1.3交互式数据包处理工具Scapy使用介绍_scapy实验执行ls()命令,显示scapy支持的所有协议

任务内容

1、 学习Scapy的基本功能和优势，做好充足的理论学习准备。
2、 学习使用Scapy的基本命令，主要包括ls()、lsc()、help()等。
3、 学习使用Scapy定义数据包、发送接收数据包，在实验过程中对比几种不同方法之间的异同点。

实验原理

一、 概述

Scapy是一个基于Python编写的交互式数据包处理程序，使用Python解释器作为命令面板。可以用来发送、嗅探、解析和伪造网络数据包，常常被用于网络攻击和测试。Scapy可以实现扫描、路由跟踪、探测、单元测试、攻击和发现网络等传统功能，也可以代替hping、arpspoof、arp-sk、arping、p0f，实现了部分Namp、Tcpdump和tshark的功能。它能够伪造或者解码大量的网络协议数据包，能够发送、捕捉、匹配请求和回复包等等。它可以很容易地处理一些典型操作，比如端口扫描，tracerouting，探测，单元测试，攻击或网络发现（可替代hping，NMAP，arpspoof，ARP-SK，arping，tcpdump，tethereal，P0F等）。最重要的他还有很多更优秀的特性——发送无效数据帧、注入修改的802.11数据帧、在WEP上解码加密通道（VOIP）、ARP缓存攻击（VLAN）等，这也是其他工具无法处理完成的。
Scapy有其他网络工具无法匹敌的优势，在大多数工具无法完成的任务中也有出色表现，比如发送无效帧、添加自定义的802.11帧、多技术结合等。其实，Scapy的理念非常简单，主要负责定义、发送和接收报文。用户利用Scapy定义一系列报文，接着发送这些报文，然后会收到回应，Scapy将收到的回应与请求匹配，返回到存放报文对（请求，回应）的列表和没有匹配报文的列表。
Scapy不仅可以进行交互式数据包处理，还可以作为Python模块在Python程序中使用。需要注意的是，无论是交互式数据处理还是在Python代码中使用，都需要基于root权限。

二、 安装使用

Scapy既然是第三方库，系统上默认是没有安装的。在Ubuntu下，我们可以直接使用命令sudo apt-get install scapy进行安装，安装完成以后，只需要在终端下执行sudo scapy就可以进入Scapy的命令行模式。
Scapy常用功能如下：
1、 conf：查看配置信息

>>> conf
ASN1_default_codec = <ASN1Codec BER[1]>
AS_resolver = <scapy.as_resolvers.AS_resolver_multi instance at 0x13c1dd0>
( 此处省略 N 行 )
verb       = 2
version    = '2.3.2'
warning_threshold = 5
wepkey     = ''

2、 lsc()：查看支持的指令集

>>> lsc()
arpcachepoison      : Poison target's cache with (your MAC,victim's IP) couple
arping              : Send ARP who-has requests to determine which hosts are up
bind_layers         : Bind 2 layers on some specific fields' values
corrupt_bits        : Flip a given percentage or number of bits from a string
( 此处省略 N 行 )
wireshark           : Run wireshark on a list of packets
wrpcap              : Write a list of packets to a pcap file

比如这里的arping，得到所在局域网内所有可用的ip与mac的对应关系，我们可以这样来使用：

>>> arping("172.16.2.79/80") 
Begin emission:
 Finished to send 1 packets. 
*
 Received 1 packets, got 1 answers, remaining 0 packets 
30:5a:3a:45:1a:28 172.16.2.79 
(<ARPing: TCP:0 UDP:0 ICMP:0 Other:1>, <Unanswered: TCP:0 UDP:0 ICMP:0 Other:0>)

3、 ls()：查看实现的网络协议。ls()中携带的参数可以是任何的一个具体的包，常用的有ARP、Ether、ICMP、IP、UDP、TCP，也支持SNMP、DHCP、STP等。
缺省参数模式：

>>> ls()
AH         : AH
ARP        : ARP
ASN1_Packet : None
ATT_Error_Response : Error Response
ATT_Exchange_MTU_Request : Exchange MTU Request
( 此处省略 N 行 )
_IPv6ExtHdr : Abstract IPV6 Option Header
_MobilityHeader : Dummy IPv6 Mobility Header

携带参数模式：

>>> ls(UDP)
sport      : ShortEnumField            = (53)
dport      : ShortEnumField            = (53)
len        : ShortField                = (None)
chksum     : XShortField               = (None)

