本文一些基础的winsock函数的使用已经在上一篇文章：c++ winsock实现Ping功能 出现过，本篇文章只记录新出现的函数以及新的结构体等。
整体结构
1、选定监听地址——本地IPv4地址（该部分可以优化）;
2、设置套接字接收完全IP头部信息;
3、绑定套接字与地址并设置套接字接收所有网络流量;
4、接收并分析数据;
选定监听地址——本地IPv4地址
可以在CMD中使用“ipconfig”指令查找以太网IPv4地址：
然后在创建SOCKADDR_IN时将IP地址填充进结构中：
1
2
3
4
| sockaddr_in addr;
addr.sin_family = AF_INET;
addr.sin_port = htons(0);
addr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("192.168.1.46");
|
设置套接字接收完全IP头部信息
1
2
3
4
5
6
| SOCKET sockfd = socket(AF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_IP);
int optionValue = 1;
if (setsockopt(sockfd, IPPROTO_IP, IP_HDRINCL, (char*)optionValue), sizeof(optionValue)) {
cout << "setsockopt failed, error code: " << WSAGetLastError() << endl;
return -1;
}
|
绑定套接字与地址并设置套接字接收所有网络流量
1
2
| bind(sockfd, (sockaddr*)&addr, sizeof(addr), 0);
ioctlsocket(sockfd, SIO_RCVALL, (u_long*)&optionValue);
|
接收并分析数据
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
| void decode(char *buf) {
iphdr * ipheader = (iphdr*)buf;
cout << "Source IP: " << inet_ntoa(ipheader->ip_srcip) << endl;
cout << "Destination IP: " << inet_ntoa(ipheader->ip_dstip) << endl;
if (ipheader->ip_protocol == IPPROTO_TCP) {
tcphdr* tcpheader = (tcphdr*)(buf + IPLen);
cout << "TCP Protocol" << endl;
cout << "Source Port: " << ntohs(tcpheader->tcp_srcp) << endl;
cout << "Destination Port: " << ntohs(tcpheader->tcp_dstp) << "\n" << endl;
} else if (ipheader->ip_protocol == IPPROTO_UDP) {
udphdr* udpheader = (udphdr*)(buf + IPLen);
cout << "UDP Protocol" << endl;
cout << "Source Port: " << ntohs(udpheader->udp_srcp) << endl;
cout << "Destination Port: " << ntohs(udpheader->udp_dstp) << "\n" << endl;
} else if (ipheader->ip_protocol == IPPROTO_ICMP){
cout << "ICMP Protocol" << endl;
} else {
cout << "Not support this protocol yet, Protocol in INT is: " << int(ipheader->ip_protocol) << endl;
}
}
|
由于本程序只分析了两种类型的协议，加上IP首部共三个，他们的结构如下：
首部结构
IP
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
| 0 1 2 3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
Version IHL Type of Service Total Length
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
Identification Flags Fragment Offset
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
Time to Live Protocol Header Checksum
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
Source IP Address
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
Destination IP Address
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
Options Padding
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
In C++
struct iphdr {
u_char ip_ver:4 , ip_hlen:4; //ip版本与头部长度
u_char ip_tos; //服务类型
u_short ip_tlen; //ip包总长度
u_short ip_id; //数据包标识
u_short ip_flag_offset; //分段标志位与偏移位
u_char ip_ttl; //生存时间
u_char ip_protocol; //上层协议
u_short ip_checksum; //校验和
in_addr ip_srcip; //来源IP地址
in_addr ip_dstip; //目标IP地址
};
|
TCP
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
| 0 1 2 3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
Source Port Destination Port
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
Sequence Number
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
Acknowledgment Number
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
Data ReservedUAPRSF
Offset RCSSYI Window
GKHTNN
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
Checksum Urgent Pointer
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
Options Padding
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
In C++
struct tcphdr {
u_short tcp_srcp; //来源端口
u_short tcp_dstp; //目标端口
u_long tcp_seq; //序列号
u_long tcp_ack; //确认号
u_char tcp_offset; //偏移位
u_char tcp_flags; //标志位
u_short tcp_window; //窗口大小
u_short tcp_checksum; //校验和
u_short tcp_urp; //紧急指针
};
|
UDP
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
