiǎn)單。關(guān)于wireshark顯示過(guò)濾條件、抓包過(guò)濾條件、以及如何查看數(shù)據(jù)包中的詳細(xì)內(nèi)容在后面介紹。

六、Wireshakr抓包界面介紹

Wireshark 的主界面包含6個(gè)部分：

菜單欄：用于調(diào)試、配置

工具欄：常用功能的快捷方式

過(guò)濾欄：指定過(guò)濾條件，過(guò)濾數(shù)據(jù)包

數(shù)據(jù)包列表：核心區(qū)域，每一行就是一個(gè)數(shù)據(jù)包

數(shù)據(jù)包詳情：數(shù)據(jù)包的詳細(xì)數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)包字節(jié)：數(shù)據(jù)包對(duì)應(yīng)的字節(jié)流，二進(jìn)制

說(shuō)明：數(shù)據(jù)包列表區(qū)中不同的協(xié)議使用了不同的顏色區(qū)分。協(xié)議顏色標(biāo)識(shí)定位在菜單欄 視圖 --> 著色規(guī)則。如下所示

WireShark 主要分為這幾個(gè)界面

1. Display Filter(顯示過(guò)濾器)

用于設(shè)置過(guò)濾條件進(jìn)行數(shù)據(jù)包列表過(guò)濾。菜單路徑：分析 --> Display Filters。

2. Packet List Pane(數(shù)據(jù)包列表)

顯示捕獲到的數(shù)據(jù)包，每個(gè)數(shù)據(jù)包包含編號(hào)，時(shí)間戳，源地址，目標(biāo)地址，協(xié)議，長(zhǎng)度，以及數(shù)據(jù)包信息。不同協(xié)議的數(shù)據(jù)包使用了不同的顏色區(qū)分顯示。

3. Packet Details Pane(數(shù)據(jù)包詳細(xì)信息)

在數(shù)據(jù)包列表中選擇指定數(shù)據(jù)包，在數(shù)據(jù)包詳細(xì)信息中會(huì)顯示數(shù)據(jù)包的所有詳細(xì)信息內(nèi)容。數(shù)據(jù)包詳細(xì)信息面板是最重要的，用來(lái)查看協(xié)議中的每一個(gè)字段。各行信息分別為

（1）Frame: 物理層的數(shù)據(jù)幀概況

（2）Ethernet II: 數(shù)據(jù)鏈路層以太網(wǎng)幀頭部信息

（3）Internet Protocol Version 4: 互聯(lián)網(wǎng)層IP包頭部信息

（4）Transmission Control Protocol: 傳輸層T的數(shù)據(jù)段頭部信息，此處是TCP

（5）Hypertext Transfer Protocol: 應(yīng)用層的信息，此處是HTTP協(xié)議

TCP包的具體內(nèi)容

從下圖可以看到wireshark捕獲到的TCP包中的每個(gè)字段。

4. Dissector Pane(數(shù)據(jù)包字節(jié)區(qū))

報(bào)文原始內(nèi)容。

七、Wireshark過(guò)濾器設(shè)置

初學(xué)者使用wireshark時(shí)，將會(huì)得到大量的冗余數(shù)據(jù)包列表，以至于很難找到自己需要抓取的數(shù)據(jù)包部分。wireshark工具中自帶了兩種類型的過(guò)濾器，學(xué)會(huì)使用這兩種過(guò)濾器會(huì)幫助我們?cè)诖罅康臄?shù)據(jù)中迅速找到我們需要的信息。

