使用wireshark抓包分析-抓包实用技巧

本文整理一下日常抓包使用的一些方法及抓包分析的一些方法。基于wireshark2.2.6版本进行抓包处理。其他版本使用方式大同小异。

自定义捕获条件

wireshark
可以将抓包数据保存到硬盘上。若需要长时间抓包的话，需要防止内存过大，因此一般需要指定一定大小切包，释放内存。

在捕获
-选项
菜单中可以设置捕获包的一些配置。

输入配置

在输入
选项卡中可以选择抓取指定接口，在下方过滤器中可以输入过滤条件，比如host 172.17.1.100
抓取指定ip的包，或tcp port 9055
抓取指定端口的包。

输出配置

在输出
选项卡中可以设置保存的文件路径，包数量分组，文件大小分组，文件个数等配置。

1. 文件保存路径：需要设置具体的文件名，wireshark会自动在文件名后加上序号和时间戳信息。比如文件名为1.pcapng
   ,则会自动保存为如1_00001_20190625161142.pcapng
   的文件名。

2. 自动创建新文件可以通过接收到包的数量和大小以及抓包时间进行设置，通常通过文件大小抓包即可。

3. 文件个数：通过勾选使用一个唤醒缓冲器来保存最大的文件数量。防止文件过多

在选项
选项卡中还有一些其他的配置，根据实际情况决定是否勾选。

命令行抓包

wireshark
提供了很强大的GUI界面，但是在生产环境长时间抓包使用GUI界面有以下问题，界面刷新需要消耗资源，且GUI界面相比命令行界面，易出现闪退，卡死等不稳定现象，同时即使配置了切包，也会占用极大的内存，需要将包信息显示在界面，因此必须要等每次切包后才能释放内存。相比命令行将数据持久化到硬盘上会立即释放内存，因为界面上只需要显示简单的抓包数量和文件保存路径等信息。
下图是通过GUI界面进行抓包的内存占用情况，配置的是100M切一个文件，一般需要占用几百兆的内存。

下图是通过命令行抓包的内存占用情况，配置的是100M切一个文件，仅仅占用几兆内存。

在wireshark
安装目录除了wireshark
用于GUI界面的抓包程序以外还有一些其他的工具，比如reordercap
、text2pcap
、tshark
、rawshark
、mergecap
、mmdbresolve
、capinfos
、dumpcap
、editcap
等，其中tshark
和dumpcap
是用于命令行抓包的工具。tshark
就是命令行版的wireshark
，tshark
底层使用的即为dumpcap
,因此tshark
的功能相对强大一些，性能上则弱于dumpcap
。

下图是在传输速率为每秒37244，共传输1000000个825B大小的帧下产生的测试结果。

具体相关测试可以到Wireshark Packet Capture: Tshark Vs. Dumpcap查看，里面还有更多的不同的基准测试结果。(可能需要翻墙)。

我们可以通过dumpcap抓包，然后通过tshark或wireshark进行包分析。

通过dumpcap -h
查看命令参数。

• -i
  : 抓取哪个网络接口的包

• -f
  : 过滤器，只抓取满足过滤器的包。

• -b filesize
  : 保存文件大小，即切包大小。

• -b files:20
  : 保存文件个数。

• -w
  : 保存的文件名。

在wireshark安装目录有*.html
包含各个工具的命令及示例。

通过以上参数可以实现和GUI界面通过的抓包策略。比如dumpcap -i 1 -f "tcp port 8080" -w D:\1.pcapng -b filesize:100000 -b files:20
表示抓取接口1的8080端口的tcp包，将数据保存到D:\1.pcapng
路径下，通过100M切一个文件，最多保存20个最新的文件。

抓取多个接口

若需要抓取多个接口的包，则通过多个-i
参数指定，通过每个-i
参数后面可以带上-f
配置过滤器。比如dumpcap -i 1 -i 3 -f "tcp port 8080" -w D:\1.pcapng -b
表示抓取接口1和接口3的包。