| 0 1 2 3
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
Source Port Destination Port
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
Length Checksum
+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+-+
In C++
struct udphdr {
u_short udp_srcp; //来源端口
u_short udp_dstp; //目标端口
u_short udp_len; //包长度
u_short udp_checksum; //校验和
};
|
这里重点讲一下新的”ioctsocket”函数，它的完整结构如下：
1
| int ioctlsocket(SOCKET s, long cmd, u_long* argp);
|
他和setsockopt看起来有点相似，都是定义套接字的行为，但是ioctsocket函数能控制的行为更多，例如将套接字设置为非阻塞模式等：
1
2
| u_long optionValue = 1;
ioctlsocket(socket, FIONBIO, &optionValue);
|
本程序便是使用了该函数来设置socket接收所有的网络流量，包括发送出去的：
1
| ioctlsocket(sockfd, SIO_RCVALL, (u_long*)&optionValue);
|
还有一个要讲的地方是setsockopt中的IP_HDRINCL，启用该选项要在程序头部加入”ws2tcpip.h”头部文件的链接。该选项的作用是使套接字使用完整的IP头部而不是系统自动生成，这意味着在发送数据的时候我们要自行创建一个完整的IP头部。相反在接收数据的时候，我们可以接收到一个拥有完整IP头部的数据包。
1
2
3
4
| if(setsockopt(sockfd, IPPROTO_IP, IP_HDRINCL, (char*)&optionValue, sizeof(optionValue)) == SOCKET_ERROR) {
cout << "setsockopt failed, error code: " << WSAGetLastError() << endl;
return -1;
}
|
完整代码
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
| #include<iostream>
#include<winsock2.h>
#include<ws2tcpip.h>
#pragma comment(lib, "lws2_32.lib")
#define IPLen 20
using std::cout;
using std::endl;
struct iphdr {
u_char ip_ver:4 , ip_hlen:4;
u_char ip_tos;
u_short ip_tlen;
u_short ip_id;
u_short ip_flag_offset;
u_char ip_ttl;
u_char ip_protocol;
u_short ip_checksum;
in_addr ip_srcip;
in_addr ip_dstip;
};
struct tcphdr {
u_short tcp_srcp;
u_short tcp_dstp;
u_long tcp_seq;
u_long tcp_ack;
u_char tcp_offset;
u_char tcp_flags;
u_short tcp_window;
u_short tcp_checksum;
u_short tcp_urp;
};
struct udphdr {
u_short udp_srcp;
u_short udp_dstp;
u_short udp_len;
u_short udp_checksum;
};
void decode(char *buf) {
iphdr * ipheader = (iphdr*)buf;
cout << "Source IP: " << inet_ntoa(ipheader->ip_srcip) << endl;
cout << "Destination IP: " << inet_ntoa(ipheader->ip_dstip) << endl;
if (ipheader->ip_protocol == IPPROTO_TCP) {
tcphdr* tcpheader = (tcphdr*)(buf + IPLen);
cout << "TCP Protocol" << endl;
cout << "Source Port: " << ntohs(tcpheader->tcp_srcp) << endl;
cout << "Destination Port: " << ntohs(tcpheader->tcp_dstp) << "\n" << endl;
} else if (ipheader->ip_protocol == IPPROTO_UDP) {
udphdr* udpheader = (udphdr*)(buf + IPLen);
cout << "UDP Protocol" << endl;
cout << "Source Port: " << ntohs(udpheader->udp_srcp) << endl;
cout << "Destination Port: " << ntohs(udpheader->udp_dstp) << "\n" << endl;
} else if (ipheader->ip_protocol == IPPROTO_ICMP){
cout << "ICMP Protocol" << endl;
} else {
cout << "Not support this protocol yet, Protocol in INT is: " << int(ipheader->ip_protocol) << endl;
}
}
int main() {
WSADATA data;
WSAStartup(MAKEWORD(2,2), &data);
SOCKET sockfd = socket(AF_INET, SOCK_RAW, IPPROTO_IP);
int optionValue = 1;
if(setsockopt(sockfd, IPPROTO_IP, IP_HDRINCL, (char*)&optionValue, sizeof(optionValue)) == SOCKET_ERROR) {
cout << "setsockopt failed, error code: " << WSAGetLastError() << endl;
return -1;
}
SOCKADDR_IN addr;
addr.sin_addr.S_un.S_addr = inet_addr("192.168.1.46");
addr.sin_family = AF_INET;
addr.sin_port = htons(0);
if(bind(sockfd, (sockaddr*)&addr, sizeof(addr)) == SOCKET_ERROR){
cout << "bind failed, error code: " << WSAGetLastError() << endl;
return -1;
}
ioctlsocket(sockfd, SIO_RCVALL, (u_long*)&optionValue);
char recvbuf[65536];
int buflen = sizeof(recvbuf);
while(TRUE){
memset(recvbuf, 0, buflen);
if (recv(sockfd, recvbuf, buflen, 0) > 0) {
decode(recvbuf);
} else {
cout << "recv failed, error code: " << WSAGetLastError() << endl;
return -1;
}
}
closesocket(sockfd);
WSACleanup();
system("pause");
return 0;
}
|
文章一开始提到了获取本地IP地址的部分可以进行优化，我会在完成下一个winsock聊天室后进行研究，如果大佬有想法的话也可以留下评论，我好好学习一下！