PCAP 拆分和合并

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有时也会在网络故障排除期间发生，但对于有关网络取证的分析作业也很常见：处理大量数据包，有时是数百万个或更多。两种典型的情况可能会让您摸不着头脑：要么您有一个同时包含所有数据包的大文件，要么您需要查看大量小文件。因此，让我们看看我们如何仍然可以同时解决这两个问题。

捕获文件大小的问题

首先，让我们看一下只有一个大文件要处理，在我的例子中，它的大小大约在 256MB 以上。我经常将捕获的文件大小设置为 128 或 256MBytes，因为它们在 Wireshark 中打开时仍然“还可以”——加载和过滤它们需要一些时间，但还不错。但是当我最终得到比这更大的文件时——有时大小超过 10GB——那就不再起作用了。这并不是说Wireshark不能加载文件 – 因为它经常可以加载，至少是最新版本。开发人员努力改进这一点，您现在可以打开几年前无法打开的文件。

但是，当您执行数据包分析任务时，文件的初始加载并不是耗时的部分 – 过滤才是。您应用的每个显示过滤器都会从磁盘重新读取整个文件。每次，因为 Wireshark 不会将数据包保存在内存中，除了当前解码和显示的一个数据包。因此，如果您以任何方式应用过滤器，Wireshark 需要再次读取所有数据包以检查它们是否与当前过滤器条件匹配。这意味着处理大文件会很慢，而且与往常一样，当您进行故障排除或执行取证调查时，您通常没有时间，因为快速获得结果至关重要。

专业提示：使用Wireshark中的“查找”功能（快捷方式：CTRL-F）和过滤器表达式来查找匹配的数据包，而无需应用过滤器本身。这通常可以节省大量时间。

拆分大型捕获文件

如果你有一个大文件，你可以很容易地把它分成更小的文件，使用editcap。editcap是一个与Wireshark一起安装的命令行工具。这就是为什么将 Wireshark 安装路径添加到路径变量中是个好主意，以便您可以在任何地方运行命令行工具。无论如何，回到editcap：我称它为“PCAP的瑞士小刀”，因为它有很多处理捕获文件的选项。我经常用它来将大文件切割成更小的块，如下所示：

[C:\traces\demo\]editcap -c  bigfile.pcapng smallfile.pcapng

“-c”参数告诉editcap将bigfile.pcapng切割成更小的文件，每个文件有100，000个数据包，这（根据我的经验）通常会导致文件大小为64-100 MBytes的文件。当然，这取决于原始文件中的数据包大小。您也可以改用“-i <每个文件秒数”，但我不太喜欢这样，因为可能会有流量突发导致一些非常大的文件和一些非常小的文件。如果你想知道为什么只有一个输出文件名而不是很多：editcap会自动将时间戳附加到它创建的每个文件中，使结果看起来像这样：

11.07.2018 19:43 74.082.680 smallfile_00000_440.pcapng 11.07.2018 19:43 76.672.476 smallfile_00001_609.pcapng 11.07.2018 19:43 79.812.736 smallfile_00002_714.pcapng 11.07.2018 19:43 51.724.288 smallfile_00003_826.pcapng

好消息是文件名的格式与Wireshark“兼容”，因此可以将其作为文件集进行导航：

图1 –Wireshark文件集

顺便说一下，转换捕获文件格式也可以使用 editcap 使用“-F”参数完成。例如，如果您需要 PCAP 格式的文件，请使用以下命令（某些 editcap 版本可能需要“libpcap”而不是“pcap”作为格式值）：