1.抓包過(guò)濾器

捕獲過(guò)濾器的菜單欄路徑為 捕獲 --> 捕獲過(guò)濾器。用于在抓取數(shù)據(jù)包前設(shè)置。

如何使用呢？設(shè)置如下。

ip host 183.232.231.172表示只捕獲主機(jī)IP為183.232.231.172的數(shù)據(jù)包。獲取結(jié)果如下：

2. 顯示過(guò)濾器

顯示過(guò)濾器是用于在抓取數(shù)據(jù)包后設(shè)置過(guò)濾條件進(jìn)行過(guò)濾數(shù)據(jù)包。

通常是在抓取數(shù)據(jù)包時(shí)設(shè)置條件相對(duì)寬泛或者沒(méi)有設(shè)置導(dǎo)致抓取的數(shù)據(jù)包內(nèi)容較多時(shí)使用顯示過(guò)濾器設(shè)置條件過(guò)濾以方便分析。

執(zhí)行ping www.baidu.com獲取的數(shù)據(jù)包列表如下

觀察上述獲取的數(shù)據(jù)包列表，含有大量的無(wú)效數(shù)據(jù)。這時(shí)可以通過(guò)設(shè)置顯示器過(guò)濾條件進(jìn)行提取分析信息。ip.addr == 183.232.231.172，并進(jìn)行過(guò)濾。

上述介紹了抓包過(guò)濾器和顯示過(guò)濾器的基本使用方法。在組網(wǎng)不復(fù)雜或者流量不大情況下，使用顯示器過(guò)濾器進(jìn)行抓包后處理就可以滿足我們使用。下面介紹一下兩者間的語(yǔ)法以及它們的區(qū)別。

八、wireshark過(guò)濾器表達(dá)式的規(guī)則

1. 抓包過(guò)濾器語(yǔ)法和實(shí)例

抓包過(guò)濾器類型Type（host、net、port）、方向Dir（src、dst）、協(xié)議Proto（ether、ip、tcp、udp、http、icmp、ftp等）、邏輯運(yùn)算符（&&與、|| 或、！非）

（1）協(xié)議過(guò)濾

比較簡(jiǎn)單，直接在抓包過(guò)濾框中直接輸入?yún)f(xié)議名即可。

tcp，只顯示TCP協(xié)議的數(shù)據(jù)包列表

http，只查看HTTP協(xié)議的數(shù)據(jù)包列表

icmp，只顯示ICMP協(xié)議的數(shù)據(jù)包列表

（2）IP過(guò)濾

host 192.168.1.104

src host 192.168.1.104

dst host 192.168.1.104

（3）端口過(guò)濾

port 80

src port 80

dst port 80

（4）邏輯運(yùn)算符&&與、|| 或、！非

src host 192.168.1.104 &&dst port 80 抓取主機(jī)地址為192.168.1.80、目的端口為80的數(shù)據(jù)包

host 192.168.1.104 || host 192.168.1.102 抓取主機(jī)為192.168.1.104或者192.168.1.102的數(shù)據(jù)包

