1) 初始化
Wireshark的初始化包括一些全局变量的初始化、协议分析引擎的初始化和Gtk相关初始化,显示Ethereal主窗口,等待用户进一步操作。重点就是Epan模块的初始化。
Epan初始化:
n tvbuff初始化:全局变量tvbuff_mem_chunk指向用memchunk分配的固定大小的空闲内存块,每个内存块是tvbuff_t结构,从空闲内存块中取出后,用来保存原始数据包。
n 协议初始化:
u 全局变量:
l proto_names
l proto_short_names
l proto_filter_names
以上三个全局变量主要用来判断新注册的协议名是否重复,如果重复,给出提示信息,在协议解析过程中并没有使用。
u 协议注册:
l 注册协议:将三个参数分别注册给proto_names、proto_short_names、proto_filter_names三个全局变量中,
l 注册字段,需要在wireshark协议树显示的报文内容字段。
l 协议解析表
u Handoff注册
l 将协议与父协议节点关联起来
n Packet(包)初始化
u 全局变量:
l frame_handle:协议解析从frame开始,层层解析,直到所有的协议都解析完为止。frame_handle保存了frame协议的handle。
l data_handle:有的协议无法从frame开始,那么就从data开始。原理同frame。
n 读配置文件preference
n 读capture filter和display filter文件,分别保存在全局变量capture_filter和display_filter中。
n 读disabled protocols文件,保存全局变量global_disabled_protos和disabled_protos中
n 初始化全局变量cfile
u Cfile是个重要的变量,数据类型为capture file,它保存了数据包的所有信息,
Wireshark初始化完成以后进入实际处理阶段,主程序创建抓包进程,捕包进程和主程序是通过PIPE进行传递数据的,主程序把抓取的数据写入临时文件,通过函数add_packet_to_packet_list将数据包加入包列表。处理时,主程序从列表中选取一个数据包,提取该数据包中的数据填写在数据结构中,最后调用协议解析函数epan_dissect_run进行处理,从epan_dissect_run开始,是实际的协议解析过程,
下面以HTTP协议报文为例,流程如下:
调用函数dissect_frame对frame层进行解析,并在协议树上填充相应字段信息。函数最后会判断是否有上层协议封装,如果有则调用函数dissector_try_port在协议树上查找对应的解析函数,这里函数dissector_try_port根据pinfo->fd->lnk_t查找对应的上层协议处理函数,pinfo->fd->lnk_t值为1,上层封装协议为以太网协议,全局结构体指针变量dissector_handle当前的协议解析引擎句柄置为dissect_eth_maybefcs,至此,frame层解析结束。
函数call_dissector_work根据dissector_handle调用frame上层协议解析函数dissect_eth_maybefcs对以太网层进行解析,并在协议树上填充相应字段,包括目的MAC地址和以太网上层协议类型等信息。函数最后会判断是否有上层协议封装,如果有则调用函数dissector_try_port在协议树上查找对应的解析函数,这里函数dissector_try_port根据etype查找对应的上层协议处理函数,以太网字段etype为0800的报文是ip报文,上层封装协议为IP协议,全局结构体指针变量dissector_handle当前的协议解析引擎句柄置为dissect_ip,至此,以太网层解析结束。
函数call_dissector_work根据dissector_handle调用以太网上层协议解析函数dissect_ip对以太网层进行解析,并在协议树上填充相应字段,包括版本号,源地址,目的地址等信息。函数最后会判断是否有上层协议封装,如果有则调用函数dissector_try_port在协议树上查找对应的解析函数,这里函数dissector_try_port根据nxt (nxt = iph->ip_p)查找对应的上层协议处理函数,以太网字段nxt为06的报文是TCP报文,上层封装协议为TCP协议,全局结构体指针变量dissector_handle当前的协议解析引擎句柄置为dissect_tcp,至此,IP层解析结束。
函数call_dissector_work根据dissector_handle调用以太网上层协议解析函数dissect_tcp对TCP层进行解析,包括对TCP头的解析和选项字段的解析,并在协议树上填充相应字段,包括源端口,目的端口,标志位等信息。函数最后会判断是否有上层协议封装,如果有则调用函数dissector_try_port在协议树上查找对应的解析函数,这里函数dissector_try_port根据port查找对应的上层协议处理函数,将源端口和目的端口分别赋值给low_port和high_port,根据low_port和high_port分别匹配上层协议解析函数,port为80的报文是HTTP报文,上层封装协议为HTTP协议,全局结构体指针变量dissector_handle当前的协议解析引擎句柄置为dissect_http,至此,TCP层解析结束。
至此wireshark进入应用层协议检测阶段,wireshark解析dissect_http函数中注册的字段,并提取相应的字段值添加到协议树中,应用层的具体解析流程将在下面介绍。HTTP协议具体函数调用过程参见:
重要的数据结构
struct _epan_dissect_t {
tvbuff_t *tvb;//用来保存原始数据包
proto_tree *tree;//协议树结构
packet_info pi;// 包括各种关于数据包和协议显示的相关信息
};
/** Each proto_tree, proto_item is one of these. */
typedef struct _proto_node {
struct _proto_node *first_child;//协议树节点的第一个子节点指针
struct _proto_node *last_child; //协议树节点的最后一个子节点指针
struct _proto_node *next; //协议树节点的下一个节点指针
struct _proto_node *parent;//父节点指针
field_info *finfo;//保存当前协议要显示的地段
tree_data_t *tree_data;//协议树信息
} proto_node;
typedef struct _packet_info {
const char *current_proto; //当前正在解析的协议名称
column_info *cinfo; //wireshark显示的信息
