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，簡稱小鯊魚，功能十分強大。可以截取各種網(wǎng)絡(luò)封包，顯示網(wǎng)絡(luò)封包的詳細信息。

wireshark是開源軟件，可以放心使用?？梢赃\行在Windows和Mac OS上。對應(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)用場景

1. 網(wǎng)絡(luò)管理員會使用wireshark來檢查網(wǎng)絡(luò)問題

2. 軟件測試工程師使用wireshark抓包，來分析自己測試的軟件

3. 從事socket編程的工程師會用wireshark來調(diào)試

4. 運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，都可能會用到wireshark

三、Wireshark抓包原理

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

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，即連接交換機的情況。

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

「交換機情況」下，Wireshark通過端口鏡像、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程。

1、打開wireshark，主界面如下：

2、選擇菜單欄上 捕獲 -> 選項，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，簡單的辦法可以看使用的IP對應(yīng)的網(wǎng)卡。點擊Start，啟動抓包。

3、wireshark啟動后，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，可以點擊 停止捕獲分組 按鈕。

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

7、wireshark抓包完成，并把本次抓包或者分析的結(jié)果進行保存，就這么簡單。關(guān)于wireshark顯示過濾條件、抓包過濾條件、以及如何查看數(shù)據(jù)包中的詳細內(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

過濾欄：指定過濾條件，過濾數(shù)據(jù)包

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

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

數(shù)據(jù)包字節(jié)：數(shù)據(jù)包對應(yīng)的字節(jié)流，二進制

說明：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)議顏色標識定位在菜單欄 視圖 --> 著色規(guī)則。如下所示

WireShark 主要分為這幾個界面

1. Display Filter(顯示過濾器)

用于設(shè)置過濾條件進行數(shù)據(jù)包列表過濾。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，每個數(shù)據(jù)包包含編號，時間戳，源地址，目標地址，協(xié)議，長度，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)包詳細信息中會顯示數(shù)據(jù)包的所有詳細信息內(nèi)容。數(shù)據(jù)包詳細信息面板是最重要的，用來查看協(xié)議中的每一個字段。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包中的每個字段。

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

報文原始內(nèi)容。

七、Wireshark過濾器設(shè)置

初學(xué)者使用wireshark時，將會得到大量的冗余數(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濾器，學(xué)會使用這兩種過濾器會幫助我們在大量的數(shù)據(jù)中迅速找到我們需要的信息。

1.抓包過濾器

捕獲過濾器的菜單欄路徑為 捕獲 --> 捕獲過濾器。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IP為183.232.231.172的數(shù)據(jù)包。獲取結(jié)果如下：

2. 顯示過濾器

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

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

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，含有大量的無效數(shù)據(jù)。這時可以通過設(shè)置顯示器過濾條件進行提取分析信息。ip.addr == 183.232.231.172，并進行過濾。

上述介紹了抓包過濾器和顯示過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，使用顯示器過濾器進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法以及它們的區(qū)別。

八、wireshark過濾器表達式的規(guī)則

1. 抓包過濾器語法和實例

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

（1）協(xié)議過濾

比較簡單，直接在抓包過濾框中直接輸入?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過濾

host 192.168.1.104

src host 192.168.1.104

dst host 192.168.1.104

（3）端口過濾

port 80

src port 80

dst port 80

（4）邏輯運算符&&與、|| 或、！非

src host 192.168.1.104 &&dst port 80 抓取主機地址為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. 顯示過濾器語法和實例

（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)議過濾

比較簡單，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。

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IP地址為112.53.42.42的數(shù)據(jù)包列表

（4）端口過濾

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

（5） http模式過濾

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

（6）邏輯運算符為 and/or/not

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

（7）按照數(shù)據(jù)包內(nèi)容過濾

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

右鍵單擊選中后出現(xiàn)如下界面

選中后在過濾器中顯示如下

后面條件表達式就需要自己填寫。如下我想過濾出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，完整條件表達式為data contains "abcd"

圖片

看到這， 基本上對wireshak有了初步了解。

3. 常見用顯示過濾需求及其對應(yīng)表達式

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：

特別說明: http中http.request表示請求頭中的第一行（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程

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

Step2：服務(wù)端收到請求并且允許連接的話，就會發(fā)送一個SYN=1，ACK=1標志的數(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)送一個確認數(shù)據(jù)包，這是第二次握手；

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

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

Step1：啟動wireshark抓包，打開瀏覽器輸入www.baidu.com。

Step2：使用ping www.baidu.com獲取IP。

Step3：輸入過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數(shù)據(jù)包。第四個包才是HTTPS的， 這說明HTTPS的確是使用TCP建立連接的。

第一次握手數(shù)據(jù)包

客戶端發(fā)送一個TCP，標志位為SYN，序列號為0， 代表客戶端請求建立連接。

圖片

數(shù)據(jù)包的關(guān)鍵屬性如下：

SYN ：標志位，表示請求建立連接

Seq = 0 ：初始建立連接值為0，數(shù)據(jù)包的相對序列號從0開始，表示當(dāng)前還沒有發(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)回確認包, 標志位為 SYN，ACK。將確認序號(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)，雖然客戶端沒有發(fā)送任何有效數(shù)據(jù)，確認號還是被加1，因為包含SYN或FIN標志位。（并不會對有效數(shù)據(jù)的計數(shù)產(chǎn)生影響，因為含有SYN或FIN標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)送確認包(ACK) SYN標志位為0，ACK標志位為1。并且把服務(wù)器發(fā)來ACK的序號字段+1，放在確定字段中發(fā)送給對方，并且在Flag段寫ACK的+1：

圖片

數(shù)據(jù)包的關(guān)鍵屬性如下：

ACK ：標志位，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)端沒有發(fā)送任何有效數(shù)據(jù)，確認號還是被加1，因為包含SYN或FIN標志位（并不會對有效數(shù)據(jù)的計數(shù)產(chǎn)生影響，因為含有SYN或FIN標志位的包并不攜帶有效數(shù)據(jù))。

就這樣通過了TCP三次握手，建立了連接。開始進行數(shù)據(jù)交互

十、Wireshark分析常用操作

調(diào)整數(shù)據(jù)包列表中時間戳顯示格式。調(diào)整方法為 視圖 -->時間顯示格式 --> 日期和時間。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，更適合于項目準確配置。

編輯：黃飛