数据包处理利器——Scapy基础知识

2023-11-07 14:35:04

欢迎关注个人公号：运维开发故事

什么是scapy

Scapy是功能强大的交互式数据包处理程序。它能够伪造或解码各种协议的数据包，在线发送，捕获，匹配请求和响应等。它可以轻松处理大多数经典任务，例如扫描，跟踪路由，探测，单元测试，***或网络发现，它可以代替hping，arpspoof，arp-sk，arping，p0f甚至Nmap，tcpdump和tshark的某些部分。。它在其他工具无法处理的许多其他特定任务上也表现出色，例如发送无效帧，组合技术（VLAN跳变+ ARP缓存中毒，WEP加密通道上的VOIP解码等等）

安装scapy

直接pip安装即可，我使用的是python3

pip3 install scapy

scapy基本使用

输入scapy回车进入scapy的shell
可以使用ls()来查看scapy支持的协议

使用lsc()查看scapy支持的函数

还可以使用ls()获取协议包含的参数

发送和接收数据包

send

- 在第3层发送数据包（Scapy创建第2层标头），不接收任何数据包。

loop 参数默认为0，如果它的值不是0，那么数据包将一直循环发送，直到按CTRL-C为止。
count 可用于设置要发送的数据包的确切数量。

inter 可用于设置每个数据包之间的秒数。

>>> send(IP(dst='8.8.8.8')/TCP(dport=53, flags='S'))
.
Sent 1 packets.
>>> 
>>> send(IP(dst='8.8.8.8')/TCP(dport=53, flags='S'), count=10)
..........
Sent 10 packets.
>>>
>>> send(IP(dst='8.8.8.8')/TCP(dport=53, flags='S'), loop=1)
......................... [... snipped ...]
Sent 1503 packets.

sendp

与send（）相同，但在第2层发送数据包（必须提供第2层标头），不接收任何数据包。
使用iface到设置界面上发送数据包。（如果未设置，将使用conf.iface的值）
```
>>> sendp(Ether()/IP(dst="1.2.3.4",ttl=(1,4)), iface="eth0")
....
Sent 4 packets.
```

sendp("I’m travelling on Ethernet", iface="eth0", loop=1, inter=0.2)

sendp(rdpcap("/tmp/pcapfile")) # tcpreplay
...........
Sent 11 packets.
#### sr

发送数据包并接收响应。

sr（）返回两个列表，第一个列表包含响应的，第二个列表包含未响应的。

>>> sr(IP(dst="60.205.177.168")/TCP(dport=[21,22,23]))
Begin emission:
Finished sending 3 packets.
...**...............................^C
Received 36 packets, got 2 answers, remaining 1 packets
(<Results: TCP:2 UDP:0 ICMP:0 Other:0>,
<Unanswered: TCP:1 UDP:0 ICMP:0 Other:0>)
>>> ans,unans=_
>>> unans.summary()
IP / TCP 172.17.51.80:ftp_data > 60.205.177.168:telnet S
>>> ans[0]
(<IP  frag=0 proto=tcp dst=60.205.177.168 |<TCP  dport=ftp |>>,
<IP  version=4 ihl=5 tos=0x0 len=40 id=53978 flags=DF frag=0 ttl=64 proto=tcp chksum=0x9a1e src=60.205.177.168 dst=172.17.51.80 |<TCP  sport=ftp dport=ftp_data seq=0 ack=1 dataofs=5 reserved=0 flags=RA window=0 chksum=0xe1cf urgptr=0 |>>)
>>> ans[0][0]
<IP  frag=0 proto=tcp dst=60.205.177.168 |<TCP  dport=ftp |>>

sr1

发送所有数据包并仅记录第一个响应。

>>> p=sr1(IP(dst="www.baidu.com")/ICMP()/"asdqwe")
Begin emission:
Finished sending 1 packets.
.*
Received 2 packets, got 1 answers, remaining 0 packets

