tcpdump以及使用tcpdump分析tcp三次握手
tcpdump简介
tcpdump采用命令行方式对接口的数据包进行筛选抓取，其丰富特性表现在灵活的表达式上。
tcpdump命令格式
tcpdump [ -DenNqvX ] [ -c count ] [ -F file ] [ -i interface ] [ -r file ] [ -s snaplen ] [ -w file ] [ expression ]
抓包选项： -c：指定要抓取的包数量。注意，是最终要获取这么多个包。例如，指定"-c 10"将获取10个包，但可能已经处理了100个包，只不过只有10个包是满足条件的包。 -i interface：指定tcpdump需要监听的接口。若未指定该选项，将从系统接口列表中搜寻编号最小的已配置好的接口(不包括loopback接口，要抓取loopback接口使用tcpdump -i lo)， ：一旦找到第一个符合条件的接口，搜寻马上结束。可以使用'any'关键字表示所有网络接口。 -n：对地址以数字方式显式，否则显式为主机名，也就是说-n选项不做主机名解析。 -nn：除了-n的作用外，还把端口显示为数值，否则显示端口服务名。 -N：不打印出host的域名部分。例如tcpdump将会打印'nic'而不是'nic.ddn.mil'。 -P：指定要抓取的包是流入还是流出的包。可以给定的值为"in"、"out"和"inout"，默认为"inout"。 -s len：设置tcpdump的数据包抓取长度为len，如果不设置默认将会是65535字节。对于要抓取的数据包较大时，长度设置不够可能会产生包截断，若出现包截断， ：输出行中会出现"[|proto]"的标志(proto实际会显示为协议名)。但是抓取len越长，包的处理时间越长，并且会减少tcpdump可缓存的数据包的数量， ：从而会导致数据包的丢失，所以在能抓取我们想要的包的前提下，抓取长度越小越好。
输出选项： -e：输出的每行中都将包括数据链路层头部信息，例如源MAC和目标MAC。 -q：快速打印输出。即打印很少的协议相关信息，从而输出行都比较简短。 -X：输出包的头部数据，会以16进制和ASCII两种方式同时输出。 -XX：输出包的头部数据，会以16进制和ASCII两种方式同时输出，更详细。 -v：当分析和打印的时候，产生详细的输出。 -vv：产生比-v更详细的输出。 -vvv：产生比-vv更详细的输出。
其他功能性选项： -D：列出可用于抓包的接口。将会列出接口的数值编号和接口名，它们都可以用于"-i"后。 -F：从文件中读取抓包的表达式。若使用该选项，则命令行中给定的其他表达式都将失效。 -w：将抓包数据输出到文件中而不是标准输出。可以同时配合"-G time"选项使得输出文件每time秒就自动切换到另一个文件。可通过"-r"选项载入这些文件以进行分析和打印。 -r：从给定的数据包文件中读取数据。使用"-"表示从标准输入中读取。
所以常用的选项也就这几个： tcpdump -D tcpdump -c num -i int -nn -XX -vvv
tcpdump表达式
表达式用于筛选输出哪些类型的数据包，如果没有给定表达式，所有的数据包都将输出，否则只输出表达式为true的包。在表达式中出现的shell元字符建议使用单引号包围。
tcpdump的表达式由一个或多个"单元"组成，每个单元一般包含ID的修饰符和一个ID(数字或名称)。有三种修饰符：
(1).type：指定ID的类型。 可以给定的值有host/net/port/portrange。例如"host foo"，"net 128.3"，"port 20"，"portrange 6000-6008"。默认的type为host。 (2).dir：指定ID的方向。 可以给定的值包括src/dst/src or dst/src and dst，默认为src or dst。例如，"src foo"表示源主机为foo的数据包，"dst net 128.3"表示目标网络为128.3的数据包，"src or dst port 22"表示源或目的端口为22的数据包。 (3).proto：通过给定协议限定匹配的数据包类型。 常用的协议有tcp/udp/arp/ip/ether/icmp等，若未给定协议类型，则匹配所有可能的类型。例如"tcp port 21"，"udp portrange 7000-7009"。 所以，一个基本的表达式单元格式为"proto dir type ID"
tcpdump实例
注意，tcpdump只能抓取流经本机的数据包。
- 默认启动
默认情况下，直接启动tcpdump将监视第一个网络接口(非lo口)上所有流通的数据包。这样抓取的结果会非常多，滚动非常快。
python@python:~$ sudo tcpdump 21:40:10.185474 IP 192.168.8.1.49641 > 192.168.8.128.ssh: Flags [.], ack 341904, win 256, length 0 21:40:10.185552 IP 192.168.8.128.ssh > 192.168.8.1.49641: Flags [P.], seq 341904:342068, ack 37, win 251, length 164 21:40:10.185898 IP 192.168.8.128.ssh > 192.168.8.1.49641: Flags [P.], seq 342068:342328, ack 37, win 251, length 260 21:40:10.186131 IP 192.168.8.1.49641 > 192.168.8.128.ssh: Flags [.], ack 342328, win 254, length 0 21:40:10.186260 IP 192.168.8.128.ssh > 192.168.8.1.49641: Flags [P.], seq 342328:342588, ack 37, win 251, length 260 21:40:10.187908 IP 192.168.8.128.ssh > 192.168.8.1.49641: Flags [P.], seq 342588:342752, ack 37, win 251, length 164 21:40:10.190228 IP 192.168.8.1.49641 > 192.168.8.128.ssh: Flags [.], ack 342752, win 253, length 0 21:40:10.190274 IP 