Libpcap和无线信号捕获

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我正在尝试编写一个C++应用程序(Linux),可以捕获无线数据包以及相关的信号强度(以dBm为单位)。捕获部分很容易,但问题在于我找不到任何关于如何获取每个数据包的信号强度的文档。

它是头部的一部分吗?

这是我目前所拥有的:

printf("Device: %s\n", dev);
printf("Number of packets: %d\n", num_packets);
printf("Filter expression: %s\n", filter_exp);

/* open capture device */
    pcap_t *handler = pcap_create("wlan0", errbuf);
    if (handler == NULL)
    {
        exit(-1);
    }
    if(pcap_set_rfmon(handler,1)==0 )
    {
        printf("monitor mode enabled\n");
    }
    pcap_set_snaplen(handler, 2048);  // Set the snapshot length to 2048
    pcap_set_promisc(handler, 0); // Turn promiscuous mode off
    pcap_set_timeout(handler, 512); // Set the timeout to 512 milliseconds
    int status = pcap_activate(handler);


/* now we can set our callback function */
pcap_loop(handle, num_packets, got_packet, NULL);

以下是got_packet代码:

/* define ethernet header */
ethernet = (struct sniff_ethernet*)(packet);

/* define/compute ip header offset */
ip = (struct sniff_ip*)(packet + SIZE_ETHERNET);
size_ip = IP_HL(ip)*4;
if (size_ip < 20) {
    printf("   * Invalid IP header length: %u bytes\n", size_ip);
    return;
}

/* print source and destination IP addresses */
printf("       From: %s\n", inet_ntoa(ip->ip_src));
printf("         To: %s\n", inet_ntoa(ip->ip_dst));

/* determine protocol */    
switch(ip->ip_p) {
    case IPPROTO_TCP:
        printf("   Protocol: TCP\n");
        break;
    case IPPROTO_UDP:
        printf("   Protocol: UDP\n");
        return;
    case IPPROTO_ICMP:
        printf("   Protocol: ICMP\n");
        return;
    case IPPROTO_IP:
        printf("   Protocol: IP\n");
        return;
    default:
        printf("   Protocol: unknown\n");
        return;
}

/* define/compute tcp header offset */
tcp = (struct sniff_tcp*)(packet + SIZE_ETHERNET + size_ip);
size_tcp = TH_OFF(tcp)*4;
if (size_tcp < 20) {
    printf("   * Invalid TCP header length: %u bytes\n", size_tcp);
    return;
}

printf("   Src port: %d\n", ntohs(tcp->th_sport));
printf("   Dst port: %d\n", ntohs(tcp->th_dport));

/* define/compute tcp payload (segment) offset */
payload = (char *)(packet + SIZE_ETHERNET + size_ip + size_tcp);

/* compute tcp payload (segment) size */
size_payload = ntohs(ip->ip_len) - (size_ip + size_tcp);

/*
 * Print payload data; it might be binary, so don't just
 * treat it as a string.
 */
if (size_payload > 0) {
    printf("   Payload (%d bytes):\n", size_payload);
    //print_payload(payload, size_payload);
}

非常感谢您的帮助。

更新:

这是最新情况:

根据我的研究和Guy Scott提到的,我正在寻找错误信息。我需要查看无线数据包,而不是以太网数据包。因此,以下是更新后的代码:

 pcap_set_snaplen(handle, 2048);  // Set the snapshot length to 2048
    pcap_set_promisc(handle, 1);     // Turn promiscuous mode off
    pcap_set_timeout(handle, 512);   // Set the timeout to 512 milliseconds
    int status = pcap_activate(handle);

    if(pcap_set_datalink(handle, DLT_IEEE802_11_RADIO) == -1) {
        printf("Couldn't set datalink type %s: %s\n", device, pcap_geterr(handle));
    }