[C:\traces\demo\]editcap -F pcap capture.pcapng capture.pcap

如果您有多个文件，请运行批处理作业，如下所示（例如g. 在 Windows 命令行上）：

[C:\traces\demo\]for %a in (*.pcapng) do editcap -F pcap %a %a.pcap

这会将当前目录中的所有文件转换为 PCAP 格式。如果您使用空的“-F”参数运行它，Editcap 可以告诉您它支持的所有文件格式：

[C:\traces\demo\]editcap -F editcap: The available capture file types for the "-F" flag are: 5views - InfoVista 5View capture btsnoop - Symbian OS btsnoop commview - TamoSoft CommView dct2000 - Catapult DCT2000 trace (.out format) erf - Endace ERF capture eyesdn - EyeSDN USB S0/E1 ISDN trace format k12text - K12 text file lanalyzer - Novell LANalyzer logcat - Android Logcat Binary format logcat-brief - Android Logcat Brief text format logcat-long - Android Logcat Long text format logcat-process - Android Logcat Process text format logcat-tag - Android Logcat Tag text format logcat-thread - Android Logcat Thread text format logcat-threadtime - Android Logcat Threadtime text format logcat-time - Android Logcat Time text format modpcap - Modified tcpdump - pcap netmon1 - Microsoft NetMon 1.x netmon2 - Microsoft NetMon 2.x nettl - HP-UX nettl trace ngsniffer - Sniffer (DOS) ngwsniffer_1_1 - NetXray, Sniffer (Windows) 1.1 ngwsniffer_2_0 - Sniffer (Windows) 2.00x niobserver - Network Instruments Observer nokiapcap - Nokia tcpdump - pcap nsecpcap - Wireshark/tcpdump/... - nanosecond pcap nstrace10 - NetScaler Trace (Version 1.0) nstrace20 - NetScaler Trace (Version 2.0) nstrace30 - NetScaler Trace (Version 3.0) nstrace35 - NetScaler Trace (Version 3.5) pcap - Wireshark/tcpdump/... - pcap pcapng - Wireshark/... - pcapng rf5 - Tektronix K12xx 32-bit .rf5 format rh6_1pcap - RedHat 6.1 tcpdump - pcap snoop - Sun snoop suse6_3pcap - SuSE 6.3 tcpdump - pcap visual - Visual Networks traffic capture

警告 – 某些格式可能无法相互转换，具体取决于格式区域的不同程度。

使用文件集

在许多情况下，您最终会得到一组文件，有时甚至是数千个文件。例如，流行的SecurityOnion发行版捕获每个文件约160MByte：

19.06.2018 02：06 160.365.341 snort.log.
19.06.2018 02：08 159.951.916 snort.log.
19.06.2018 02：12 160.134.953 snort.log.
19.06.2018 02：14 160.052.639 鼻息.log.
19.06.2018 02：16 159.996.030 鼻息.log.

这有时会使提取存在于多个文件中的流成为一项挑战（例如，从第一个文件开始，以第五个文件结束）。要解决这个问题，您有两个主要选择：

1. 首先使用 mergecap（也是 Wireshark 命令行工具集的一部分）将所有捕获文件合并在一起，然后从大合并文件中雕刻您需要的流程。这里的主要问题是，您最终可能会得到一个如此之大的文件，以至于大多数雕刻工具无法再处理它。
2. 从每个部分文件中剪切部分流，并将提取的数据包合并在一起作为最后一步。这通常效果最好，例如，在所有文件的批处理作业中使用 tshark 或 tcpdump，然后进行合并。

mergecap语法非常简单（例如，当尝试合并上面列出的snort文件时）：

[C:\traces\demo\]mergecap -a -w snort_all.pcapng snort.log.*

“-a”参数告诉 mergecap 连接文件，而不是按帧时间戳合并它们。为此，您应该确保您的文件名按时间顺序列出，否则您将在合并文件中出现时间跳跃。在这种情况下，只需省略“-a”参数，让 mergecap 为您排序帧。