！broadcast 不抓取廣播數(shù)據(jù)包

2. 顯示過(guò)濾器語(yǔ)法和實(shí)例

（1）比較操作符

比較操作符有

== 等于、！= 不等于、> 大于、< 小于、>= 大于等于、<=小于等于

（2）協(xié)議過(guò)濾

比較簡(jiǎn)單，直接在Filter框中直接輸入?yún)f(xié)議名即可。注意：協(xié)議名稱需要輸入小寫(xiě)。

tcp，只顯示TCP協(xié)議的數(shù)據(jù)包列表

http，只查看HTTP協(xié)議的數(shù)據(jù)包列表

icmp，只顯示ICMP協(xié)議的數(shù)據(jù)包列表

（3） ip過(guò)濾

ip.src ==112.53.42.42 顯示源地址為112.53.42.42的數(shù)據(jù)包列表

ip.dst==112.53.42.42, 顯示目標(biāo)地址為112.53.42.42的數(shù)據(jù)包列表

ip.addr == 112.53.42.42 顯示源IP地址或目標(biāo)IP地址為112.53.42.42的數(shù)據(jù)包列表

（4）端口過(guò)濾

tcp.port ==80, 顯示源主機(jī)或者目的主機(jī)端口為80的數(shù)據(jù)包列表。

tcp.srcport == 80, 只顯示TCP協(xié)議的源主機(jī)端口為80的數(shù)據(jù)包列表。

tcp.dstport == 80，只顯示TCP協(xié)議的目的主機(jī)端口為80的數(shù)據(jù)包列表。

（5） http模式過(guò)濾

http.request.method=="GET", 只顯示HTTP GET方法的。

（6）邏輯運(yùn)算符為 and/or/not

過(guò)濾多個(gè)條件組合時(shí)，使用and/or。比如獲取IP地址為192.168.0.104的ICMP數(shù)據(jù)包表達(dá)式為ip.addr == 192.168.0.104 and icmp

（7）按照數(shù)據(jù)包內(nèi)容過(guò)濾

假設(shè)我要以ICMP層中的內(nèi)容進(jìn)行過(guò)濾，可以單擊選中界面中的碼流，在下方進(jìn)行選中數(shù)據(jù)。

右鍵單擊選中后出現(xiàn)如下界面

選中后在過(guò)濾器中顯示如下

后面條件表達(dá)式就需要自己填寫(xiě)。如下我想過(guò)濾出data數(shù)據(jù)包中包含"abcd"內(nèi)容的數(shù)據(jù)流。關(guān)鍵詞是contains，完整條件表達(dá)式為data contains "abcd"

圖片

看到這， 基本上對(duì)wireshak有了初步了解。

3. 常見(jiàn)用顯示過(guò)濾需求及其對(duì)應(yīng)表達(dá)式

數(shù)據(jù)鏈路層：

篩選mac地址為043813:26的數(shù)據(jù)包

eth.src == 043813:26

篩選源mac地址為043813:26的數(shù)據(jù)包----

eth.src == 043813:26

網(wǎng)絡(luò)層：

篩選ip地址為192.168.1.1的數(shù)據(jù)包

ip.addr == 192.168.1.1

篩選192.168.1.0網(wǎng)段的數(shù)據(jù)

ip contains "192.168.1"

傳輸層：

篩選端口為80的數(shù)據(jù)包

tcp.port == 80

篩選12345端口和80端口之間的數(shù)據(jù)包

tcp.port == 12345 &&tcp.port == 80

篩選從12345端口到80端口的數(shù)據(jù)包

tcp.srcport == 12345 &&tcp.dstport == 80

應(yīng)用層：

特別說(shuō)明: http中http.request表示請(qǐng)求頭中的第一行（如GET index.jsp HTTP/1.1） http.response表示響應(yīng)頭中的第一行（如HTTP/1.1 200 OK），其他頭部都用http.header_name形式。

篩選url中包含.php的http數(shù)據(jù)包

http.request.uri contains ".php"

篩選內(nèi)容包含username的http數(shù)據(jù)包

http contains "username"

九、Wireshark抓包分析TCP三次握手

1. TCP三次握手連接建立過(guò)程

Step1：客戶端發(fā)送一個(gè)SYN=1，ACK=0標(biāo)志的數(shù)據(jù)包給服務(wù)端，請(qǐng)求進(jìn)行連接，這是第一次握手；

Step2：服務(wù)端收到請(qǐng)求并且允許連接的話，就會(huì)發(fā)送一個(gè)SYN=1，ACK=1標(biāo)志的數(shù)據(jù)包給發(fā)送端，告訴它，可以通訊了，并且讓客戶端發(fā)送一個(gè)確認(rèn)數(shù)據(jù)包，這是第二次握手；

Step3：服務(wù)端發(fā)送一個(gè)SYN=0，ACK=1的數(shù)據(jù)包給客戶端端，告訴它連接已被確認(rèn)，這就是第三次握手。TCP連接建立，開(kāi)始通訊。