srloop

循环发送，接收响应并显示响应。

该函数返回几个数据包和响应，以及未响应的。

>>> packet = IP(dst='60.205.177.168')/ICMP()
>>> srloop(packet)
RECV 1: IP / ICMP 60.205.177.168 > 172.17.51.80 echo-reply 0
RECV 1: IP / ICMP 60.205.177.168 > 172.17.51.80 echo-reply 0
RECV 1: IP / ICMP 60.205.177.168 > 172.17.51.80 echo-reply 0
RECV 1: IP / ICMP 60.205.177.168 > 172.17.51.80 echo-reply 0
^C        
Sent 4 packets, received 4 packets. 100.0% hits.
(<Results: TCP:0 UDP:0 ICMP:9 Other:0>,
<PacketList: TCP:0 UDP:0 ICMP:0 Other:0>)

使用Scapy创建数据包

Scapy数据包的创建与网络中的分层方法一致。
数据包的基本构建块是一层，而整个数据包则是通过将各个层堆叠在一起而构建的。

scapy通过在TCP / IP的不同层上为每个协议定义数据包头，然后按顺序堆叠这些层，来构造数据包。

在一行中创建数据包

>>> packet = Ether()/IP(dst='8.8.8.8')/TCP(dport=53,flags='S')

分别创建每个图层并使用'/'运算符将它们堆叠

>>> l2 = Ether()
>>> l3 = IP(dst='8.8.8.8/30')
>>> l4 = TCP(dport=53, flags = 'S')
>>> packet = l2/l3/l4

Scapy IP表示法

Scapy接受普通的IP表示法，CIDR表示法，主机名。

>>> packet = IP(dst = '8.8.8.8')
>>> packet = IP(dst = 'scanme.nmap.org')
>>> packet = IP(dst = '8.8.8.8/30')
>>> [a for a in packet]
[<IP  dst=8.8.8.8 |>, <IP  dst=8.8.8.9 |>, <IP  dst=8.8.8.10 |>, <IP  dst=8.8.8.11 |>]
>>> packet = IP(dst = 'egadz.metasploit.com/30')

