Python解析PCAP文件

本文将介绍如何使用Python解析PCAP文件，包括读取PCAP文件头、数据包头、数据包和网络数据包解析。

一、读取PCAP文件头

PCAP文件是一种常见的网络数据包捕获文件格式，并且它包含有捕获设备的信息、数据包的时间戳等元数据。我们可以使用Python代码读取它。


import struct

# 打开pcap文件
with open('example.pcap', 'rb') as f:
    data = f.read(24)   # 读取前24字节pcap文件头
    magic, major, minor, tz, sigfigs, snaplen, linktype = struct.unpack("=IHHIIII", data)

# 打印pcap文件头信息
print("Magic: 0x{:08x}".format(magic))
print("Major: {}".format(major))
print("Minor: {}".format(minor))
print("Timezone: {}".format(tz))
print("Sigfigs: {}".format(sigfigs))
print("Snaplen: {}".format(snaplen))
print("LinkType: {}".format(linktype))

这段代码使用Python的struct模块解析PCAP文件头的元数据，并输出它们的值。

二、读取数据包头

数据包头告诉我们数据包的时间戳、数据包长度等信息。下面是读取数据包头的代码示例：


import struct

# 读取pcap文件头

# 打开pcap文件
with open('example.pcap', 'rb') as f:
    f.seek(24)   # 跳过pcap文件头
    data = f.read(16)   # 读取16字节pcap数据包头
    ts_sec, ts_usec, incl_len, orig_len = struct.unpack('=IIII', data)

# 打印pcap数据包头信息
print("Timestamp seconds: {}".format(ts_sec))
print("Timestamp microseconds: {}".format(ts_usec))
print("Captured length: {}".format(incl_len))
print("Original length: {}".format(orig_len))

这段代码使用Python的struct模块解析PCAP数据包头的元数据，并输出它们的值。

三、读取数据包

数据包是pcap文件中最重要的部分，通常包含的是网络数据包的具体内容，我们可以使用Python的socket模块读取它们。


import socket
import struct

# 读取pcap文件头和数据包头

# 打开pcap文件
with open('example.pcap', 'rb') as f:
    f.seek(24 + 16)   # 跳过pcap文件头和数据包头
    data = f.read(incl_len)   # 读取数据包内容

# 解析数据包
eth_header_len = 14
eth_header = data[:eth_header_len]   # 以太网帧头部分
eth_type = struct.unpack("!H", eth_header[12:14])[0]   # 以太网帧类型

if eth_type == 0x0800:   # 如果是IPv4数据包
    ip_header_len = (ord(data[eth_header_len]) & 0xf) * 4   # IP数据包头长度
    ip_header = data[eth_header_len:eth_header_len + ip_header_len]   # IP数据包头部分
    ip_len = struct.unpack("!H", ip_header[2:4])[0]   # IP数据包长度
    src_ip = socket.inet_ntoa(ip_header[12:16])   # 源IP地址
    dst_ip = socket.inet_ntoa(ip_header[16:20])   # 目的IP地址
    # ...
else:
    print("Not a IPv4 packet")

这段代码演示了如何使用Python解析数据包的具体内容。因为不同协议的数据包结构可能不同，所以这里只是以IPv4数据包为例进行了简单的解析处理。

四、网络数据包解析

如果你想要进一步处理网络数据包的信息，例如提取HTTP报文等，你可以使用第三方Python库，例如Scapy、dpkt等。这些库包含更多针对不同协议的解析方法。

例如，使用Scapy库解析一个pcap文件：


from scapy.all import rdpcap

pcap = rdpcap('example.pcap')   # 读取pcap文件
for pkt in pcap:
    # 处理每个数据包
    if pkt.haslayer("IP"):   # 如果是IP数据包
        src_ip = pkt["IP"].src   # 源IP地址
        dst_ip = pkt["IP"].dst   # 目的IP地址
        if pkt.haslayer("TCP"):   # 如果是TCP数据包
            payload = repr(pkt["TCP"].payload)   # 转成字符串类型
            if 'HTTP' in payload:   # 如果是HTTP数据包
                http_request = payload.split("\\r\\n")[0]   # 提取HTTP请求报文第一行
                print(http_request)

在这个例子中，使用了Scapy库解析PCAP文件，并提取了HTTP请求报文的第一行。

五、总结

本文介绍了如何使用Python解析PCAP文件，包括读取PCAP文件头、数据包头、数据包和网络数据包解析。你可以使用这些方法进行网络数据包的分析和处理。