2. Wireshark抓包獲取訪問(wèn)指定服務(wù)端數(shù)據(jù)包

Step1：?jiǎn)?dòng)wireshark抓包，打開(kāi)瀏覽器輸入www.baidu.com。

Step2：使用ping www.baidu.com獲取IP。

Step3：輸入過(guò)濾條件獲取待分析數(shù)據(jù)包列表 ip.addr == 183.232.231.172

圖片

圖中可以看到wireshark截獲到了三次握手的三個(gè)數(shù)據(jù)包。第四個(gè)包才是HTTPS的， 這說(shuō)明HTTPS的確是使用TCP建立連接的。

第一次握手?jǐn)?shù)據(jù)包

客戶端發(fā)送一個(gè)TCP，標(biāo)志位為SYN，序列號(hào)為0， 代表客戶端請(qǐng)求建立連接。

圖片

數(shù)據(jù)包的關(guān)鍵屬性如下：

SYN ：標(biāo)志位，表示請(qǐng)求建立連接

Seq = 0 ：初始建立連接值為0，數(shù)據(jù)包的相對(duì)序列號(hào)從0開(kāi)始，表示當(dāng)前還沒(méi)有發(fā)送數(shù)據(jù)

Ack =0：初始建立連接值為0，已經(jīng)收到包的數(shù)量，表示當(dāng)前沒(méi)有接收到數(shù)據(jù)

第二次握手的數(shù)據(jù)包

服務(wù)器發(fā)回確認(rèn)包, 標(biāo)志位為 SYN，ACK。將確認(rèn)序號(hào)(Acknowledgement Number)字段+1，即0+1=1。

數(shù)據(jù)包的關(guān)鍵屬性如下：

[SYN + ACK]: 標(biāo)志位，同意建立連接，并回送SYN+ACK

Seq = 0 ：初始建立值為0，表示當(dāng)前還沒(méi)有發(fā)送數(shù)據(jù)

Ack = 1：表示當(dāng)前端成功接收的數(shù)據(jù)位數(shù)，雖然客戶端沒(méi)有發(fā)送任何有效數(shù)據(jù)，確認(rèn)號(hào)還是被加1，因?yàn)榘琒YN或FIN標(biāo)志位。（并不會(huì)對(duì)有效數(shù)據(jù)的計(jì)數(shù)產(chǎn)生影響，因?yàn)楹蠸YN或FIN標(biāo)志位的包并不攜帶有效數(shù)據(jù)）

第三次握手的數(shù)據(jù)包

客戶端再次發(fā)送確認(rèn)包(ACK) SYN標(biāo)志位為0，ACK標(biāo)志位為1。并且把服務(wù)器發(fā)來(lái)ACK的序號(hào)字段+1，放在確定字段中發(fā)送給對(duì)方，并且在Flag段寫(xiě)ACK的+1：

圖片

數(shù)據(jù)包的關(guān)鍵屬性如下：

ACK ：標(biāo)志位，表示已經(jīng)收到記錄

Seq = 1 ：表示當(dāng)前已經(jīng)發(fā)送1個(gè)數(shù)據(jù)

Ack = 1 : 表示當(dāng)前端成功接收的數(shù)據(jù)位數(shù)，雖然服務(wù)端沒(méi)有發(fā)送任何有效數(shù)據(jù)，確認(rèn)號(hào)還是被加1，因?yàn)榘琒YN或FIN標(biāo)志位（并不會(huì)對(duì)有效數(shù)據(jù)的計(jì)數(shù)產(chǎn)生影響，因?yàn)楹蠸YN或FIN標(biāo)志位的包并不攜帶有效數(shù)據(jù))。

就這樣通過(guò)了TCP三次握手，建立了連接。開(kāi)始進(jìn)行數(shù)據(jù)交互

十、Wireshark分析常用操作

調(diào)整數(shù)據(jù)包列表中時(shí)間戳顯示格式。調(diào)整方法為 視圖 -->時(shí)間顯示格式 --> 日期和時(shí)間。調(diào)整后格式如下：

一般Wireshark軟件也可以與各主流廠家的模擬器一起使用，更適合于項(xiàng)目準(zhǔn)確配置。

編輯：黃飛