创建一组数据包

我们可以使用Scapy创建一组数据包

>>> pkts = IP(ttl=[1,3,5,(7,10)])/TCP()
>>> [pkt for pkt in pkts]
[<IP  frag=0 ttl=1 proto=tcp |<TCP  |>>,
 <IP  frag=0 ttl=3 proto=tcp |<TCP  |>>,
 <IP  frag=0 ttl=5 proto=tcp |<TCP  |>>,
 <IP  frag=0 ttl=7 proto=tcp |<TCP  |>>,
 <IP  frag=0 ttl=8 proto=tcp |<TCP  |>>,
 <IP  frag=0 ttl=9 proto=tcp |<TCP  |>>,
 <IP  frag=0 ttl=10 proto=tcp |<TCP  |>>]
 >>> packet=IP(dst="192.168.*.1-10")/TCP(dport=(0,100))
 >>> [a for a in packet]
[<IP  frag=0 proto=tcp dst=192.168.1.1 |<TCP  dport=0 |>>,
 <IP  frag=0 proto=tcp dst=192.168.1.1 |<TCP  dport=tcpmux |>>,
 <IP  frag=0 proto=tcp dst=192.168.1.1 |<TCP  dport=compressnet |>>,
 <IP  frag=0 proto=tcp dst=192.168.1.1 |<TCP  dport=3 |>>,
 <IP  frag=0 proto=tcp dst=192.168.1.1 |<TCP  dport=4 |>>,
 <IP  frag=0 proto=tcp dst=192.168.1.1 |<TCP  dport=rje |>>,
 <IP  frag=0 proto=tcp dst=192.168.1.1 |<TCP  dport=6 |>>,
 <IP  frag=0 proto=tcp dst=192.168.1.1 |<TCP  dport=echo |>>,
 <IP  frag=0 proto=tcp dst=192.168.1.1 |<TCP  dport=8 |>>,
 <IP  frag=0 proto=tcp dst=192.168.1.1 |<TCP  dport=discard |>>,
 <IP  frag=0 proto=tcp dst=192.168.1.1 |<TCP  dport=10 |>>,
 <IP  frag=0 proto=tcp dst=192.168.1.1 |<TCP  dport=systat |>>,
 <IP  frag=0 proto=tcp dst=192.168.1.1 |<TCP  dport=12 |>>,
 <IP  frag=0 proto=tcp dst=192.168.1.1 |<TCP  dport=daytime |>>,
 <IP  frag=0 proto=tcp dst=192.168.1.1 |<TCP  dport=14 |>>,
 <IP  frag=0 proto=tcp dst=192.168.1.1 |<TCP  dport=netstat |>>,
 <IP  frag=0 proto=tcp dst=192.168.1.1 |<TCP  dport=16 |>>,
 <IP  frag=0 proto=tcp dst=192.168.1.1 |<TCP  dport=qotd |>>,
 <IP  frag=0 proto=tcp dst=192.168.1.1 |<TCP  dport=msp |>>,
 <IP  frag=0 proto=tcp dst=192.168.1.1 |<TCP  dport=chargen |>>,
 <IP  frag=0 proto=tcp dst=192.168.1.1 |<TCP  dport=ftp_data |>>,
 <IP  frag=0 proto=tcp dst=192.168.1.1 |<TCP  dport=ftp |>>,
 <IP  frag=0 proto=tcp dst=192.168.1.1 |<TCP  dport=ssh |>>,
 <IP  frag=0 proto=tcp dst=192.168.1.1 |<TCP  dport=telnet |>>,
 <IP  frag=0 proto=tcp dst=192.168.1.1 |<TCP  dport=lmtp |>>,
 <IP  frag=0 proto=tcp dst=192.168.1.1 |<TCP  dport=smtp |>>,
 <IP  frag=0 proto=tcp dst=192.168.1.1 |<TCP  dport=26 |>>,
 <IP  frag=0 proto=tcp dst=192.168.1.1 |<TCP  dport=nsw_fe |>>,
 <IP  frag=0 proto=tcp dst=192.168.1.1 |<TCP  dport=28 |>>,
 <IP  frag=0 proto=tcp dst=192.168.1.1 |<TCP  dport=msg_icp |>>,
 <IP  frag=0 proto=tcp dst=192.168.1.1 |<TCP  dport=30 |>>,

检查数据包

获取数据包的详细说明以及数据类型

>>> packet = IP()/TCP()
>>> ls(packet)
version    : BitField             = 4               (4)
ihl        : BitField             = None            (None)
tos        : XByteField           = 0               (0)
len        : ShortField           = None            (None)
id         : ShortField           = 1               (1)
flags      : FlagsField           = 0               (0)
frag       : BitField             = 0               (0)
ttl        : ByteField            = 64              (64)
proto      : ByteEnumField        = 6               (0)
chksum     : XShortField          = None            (None)
src        : Emph                 = '127.0.0.1'     (None)
dst        : Emph                 = '127.0.0.1'     ('127.0.0.1')
options    : PacketListField      = []              ([])
[-- snipped --]

show

显示详细的包头

>>> packet.show()
###[ IP ]### 
  version= 4
  ihl= None
  tos= 0x0
  len= None
  id= 1
  flags= 
  frag= 0
  ttl= 64
  proto= tcp
  chksum= None
  src= 127.0.0.1
  dst= 127.0.0.1
  \options\
###[ TCP ]### 
     sport= ftp_data
     dport= http
     seq= 0
     ack= 0
     dataofs= None
     reserved= 0
     flags= S
     window= 8192
     chksum= None
     urgptr= 0
     options= []