通常来说我们需要抓取某个ip的包，那么我们需要知道这个ip是那个网络接口。通过dumpcap -D
可以获取所有网络接口。

C:\Users\Dm_ca>dumpcap -D
1. \Device\NPF_{E78E9C1F-C71D-40E6-A233-BEFE0A59FD3F} (浠ュお缃?3)
2. \Device\NPF_{50A4BF57-AEF6-42CB-B481-E3BBE16F784A} (鏈湴杩炴帴* 2)
3. \Device\NPF_{A37B6157-FB22-4FC7-870F-6FB76C950BCE} (vEthernet (Default Switch))
4. \Device\NPF_{B6BC2FEF-E6A0-4E7F-BCF6-A4CBE39560A0} (鏈湴杩炴帴* 8)
5. \Device\NPF_{E3B69F06-9D31-4970-B3B1-F7FC29D6F343} (Npcap Loopback Adapter)
6. \Device\NPF_{B70FF207-6758-49F3-BD8B-1E58EBAAA350} (WLAN)
7. \Device\NPF_{196071AF-E992-498F-99EE-32D5238EE947} (鏈湴杩炴帴* 10)
8. \Device\NPF_{4EA95CCE-F4A3-4C1E-884F-033C2A475349} (鏈湴杩炴帴* 9)
9. \Device\NPF_{2F5E422D-8579-4DA4-BD78-02AE4EAEA836} (浠ュお缃?2)
10. \Device\NPF_{F4BDE9E1-950B-402B-9CD6-281119917271} (鏈湴杩炴帴* 3)

最左边的为我们输入的参数-i
的编号，右边的乱码的是中文名称本地连接
等字样，如果不确定使用哪个网卡，也可以到wireshark
中确认一下。在输入
选项卡选择接口下拉会有对应的地址。

命令输入后就会显示正在抓包的一些信息，Packets
为抓取的包数，File
为保存的文件名，多切了文件之后，则会显示多个File
行。

C:\Users\Dm_ca>dumpcap -i 5 -f "tcp" -w E:\1.pcapng -b filesize:100000 -b files:20
Capturing on 'Npcap Loopback Adapter'
File: E:\1_00001_20190629091754.pcapng
Packets: 4

抓包分析

通过dumpcap
抓包后我们可以将抓包文件通过wireshark
界面打开进行简单分析。
若需要根据特定条件在大量信息中筛选出想要的信息，则需要通过tshark
进行命令行的筛选。

案例：生产环境中发现时常有丢包现象，通过wireshark
进行简单分析发现有许多RST的重置连接包。追踪流查看发现，没有正常建立连接。

通过tcp.flags.reset == 1
筛选出大量的重置连接。大约占比1%的请求数据量。为了确认每个包是不是都是同样的原因。我们需要追踪每个包的流进行查看。
在wireshark
上选择指定的包右键在弹出的菜单中选择追踪流
-TCP流
追踪完整的流。

但是如果要追踪大量的流，在wireshark
上操作就不太方便了。由于wireshark
不支持批量选择包跟踪流，因此只能一个个跟踪。wireshark
又不支持上一步历史搜索，追踪流实际wireshark
是用了tcp.stream eq XXXX
筛选流号。因此我们需要重新在通过前一个筛选指令重新筛选。这样就非常麻烦，尤其是若一个切包比较大的话，处理起来非常的慢。由于上述原因，我们通过tshark
命令行筛选出异常连接后批量跟踪每个流并保存到文件进行分析。

批量分析

通过tshark -h
可以查看命令从参数，由于多命令和dumpcap
类似，但是tshark
还扩展了其他命令。
-r
: 读取本地的数据包文件。
-R
: 捕获过滤器，可用于捕获符合过滤规则的报文。
-Y
: 显示过滤器，用于过滤已捕获的报文。
-2
: 若此时输入回车，则会将包信息打印到控制台上。
-w
: 通过过滤器删选后的包，保存另存到文件中，比如我们需要从某个包筛选出关键信息保存后进行单独分析。
-T fields
 : 格式化输出，输出属性，我们要通过-e
筛选包的指定属性，则需要用该参数。
-e
: 获取指定包属性，必须先指定-T fields
格式化输出,若有多个属性输出，则使用多个-e
,比如-e tcp.stream -e tcp.port
。

捕获过滤器

捕获过滤器是在捕获菜单中，直接用过滤出指定的条件，不满足条件的是不会被捕获的。

显示过滤器

显示过滤器则是在已捕获的包中进行过滤显示。

捕获过滤器的规则是host 192.168.0.115 and tcp port 8080
，而对应的显示过滤器规则是ip.addr eq 192.168.0.115 and tcp.port eq 8080
，两者的语法还是不同的。