192.168.8.128.ssh > 192.168.8.1.49641: Flags [P.], seq 342752:342916, ack 37, win 251, length 164 21:40:10.190711 IP 192.168.8.128.ssh > 192.168.8.1.49641: Flags [P.], seq 342916:343176, ack 37, win 251, length 260 21:40:10.191048 IP 192.168.8.1.49641 > 192.168.8.128.ssh: Flags [.], ack 343176, win 251, length 0 21:40:10.191342 IP 192.168.8.128.ssh > 192.168.8.1.49641: Flags [P.], seq 343176:343436, ack 37, win 251, length 260 21:40:10.192828 IP 192.168.8.128.ssh > 192.168.8.1.49641: Flags [P.], seq 343436:343600, ack 37, win 251, length 164 21:40:10.194849 IP 192.168.8.1.49641 > 192.168.8.128.ssh: Flags [.], ack 343600, win 256, length 0 21:40:10.194885 IP 192.168.8.128.ssh > 192.168.8.1.49641: Flags [P.], seq 343600:343764, ack 37, win 251, length 164 21:40:10.195051 IP 192.168.8.128.ssh > 192.168.8.1.49641: Flags [P.], seq 343764:344024, ack 37, win 251, length 260 21:40:10.195179 IP 192.168.8.1.49641 > 192.168.8.128.ssh: Flags [.], ack 344024, win 254, length 0 21:40:10.195288 IP 192.168.8.128.ssh > 192.168.8.1.49641: Flags [P.], seq 344024:344284, ack 37, win 251, length 260 21:40:10.308625 IP 192.168.8.1.49641 > 192.168.8.128.ssh: Flags [P.], seq 37:73, ack 344024, win 254, length 36
- 监视指定网络接口的数据包：如果不指定网卡，默认tcpdump只会监视第一个网络接口，如eth0。
python@python:~$ sudo tcpdump -D 1.ens33 [Up, Running] 2.any (Pseudo-device that captures on all interfaces) [Up, Running] 3.lo [Up, Running, Loopback] 4.nflog (Linux netfilter log (NFLOG) interface) 5.nfqueue (Linux netfilter queue (NFQUEUE) interface) 6.usbmon1 (USB bus number 1) 7.usbmon2 (USB bus number 2) python@python:~$ sudo tcpdump -i nflog tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode listening on nflog, link-type NFLOG (Linux netfilter log messages), capture size 262144 bytes
- 对本机的udp 123端口进行监视(123为ntp的服务端口)
tcpdump udp port 123
- 监视指定网络的数据包，如本机与192.168网段通信的数据包，"-c 10"表示只抓取10个包
python@python:~$ sudo tcpdump -c 10 net 192.168 tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode listening on ens33, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 262144 bytes 21:48:54.664288 IP 192.168.8.128.ssh > 192.168.8.1.49641: Flags [P.], seq 4135510526:4135510642, ack 3824184400, win 251, length 116 21:48:54.664502 IP 192.168.8.1.49641 > 192.168.8.128.ssh: Flags [.], ack 116, win 255, length 0 21:48:54.664623 IP 192.168.8.128.ssh > 192.168.8.1.49641: Flags [P.], seq 116:152, ack 1, win 251, length 36 21:48:54.664800 IP 192.168.8.128.ssh > 192.168.8.1.49641: Flags [P.], seq 152:268, ack 1, win 251, length 116 21:48:54.664917 IP 192.168.8.1.49641 > 192.168.8.128.ssh: Flags [.], ack 268, win 255, length 0 21:48:54.664997 IP 192.168.8.128.ssh > 192.168.8.1.49641: Flags [P.], seq 268:304, ack 1, win 251, length 36 21:48:54.666673 IP 192.168.8.128.11030 > 192.168.8.2.domain: 36626+ PTR? 1.8.168.192.in-addr.arpa. (42) 21:48:55.286436 IP 192.168.8.128.ssh > 192.168.8.1.49641: Flags [P.], seq 304:1012, ack 1, win 251, length 708 21:48:55.286676 IP 192.168.8.128.56290 > 192.168.8.2.domain: 32764+ PTR? 2.8.168.192.in-addr.arpa. (42) 21:48:55.487931 IP 192.168.8.1.49641 > 192.168.8.128.ssh: Flags [.], ack 1012, win 252, length 0 10 packets captured 17 packets received by filter 6 packets dropped by kernel