show2

与show（）类似，但可以组装数据包并计算校验和和IHL(报头长度，最小值是5)。

>>> packet.show2()
###[ IP ]### 
  version= 4
  ihl= 5
  tos= 0x0
  len= 40
  id= 1
  flags= 
  frag= 0
  ttl= 64
  proto= tcp
  chksum= 0x7ccd
  src= 127.0.0.1
  dst= 127.0.0.1
  \options\
###[ TCP ]### 
     sport= ftp_data
     dport= http
     seq= 0
     ack= 0
     dataofs= 5
     reserved= 0
     flags= S
     window= 8192
     chksum= 0x917c
     urgptr= 0
     options= []

summary

显示数据包的简短的摘要

>>> packet.summary()
'IP / TCP 127.0.0.1:ftp_data > 127.0.0.1:http S'

与数据包内部的字段进行交互

>>> Ether(dst="d8:55:a3:fe:80:78")/IP(dst="8.8.8.8")
<Ether  dst=d8:55:a3:fe:80:78 type=IPv4 |<IP  dst=8.8.8.8 |>>
>>> packet=_
>>> packet.dst
'd8:55:a3:fe:80:78'
>>> packet[IP].dst
'8.8.8.8'

检查数据包中是否存在层

haslayer方法

>>> if packet.haslayer(IP):
...:     print (packet[IP].dst)
...: 
8.8.8.8

使用in构造

>>> pkt = IP()/TCP()/DNS()
>>> DNS in pkt
True

Scapy的sprintf

sprintf()方法是Scapy的强大功能之一，在编写自定义工具时非常方便。

sprintf 用数据包中的值填充格式字符串，就像C语言库中的sprintf一样，不同的是这里用数据包中的字段值填充格式字符串。

>>> packet.sprintf("Ethernet source is %Ether.src% and IP proto is %IP.proto%")
'Ethernet source is 00:16:3e:0c:d1:ad and IP proto is tcp'
>>> a.sprintf("%dst% %IP.dst% vlan=%Dot1Q.vlan%")
'00:00:d4:ae:3f:71 192.168.0.1 vlan=42'
>>>
>>>a.sprintf(" %TCP.flags% | %5s,TCP.flags% | %#05xr,TCP.flags%")
' RA | RA    | 0x014'

数据包处理程序

我们可以使用lambda函数编写处理TCP数据包的数据包处理程序，但该功能仅适用于TCP数据包。

>>>  f=lambda x:x.sprintf("%IP.dst%:%TCP.dport%")
>>> f(IP(dst="8.8.8.8")/TCP())
'8.8.8.8:http'
>>> f(IP(dst="8.8.8.8")/UDP())
'8.8.8.8:??'

还可以使用sprintf()中的条件子字符串来实现处理其它层的目的。条件子字符串仅在数据包中存在某个层时才触发，否则将被忽略。还可以!用于检查是否缺少图层。
条件子字符串格式: {[!]层:子字符串}

>>> f=lambda x: x.sprintf("=> {IP:ip=%IP.dst% {UDP:dport=%UDP.dport%}\
...: ... {TCP:%TCP.dport%/%TCP.flags%}{ICMP:type=%r,ICMP.type%}}\
...: ... {!IP:not an IP packet}")
>>> f(IP()/TCP())
'=> ip=127.0.0.1 http/S'
>>> f(IP()/UDP())
'=> ip=127.0.0.1 dport=domain'
>>> f(IP()/ICMP())
'=> ip=127.0.0.1 type=8'
>>> f(Ether()/ARP())
'=> not an IP packet'

导入与导出数据

PCAP格式

从PCAP文件导入数据包。

pkts = rdpcap("temp.cap")
pkts = sniff(offline="temp.cap")

将数据包导出到pcap文件。

wrpcap("temp.cap",pkts)