所以现在的问题是解析数据包,这似乎是一个相当困难的问题。我对源地址、目标地址和相关信号等感兴趣。我不知道如何匹配并加载数据从数据包匹配到radiotap结构体。

struct ieee80211_radiotap_header {
u_int8_t    it_version; /* set to 0 */
u_int8_t    it_pad;
u_int16_t   it_len; /* entire length */
u_int32_t   it_present; /* fields present */
} __attribute__((__packed__));

/* Presence bits */
#define RADIOTAP_TSFT   0
#define RADIOTAP_FLAGS  1
#define RADIOTAP_RATE   2
#define RADIOTAP_CHANNEL    3
#define RADIOTAP_FHSS   4
#define RADIOTAP_ANTENNA_SIGNAL 5
#define RADIOTAP_ANTENNA_NOISE  6
#define RADIOTAP_LOCK_QUALITY   7
#define RADIOTAP_TX_ATTENUATION 8
#define RADIOTAP_DB_TX_ATTENUATION  9
#define RADIOTAP_DBM_TX_POWER   10
#define RADIOTAP_ANTENNA    11
#define RADIOTAP_DB_ANTENNA_SIGNAL  12

void process_packet (u_char * args, const struct pcap_pkthdr *header, const u_char * packet)
{
    struct ieee80211_radiotap_header *packet_header = (struct ieee80211_radiotap_header *) header;
    // This is where I am stuck

有人能告诉我,一旦我捕获了数据包,我如何从其中提取上述值吗?
谢谢。

好的,经过更多的研究,我意识到我一直在做错了。所以我想要捕获的数据包并不是以太网数据包,而是Wi-Fi数据包。Wi-Fi数据包有一个信号字段。 - Sean D
2个回答

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每个调用 pcap_open_live(), pcap_create()/pcap_activate(), 或 pcap_open_offline() 的程序,在调用成功后,应该调用 pcap_datalink() 来查找捕获的链路层头类型。

没有任何例外。

然后参见 tcpdump.org 的链路层头类型页面,了解由 pcap_datalink() 返回的值的含义。将它们与那里列出的 DLT_ 值进行比较。你可能会得到的是 DLT_IEEE802_11,它没有信号强度信息,以及 DLT_PRISM_HEADERDLT_IEEE802_11_RADIODLT_IEEE802_11_RADIO_AVS,它们有信号强度信息。请参阅后三种可能性的链接,了解如何在数据包数据中表示信号强度信息(和其他无线电元数据)。

(是的,这是针对无线电元数据的三个选项,因此另一个答案中给出的链接是不完整的来源;大多数情况下,您可能会获得radiotap头,而不是AVS或Prism头。 Radiotap更通用,因为它被设计为可扩展的,但解析起来更加复杂。)

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我曾遇到同样的问题,想和大家分享我的解决方案。 在PCAP回调函数中,信号强度不在header中,而是在packet内部。对于DLT_IEEE802_11_RADIO,信号和噪声可能如下:

void process_packet (u_char * args,
                     const struct pcap_pkthdr *header,
                     const u_char * packet){
    int8_t signal_dbm = packet[22];
    int8_t noise_dbm = packet[23];
    ....
}

但我通过查看 WireShark 找到了 2223
更好的解决方案当然是使用 radiotap (GitHub)。
这是一个例子:
void process_packet (u_char * args,
                     const struct pcap_pkthdr *header,
                     const u_char * packet) {
    struct ieee80211_radiotap_iterator iterator;
    int ret = ieee80211_radiotap_iterator_init(&iterator, packet, header->len, NULL);
    while (!ret) {
        ret = ieee80211_radiotap_iterator_next(&iterator);
        if (ret) break;
        switch (iterator.this_arg_index) {
            case IEEE80211_RADIOTAP_TSFT:
                printf("timestamp: %lu\n", (uint64_t)*iterator.this_arg);
                break;
            case IEEE80211_RADIOTAP_DBM_ANTSIGNAL:
                printf("sig: %d\n", (int8_t)*iterator.this_arg);
                break;
            case IEEE80211_RADIOTAP_DBM_ANTNOISE:
                printf("noise: %d\n", (int8_t)*iterator.this_arg);
                break;
            default:
                break;
        }
    }
}

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