- 抓取ping包，Ubuntu上的接口叫ens33,不是eth0
python@python:~$ ifconfig -a ens33 Link encap:Ethernet HWaddr 00:0c:29:3b:c3:63 inet addr:192.168.8.128 Bcast:192.168.8.255 Mask:255.255.255.0 inet6 addr: fe80::dc03:1dce:5f53:915e/64 Scope:Link UP BROADCAST RUNNING MULTICAST MTU:1500 Metric:1 RX packets:9402 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0 TX packets:9864 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0 collisions:0 txqueuelen:1000 RX bytes:4052249 (4.0 MB) TX bytes:2165577 (2.1 MB) lo Link encap:Local Loopback inet addr:127.0.0.1 Mask:255.0.0.0 inet6 addr: ::1/128 Scope:Host UP LOOPBACK RUNNING MTU:65536 Metric:1 RX packets:1531 errors:0 dropped:0 overruns:0 frame:0 TX packets:1531 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0 collisions:0 txqueuelen:1000 RX bytes:96058 (96.0 KB) TX bytes:96058 (96.0 KB) python@python:~$ sudo tcpdump -c 5 -nn -i ens33 icmp tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode listening on ens33, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 262144 bytes 21:53:15.760140 IP 192.168.8.1 > 192.168.8.128: ICMP echo request, id 1, seq 3, length 40 21:53:15.760234 IP 192.168.8.128 > 192.168.8.1: ICMP echo reply, id 1, seq 3, length 40 21:53:16.768771 IP 192.168.8.1 > 192.168.8.128: ICMP echo request, id 1, seq 4, length 40 21:53:16.768816 IP 192.168.8.128 > 192.168.8.1: ICMP echo reply, id 1, seq 4, length 40 21:53:17.771927 IP 192.168.8.1 > 192.168.8.128: ICMP echo request, id 1, seq 5, length 40 5 packets captured 6 packets received by filter 0 packets dropped by kernel
如果明确要抓取主机为192.168.1.73对本机的ping，则使用and操作符。
python@python:~$ sudo tcpdump -c 5 -nn -i ens33 icmp and src 192.168.8.128 tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode listening on ens33, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 262144 bytes 22:01:04.651896 IP 192.168.8.128 > 192.168.8.1: ICMP echo reply, id 1, seq 31, length 40 22:01:05.663847 IP 192.168.8.128 > 192.168.8.1: ICMP echo reply, id 1, seq 32, length 40 22:01:06.681146 IP 192.168.8.128 > 192.168.8.1: ICMP echo reply, id 1, seq 33, length 40 22:01:07.697915 IP 192.168.8.128 > 192.168.8.1: ICMP echo reply, id 1, seq 34, length 40 22:01:18.920272 IP 192.168.8.128 > 192.168.8.1: ICMP echo reply, id 1, seq 35, length 40 5 packets captured 5 packets received by filter 0 packets dropped by kernel
- 抓取到本机22端口包