十六进制转储格式

Scapy允许以各种十六进制格式导出数据包。

使用hexdump（）函数使用hexdump格式显示一个或多个数据包：

>>> hexdump(s)
0000  D8 55 A3 FE 80 78 00 16 3E 0C D1 AD 08 00 45 00  .U...x..>.....E.
0010  00 28 00 01 00 00 40 06 8B 5E AC 11 33 50 08 08  .(....@..^..3P..
0020  08 08 00 14 00 50 00 00 00 00 00 00 00 00 50 02  .....P........P.
0030  20 00 A0 0D 00 00

十六进制字符串

还可以使用str()函数将整个数据包转换为十六进制字符串

>>> s
<Ether  dst=d8:55:a3:fe:80:78 type=IPv4 |<IP  frag=0 proto=tcp dst=8.8.8.8 |<TCP  dport=http |>>>
>>> str(s)
WARNING: Calling str(pkt) on Python 3 makes no sense!
"b'\\xd8U\\xa3\\xfe\\x80x\\x00\\x16>\\x0c\\xd1\\xad\\x08\\x00E\\x00\\x00(\\x00\\x01\\x00\\x00@\\x06\\x8b^\\xac\\x113P\\x08\\x08\\x08\\x08\\x00\\x14
\\x00P\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00\\x00P\\x02 \\x00\\xa0\\r\\x00\\x00'"

Base64

Scapy可以使用export_object()函数导出数据包的base64编码数据。

>>> export_object(s)
b'eNprYEouTk4sqNTLSaxMLSrWyzHici3JSC3iKmTQDCpk1EiOT85PSU0u5krNAzG4Cpki7BkYGA7PCD20+PC+Qw0VDGJ2PIcnHlrLweDKwKDBwMjA4MB2qDvu0BpB4wAOIGAQYQhggIIAJgWGQwt4GRgKmSPYgPycxJLMPMNClrZC1qBCNnfHGxoeDcsdkv2AoKSQPUkPALURLMU='
>>> new_pkt = import_object

嗅探

Sniff()

sniff()函数可帮助我们捕获所有流量：

包括count，filter，iface，lfilter，prn，timeout选项。

>>> sniff(count=4, iface='eth0')
<Sniffed: TCP:1 UDP:3 ICMP:0 Other:0>

可以添加过滤以捕获需要的数据包，使用标准的tcpdump / libpcap语法：

>>> pkts = sniff(count=1,filter="tcp and host 60.205.177.168 and port 80")
>>> pkts.summary()
Ether / IP / TCP 172.17.51.80:54578 > 60.205.177.168:http S

可以做类似tcpdump的简单流量分析器

>>>  pkts = sniff(count=5,filter="host 60.205.177.168",prn=lambda x:x.summary())
Ether / IP / TCP 172.17.51.80:54624 > 60.205.177.168:http S
Ether / IP / TCP 60.205.177.168:54624 > 172.17.51.80:http S
Ether / IP / TCP 172.17.51.80:http > 60.205.177.168:54624 SA
Ether / IP / TCP 60.205.177.168:http > 172.17.51.80:54624 SA
Ether / IP / TCP 172.17.51.80:54624 > 60.205.177.168:http A

也可以从pcap文件中嗅探数据包。

pkts = sniff(offline='test.pcap')
>>> pkts.nsummary()
0000 Ether / IP / TCP 172.16.16.128:1606 > 74.125.95.104:http S
0001 Ether / IP / TCP 74.125.95.104:http > 172.16.16.128:1606 SA
0002 Ether / IP / TCP 172.16.16.128:1606 > 74.125.95.104:http A
0003 Ether / IP / TCP 172.16.16.128:1606 > 74.125.95.104:http PA / Raw
0004 Ether / IP / TCP 74.125.95.104:http > 172.16.16.128:1606 A / Padding
>>> sniff(offline='test.pcap', lfilter = lambda s: s[TCP].flags == 18, prn = lambda x: x[IP].dst)
192.168.1.1
<Sniffed: TCP:1 UDP:0 ICMP:0 Other:0>

码农公寓

什么 是scapy