4、 IP模块的使用
我们可以像在Python中一样实例化一个IP 对象。

>>> data = IP() 
>>> data 
<IP >

也可以传入需要自定义的参数

>>> data = IP(dst="172.16.2.79") 
>>> data 
<IP dst=172.16.2.79 >

查看 IP 模块对象的所有信息

>>> data = IP() 
>>> data.show() 
###[ IP ]### 
version= 4 
ihl= None 
tos= 0x0 
len= None 
id= 1 
flags= 
frag= 0 
ttl= 64 
proto= ip 
chksum= None 
src= 127.0.0.1 
dst= 127.0.0.1 
\options\

5、 发送和接收报文
可以将上面的 IP 对象封装成一个数据包发送出去。
send：在第三层发送数据包，但没有接收功能。

>>> send(data, iface="eth0") 
. 
Sent 1 packets.

sendp：在第二层发送数据包，同样没有接收功能。
sr：在第三层发送数据包，有接收功能。
sr1：在第三层发送数据包，有接收功能，但只接收第一个包。
srp：在第二层发送数据包，有接收功能。
srp1：在第二层发送数据包，有接收功能，但只接收第一个包。

实验步骤

一、 检查实验环境

步骤1 以root用户登录交换机，执行如下命令初始化OVS。

#cd /home/fnic
#./ovs_init

步骤2 以root用户登录主机1，执行ifconfig命令查看主机1的IP地址，如下图所示。

步骤3 以root用户登录主机2，执行ifconfig命令查看主机2的IP地址，如下图所示。

二、 学习Scapy基本命令

步骤1 以root用户登录主机1，执行scapy命令登入Scapy环境进行实验操作，如下图所示。

说明：如果没有安装所有可选包，会弹出提示消息，不过并不影响发送、接收数据包等基本功能。

步骤2 执行ls()命令，显示Scapy支持的所有协议。

步骤3 执行lsc()命令，显示Scapy支持的所有命令。

步骤4 执行help()命令，显示某一命令的使用帮助。在括号中加上想要查询的命令，例如：help(send)，send命令相关的用法就会显示在屏幕中，如下图所示。

说明：按“q”键退出help()命令。

步骤5 用show()命令查询指定数据包的详细信息。例如定义一个名为mypacket的IP数据包，查询该数据包详细信息的具体命令如下：

>>> mypacket = IP()
>>> mypacket.show()

三、 创建数据包

Scapy的数据包创建是按照TCP/IP协议的四层参考模型：网络接入层、网络互联层、传输层、应用层。Scapy为每一层都写了相应的类，创建数据包时只要将这些类实例化，然后调用类的方法或改变类的参数值即可。各个层的协议都有各自的创建函数，如IP()、TCP()、UDP()等，不同层之间通过”/”来连接。

步骤1 执行以下命令，创建IP层，将主机2的IP设为目的IP，并查看设置后的结果，如下图所示。

>>> my_ip = IP(dst="10.0.0.2")
>>> my_ip.dst

步骤2 执行以下命令，查看默认的ttl字段，并修改ttl为27，如下图所示。

>>> my_ip.ttl
>>> my_ip.ttl=27

步骤3 执行以下命令，创建TCP层，查看默认的flags字段，修改flags为SA，查看修改后的flags字段，如下图所示。

>>> my_tcp=TCP()
>>> my_tcp.flags
>>> my_tcp.flags="SA"
>>> my_tcp.flags

步骤4 显示整个数据包，不同层之间用/连接。执行以下命令：

>>> [p for p in my_ip/my_tcp]

四、 发送接收数据包

步骤1 执行如下命令发送数据包，但并不接收响应。其中send()在第三层发送数据包，而sendp()在第二层发送，如下图所示。

>>>send(IP(dst="10.0.0.2",ttl=15)/ICMP())
>>>sendp(Ether()/IP(dst="10.0.0.2",ttl=15)/ICMP())

步骤2 执行以下命令，使用sr1()发送数据包发送数据包，并接收响应，如下图所示。

>>> result,unanswered=sr(IP(dst="10.0.0.2",ttl=(3,10))/ICMP())
>>> result.show()
>>> unanswered.show()

由上图可知，利用sr()在第三层发送数据包，向10.0.0.2发送ttl分别为3-10的8个ICMP数据包。其中有8个获得响应，0个没有响应。

步骤3 执行如下命令，使用sr1()发送数据包，并查看响应数据包，如下图所示。

>>> result=sr1(IP(dst="10.0.0.2",ttl=(22,35))/ICMP())
>>> result.show()

由上图可知，虽然sr1()也用于发送数据包并接收响应，但是sr1()只接收第一个数据包。