专业提示：有一些旧版本的 mergecap（1.x，我记不清了）不适用于通配符，需要您指定所有文件。我建议购买更新的Wireshark安装，而不是这样做。

提取具有上下文的数据包

很多时候，我们需要从一大堆中提取特定的数据包来调查发生了什么。对于网络取证调查尤其如此，对于某些网络分析作业尤其如此，在这些作业中，您正在运行 24/7 捕获并需要查找特定会话的数据包。有一系列的工具可以解决这类问题，我现在将介绍其中的一些。总的来说，我找到了很多工具，但我跳过了所有太过时的工具，或者没有产生数据包提取（如tcpflow，它提取 TCP 之上的内容，而不是数据包本身）。

wireshark

当然，您可以使用Wireshark从捕获文件中提取数据包。它也可能是最通用的工具（与tshark一起）。其强大功能来自大量的显示过滤器，您可以应用这些过滤器来获取所需的内容，并将过滤结果保存到新文件中。在大多数情况下，这意味着应用会话过滤器来隔离单个 TCP 连接。或者其中几个。另一方面，Wireshark 可能太复杂而无法用于提取任务，因为它需要大量的手动交互才能获得所需的结果。

典型的步骤是：

1. 查找要使用的筛选条件（通常是对话筛选器，如“ip.addr==192.168.0.1 和 ip.addr==10.0.0.1 和 tcp.port==54321 和 tcp.port==80”）
2. 打开第一个文件
3. 应用过滤器
4. 通过 File -> 导出特定数据包（不是“另存为”！但是，如果你这样做了，不要感到难过，每个人都是错误的。我仍然这样做）
5. 打开下一个文件，然后从步骤 3 开始重复，直到您确定已获得所有内容（提示：加载仍应用显示过滤器的文件将加快速度）
6. 将部分结果合并在一起（如果需要 – 您也可以在Wireshark中执行此操作。查看文件菜单中的合并选项，或者简单地在UI上拖放多个文件 )
7. 使用另一个过滤器重复此操作（如果需要）

优点

• 所有平台
• 极其强大

缺点

• 一次一个文件
• 需要大量的手工工作
• 不是很快
• 可能会遇到大文件的问题

专业提示：Wireshark中有一个鲜为人知/被忽视的功能，您可以在其中应用负载过滤器，在加载文件时仅允许匹配的数据包通过。语法只是显示过滤器语法，所以它非常强大：

图2 –Wireshark文件集

tshark

tshark 非常适合提取数据包，因为它具有 Wireshark 拥有的所有显示过滤器，您可以编写脚本，例如对整个文件集执行这样的批处理提取：

[C:\traces\demo\]for %a in (*.pcapng) do tshark -r %a -Y "ip.addr==192.168.0.1 and ip.addr==10.0.0.1 and tcp.port==54321 and tcp.port==80" -w %a_conversation1.pcapng

最后一步是将所有提取的文件合并在一起，然后就可以进行对话，例如：

[C:\traces\demo\]mergecap -a -w conversation1_all.pcapng *_conversation1.pcapng

tshark 有时会遇到无法正确剖析的协议的麻烦（您在控制台上收到错误消息），并且通过使用与您正在做的事情无关的协议剖析器也会减慢速度。例如，如果您按IP和端口过滤对话（这是迄今为止最常见的方式），则所有应用程序协议都无关紧要。在这种情况下，我创建了一个特定的配置文件，该配置文件仅使用我在Wireshark中真正需要的剖析器，如下所示：

1. 启动 Wireshark
2. 为tshark创建一个新的个人资料（我经常将这个命名为“tshark”）
3. 禁用所有协议
4. 启用您需要的协议（通常：以太网、IPv4/v6、TCP、UDP/UDPLite）

图 3 – 启用 Wireshark 的协议

然后使用您的新配置文件运行 tshark，方法是使用“-C”参数指定它，后跟配置文件名称：

[C:\traces\demo\]tshark -C tshark -r capture.pcapng -Y "ip.addr==192.168.0.1 and ip.addr==10.0.0.1 and tcp.port==54321 and tcp.port==80" -w filtered.pcapng