实际通过tshark命令过滤时发现，使用的都是显示过滤器筛选。而在通过dumpcap -f
抓包时需要使用捕获过滤器的语法。

在简单了解参数之后，开始使用命令筛选出我们需要的包。

批量筛选包

1. 筛选出需要的包。通过tshark -r 172.18.12.1_00085_20190624193404.pcapng -2 -R "tcp.flags.reset == 1"
    筛选出我们需要的包。

   PS E:\wiresharkpackage\analysis-20190625> tshark -r 10.1.13.246-14-25.pcapng -2 -R "tcp.flags.reset == 1"
   

1 9341.446421 50094 TCP 60 50094 鈫?9055 [RST] Seq=1 Win=0 Len=0
2 164451.986850 9055 TCP 54 9055 鈫?51707 [RST, ACK] Seq=966 Ack=717 Win=0 Len=0
3 196000.984728 9055 TCP 54 9055 鈫?55516 [RST, ACK] Seq=762 Ack=717 Win=0 Len=0
4 206748.235089 21 TCP 54 21 鈫?56839 [RST, ACK] Seq=432 Ack=121 Win=0 Len=0
5 251344.165367 21 TCP 54 21 鈫?61652 [RST, ACK] Seq=433 Ack=121 Win=0 Len=0
6 260534.172129 21 TCP 54 21 鈫?62957 [RST, ACK] Seq=433 Ack=121 Win=0 Len=0
7 271885.709376 21 TCP 54 21 鈫?64407 [RST, ACK] Seq=434 Ack=121 Win=0 Len=0
...
```
和wireshark
界面过滤一样，它会筛选出所有满足过滤条件的包。

1. 对每个包进行追踪。由于追踪包的命令为tcp.stream eq XXXX
   ,因此我们需要知道tcp.stream值才可以追踪该包。我们上面打印出了相关的包信息。通过-e
   可以获取指定的包属性，因此在上面的条件加上-T fields -e tcp.stream
   ,表示只需要获取流号。

       PS E:\wiresharkpackage\analysis-20190625> tshark -r 10.1.13.246-14-25.pcapng -2 -R "tcp.flags.reset == 1" -T fields -e tcp.stream
   103
   1048
   1319
   1419
   1544
   1687
   ...
   

2. 追踪到流号后我们就需要对每个流进行跟踪并保存。将流号保存到变量中，遍历每个流号进行筛选即可,通过>>
   到文本中。在windows下通过powershell
   可以很方便的配合tshark命令执行脚本。

   $streams =  tshark -r 10.1.13.246-14-25.pcapng -2 -R "tcp.flags.reset == 1" -T fields -e tcp.stream
   $streams | foreach {tshark -r 10.1.13.246-14-25.pcapng -2 -R "tcp.stream eq $_" -t ad  >> 20190628.txt}
   

   若想要保存成pcapng
   格式，则可以通过拼凑筛选条件进行筛选,然后通过-w
    输出为pcapng
   格式。

   $streams =  tshark -r 10.1.13.246-14-25.pcapng -2 -R "tcp.flags.reset == 1" -T fields -e tcp.stream
   
   $filter=""
   foreach($stream in $streams)
   {
       $filter = "$filter tcp.stream eq $stream or"
   }
   ## 移除最后多余的or
   $filter=  $filter.trim("or")
   tshark -r 10.1.13.246-14-25.pcapng -2 -R "tcp.stream eq $filter" -t ad -w 20190628.pcapng
   

   通过将流号进行拼凑，然后筛选出所有流号的包。

合并包

我们可以通过tshark
过滤出我们需要的包并保存为文件，有时候我们可能需要把若干个包合并起来一起分析。则可以通过mergecap
进行合并。通过Usage: mergecap [options] -w <outfile>|- <infile> [<infile> ...]
,比如mergecap.exe -w e:\file\Wireshark\port.pcapng e:\file\Wireshark\port*
，将port
开头的文件合并到port.pcapng

结论

通过对抓包文件进行脚本化的处理，可以做许多更为强大的数据分析。比如在软件层面上对网络连接进行异常监控及预警。实时的对包进行分析，有异常连接可以做到即使预警。

参考文献

1. Difference between sniffer tools

2. What is the meaning of two-pass analysis?

3. wireshark显示过滤器和捕获过滤器

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