python@python:~$ sudo tcpdump -c 10 -nn -i ens33 tcp dst port 22 tcpdump: verbose output suppressed, use -v or -vv for full protocol decode listening on ens33, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 262144 bytes 22:03:39.165808 IP 192.168.8.1.49641 > 192.168.8.128.22: Flags [.], ack 4135531306, win 253, length 0 22:03:39.166237 IP 192.168.8.1.49641 > 192.168.8.128.22: Flags [.], ack 153, win 253, length 0 22:03:39.166924 IP 192.168.8.1.49641 > 192.168.8.128.22: Flags [.], ack 337, win 252, length 0 22:03:39.167319 IP 192.168.8.1.49641 > 192.168.8.128.22: Flags [.], ack 505, win 251, length 0 22:03:39.167750 IP 192.168.8.1.49641 > 192.168.8.128.22: Flags [.], ack 673, win 251, length 0 22:03:39.168154 IP 192.168.8.1.49641 > 192.168.8.128.22: Flags [.], ack 841, win 250, length 0 22:03:39.168527 IP 192.168.8.1.49641 > 192.168.8.128.22: Flags [.], ack 1009, win 255, length 0 22:03:39.168894 IP 192.168.8.1.49641 > 192.168.8.128.22: Flags [.], ack 1177, win 255, length 0 22:03:39.172556 IP 192.168.8.1.49641 > 192.168.8.128.22: Flags [.], ack 1345, win 254, length 0 22:03:39.172928 IP 192.168.8.1.49641 > 192.168.8.128.22: Flags [.], ack 1513, win 254, length 0 10 packets captured 10 packets received by filter 0 packets dropped by kernel
- 解析包数据
python@python:~$ sudo tcpdump -c 2 -q -XX -vvv -nn -i ens33 tcp dst port 22 tcpdump: listening on ens33, link-type EN10MB (Ethernet), capture size 262144 bytes 22:06:19.781409 IP (tos 0x0, ttl 64, id 6577, offset 0, flags [DF], proto TCP (6), length 40) 192.168.8.1.49641 > 192.168.8.128.22: tcp 0 0x0000: 000c 293b c363 0050 56c0 0008 0800 4500 ..);.c.PV.....E. 0x0010: 0028 19b1 4000 4006 8f4d c0a8 0801 c0a8 .(..@.@..M...... 0x0020: 0880 c1e9 0016 e3f0 9d0c f67f 44a2 5010 ............D.P. 0x0030: 00fe 9ee5 0000 0000 0000 0000 ............ 22:06:19.781821 IP (tos 0x0, ttl 64, id 6578, offset 0, flags [DF], proto TCP (6), length 40) 192.168.8.1.49641 > 192.168.8.128.22: tcp 0 0x0000: 000c 293b c363 0050 56c0 0008 0800 4500 ..);.c.PV.....E. 0x0010: 0028 19b2 4000 4006 8f4c c0a8 0801 c0a8 .(..@.@..L...... 0x0020: 0880 c1e9 0016 e3f0 9d0c f67f 453a 5010 ............E:P. 0x0030: 00fd 9e4e 0000 0000 0000 0000 ...N........ 2 packets captured 10 packets received by filter 3 packets dropped by kernel
使用tcpdump抓包分析tcp的三次握手
第一次握手：建立连接。客户端发送连接请求报文段，将SYN位置为1，Sequence Number为x；然后，客户端进入SYN_SEND状态，等待服务器的确认； 第二次握手：服务器收到SYN报文段。服务器收到客户端的SYN报文段，需要对这个SYN报文段进行确认，设置Acknowledgment Number为x+1(Sequence Number+1)；同时，
自己自己还要发送SYN请求信息，将SYN位置为1，Sequence Number为y；服务器端将上述所有信息放到一个报文段（即SYN+ACK报文段）中，一并发送给客户端，
此时服务器进入SYN_RECV状态； 第三次握手：客户端收到服务器的SYN+ACK报文段。然后将Acknowledgment Number设置为y+1，向服务器发送ACK报文段，这个报文段发送完毕以后，客户端和服务器端都进入
ESTABLISHED状态，完成TCP三次握手。
python@python:~$ sudo tcpdump -S tcp port 21 -nn -i ens33 -c 20
192.168.8.1客户端使用随机端口访问服务器21端口，seq=4120208862（syn=j）
服务器192.168.8.128回应客户端192.168.8.1
seq 861479274, ack 4120208863（ack=j+1,seq=k）
客户端192.168.8.1确认接受到服务器192.168.8.128的信息
ack 861479275（ack=k+1）
此时服务器与客户端进入ESTABLISHED状态，开始进行数据传送。