frame_data *fd;//现在分析的原始数据指针
union wtap_pseudo_header *pseudo_header;//frame类型信息
GSList *data_src; /*frame层信息 */
address dl_src; /* 源MAC */
address dl_dst; /*目的MAC */
address net_src; /* 源IP */
address net_dst; /*目的IP */
address src; /*源IP */
address dst; /*目的IP */
guint32 ethertype; /*以太网类型字段*/
guint32 ipproto; /* IP协议类型*/
guint32 ipxptype; /* IPX 包类型 */
guint32 mpls_label; /* MPLS包标签*/
circuit_type ctype;
guint32 circuit_id; /*环路ID */
const char *noreassembly_reason; /* 重组失败原因*/
gboolean fragmented; /*为真表示未分片*/
gboolean in_error_pkt; /*错误包标志*/
port_type ptype; /*端口类型 */
guint32 srcport; /*源端口*/
guint32 destport; /*目的端口*/
guint32 match_port; /*进行解析函数匹配时的匹配端口*/
const char *match_string; /*调用子解析引擎时匹配的协议字段指针*/
guint16 can_desegment; /* 能否分段标志*/
guint16 saved_can_desegment;
int desegment_offset; /*分段大小*/
#define DESEGMENT_ONE_MORE_SEGMENT 0x0fffffff
#define DESEGMENT_UNTIL_FIN 0x0ffffffe
guint32 desegment_len;
guint16 want_pdu_tracking;
guint32 bytes_until_next_pdu;
int iplen; /*IP包总长*/
int iphdrlen; /*IP头长度*/
int p2p_dir;
guint16 oxid; /* next 2 fields reqd to identify fibre */
guint16 rxid; /* channel conversations */
guint8 r_ctl; /* R_CTL field in Fibre Channel Protocol */
guint8 sof_eof;
guint16 src_idx; /* Source port index (Cisco MDS-specific) */
guint16 dst_idx; /* Dest port index (Cisco MDS-specific) */
guint16 vsan; /* Fibre channel/Cisco MDS-specific */
/* Extra data for DCERPC handling and tracking of context ids */
guint16 dcectxid; /* Context ID (DCERPC-specific) */
int dcetransporttype;
guint16 dcetransportsalt; /* fid: if transporttype==DCE_CN_TRANSPORT_SMBPIPE */
#define DECRYPT_GSSAPI_NORMAL 1
#define DECRYPT_GSSAPI_DCE 2
guint16 decrypt_gssapi_tvb;
tvbuff_t *gssapi_wrap_tvb;
tvbuff_t *gssapi_encrypted_tvb;
tvbuff_t *gssapi_decrypted_tvb;
gboolean gssapi_data_encrypted;
guint32 ppid; /* SCTP PPI of current DATA chunk */
guint32 ppids[MAX_NUMBER_OF_PPIDS]; /* The first NUMBER_OF_PPIDS PPIDS which are present * in the SCTP packet*/
void *private_data; /* pointer to data passed from one dissector to another */
/* TODO: Use emem_strbuf_t instead */
GString *layer_names; /* layers of each protocol */
guint16 link_number;
guint8 annex_a_used;
guint16 profinet_type; /* the type of PROFINET packet (0: not a PROFINET packet) */
void *profinet_conv; /* the PROFINET conversation data (NULL: not a PROFINET packet) */
void *usb_conv_info;
void *tcp_tree; /* proto_tree for the tcp layer */
const char *dcerpc_procedure_name; /* Used by PIDL to store the name of the current dcerpc procedure */
struct _sccp_msg_info_t* sccp_info;
guint16 clnp_srcref; /* clnp/cotp source reference (can't use srcport, this would confuse tpkt) */
guint16 clnp_dstref; /* clnp/cotp destination reference (can't use dstport, this would confuse tpkt) */
guint16 zbee_cluster_id; /* ZigBee cluster ID, an application-specific message identifier that
* happens to be included in the transport (APS) layer header.
*/
guint8 zbee_stack_vers; int link_dir; /* 3GPP messages are sometime different UP link(UL) or Downlink(DL)*/
} packet_info;