专业提示：当新的Wireshark版本发布时，添加到代码中的新协议剖析器默认处于启用状态，因此您可能需要检查缩小的配置文件并禁用新的解析器，除非您需要它们。

优点

• 所有平台
• 极其强大

缺点

• 需要对需要应用的每个筛选器的文件集进行多次运行
• 对于大量数据包来说仍然不是很快
• 可能无法处理大文件

tcpdump

TCPDUMP在用法上与tshark非常相似，但有一个关键的区别：它不支持Tshark拥有的数十万个显示过滤器，因此它可以过滤的内容更加有限。但从好的方面来说，tcpdump 也有一个很大的优势：因为它可以使用 BPF 进行过滤，而无需显示过滤器引擎开销，所以速度很快。非常快。如果您只关心对话之类的事情，那么它可能是该任务的最佳命令行工具。

当使用 tcpdump 时，上面 tshark 示例中使用的相同过滤器如下所示（当然，现在使用 BPF 语法）：

tcpdump -r capture.pcap -w filtered.pcap "host 192.168.0.1 and 10.0.0.1 and tcp port 54321 and 80"

请记住，tcpdump 还不能写入 pcapng 文件格式，并且只有在它使用的 libpcap 版本支持的情况下才会读取 pcapng。还有一个名为windump的Windows版本，但它似乎已停产，仅限于pcap文件。因此，如果您想针对一组 pcapng 文件运行它，您需要先转换它们，这也需要时间。

优点

• 大多数平台（windump.exe适用于Windows）
• 适用于大文件
• 极快

缺点

• 需要对需要应用的每个筛选器的文件集进行多次运行
• 可能仅适用于 PCAP 文件，需要先转换 PCAPNG 文件
• 筛选仅限于 BPF 语法
• 无法写入 pcapng 格式，因此可能会丢失一些元信息

TraceWrangler

我曾经使用Wireshark从一组数百个文件中过滤了数百个对话，花了两天时间。从那以后，我学会了以更聪明的方式做到这一点，例如使用 tcpdump 而不是 Wireshark。但这仍然需要运行数百次文件集，而不仅仅是一次。所以我在TraceWrangler 中添加了提取功能，尽管它在过滤器引擎方面几乎不如 tshark 甚至 tcpdump 强大，但它使用起来非常方便。它只需要运行一次即可同时提取到多个过滤器。还有一个特殊的模式，它可以根据Snort警报文件结果提取对话，我在这里写了博客。

使用 TraceWrangler 提取数据包有两种主要方法：通过会话摘要或使用提取任务。

对话摘要

将对话摘要视为 Wireshark 中的对话统计信息，但聚合到当前文件列表中的所有文件：

图4 –跟踪牧马人对话摘要

双击任何一行都会将完整的对话提取到一个临时文件中，并用它打开Wireshark。您还可以选择多行并使用弹出菜单，或切换聚合模式 （CTRL-O） 以将所有对话列在相应 IP 对下方。该表还具有Wireshark（尚未）没有的额外值，例如iRTT（如果可用），数据包比率（指示哪个IP发送了总流量的多少），或者显示有关握手和拆解的详细信息的状态列（仍然有一些我需要修复的问题）。

提取任务

提取任务用于按各种标准提取数据包，例如，通过为特定 IP 对的所有对话添加过滤器：

图 5 – 跟踪牧马人提取任务筛选器

提取任务通过一个看起来不怎么大的功能非常强大：输出文件名模式。使用该模式，您可以控制提取的数据包将最终进入哪个文件，例如按套接字对、IP 或 VLAN 和许多其他值拆分它们。

图 6 – 跟踪牧马人提取任务输出模式

根据你的设置方式，跟踪牧马人会将数据包聚合到输出文件中。默认情况下，这将是基于套接字对（IP 和端口）的文件，但如果您希望每个 IP 对的所有数据包都放在一个文件中，您可以将其设置为 <sourceip>-<destinationip> 之类的内容。值得注意的是，您还可以使用目录值的占位符，例如，在其中为 IP 对和基于套接字的文件名创建一个目录。

优点

• 适用于无限大小的文件集（主要取决于可用 RAM）
• 可以在一次运行中将数据包提取到多个文件中
• 可以基于指示器数据包执行复杂的提取

缺点

• 只有Windows在撰写这篇博文时
• 过滤非常有限
• 不写 pcap，只写 pcapng（是的，有些人一直在要求 pcap 支持）