319 lines
11 KiB
Markdown
319 lines
11 KiB
Markdown
# Projekt magisterski - skaner ruchu bezprzewodowego sieci 802.11
|
|
|
|
# Autor - Wojciech Pakulski - s426211
|
|
|
|
# Podprojekty - netvu i Netview
|
|
|
|
1. netvu - skaner sieciowy, analizator plików PCAP, serwer HTTP
|
|
2. Netview - nakładka graficzna umożliwiająca interakcję z modułem serwera HTTP netvu
|
|
|
|
## Dokumentacja - netvu
|
|
|
|
### Opis
|
|
|
|
Program netvu jest aplikacją konsolową napisaną pod system Linux. Aplikacja wejściowa służy jako
|
|
pośrednik, który przekazuje odpowiednie parametry do dostępnych modułów. Przed procesem budowania
|
|
programu użytkownik może wybrać, które z modułów będą dostępne. Proces budowania i wymagane
|
|
zależności są zapisane w odpowiednich plikach `CMakeLists.txt`.
|
|
|
|
Po uruchomieniu programu bez podania parametrów bądź z flagą `-h`/`--help` ukazane zostaną
|
|
dostępne opcje i domyślne argumenty:
|
|
|
|
```
|
|
Allowed options:
|
|
-h [ --help ] print usage information and exit
|
|
-c [ --config ] arg (=netvu.conf) alternative config file
|
|
|
|
Configuration:
|
|
-m [ --mode ] arg runtime mode - scanner/analyzer/server
|
|
|
|
Scanner:
|
|
-i [ --scanner.interface ] arg wireless interface
|
|
-C [ --scanner.channels ] arg space separated 802.11 channels numbers
|
|
-M [ --scanner.max_packets ] arg (=0) packet capture limit
|
|
-l [ --scanner.log_dir ] arg (=log) where to save captured packets
|
|
-I [ --scanner.channel_hop_interval ] arg (=300)
|
|
channel hop interval in milliseconds
|
|
|
|
Analyzer:
|
|
-L [ --analyzer.log_dir ] arg (=log) where captured packets are stored
|
|
-D [ --analyzer.database_dir ] arg (=db)
|
|
where to save analisys result
|
|
|
|
Server:
|
|
-a [ --server.address ] arg (=0.0.0.0)
|
|
listening address
|
|
-p [ --server.port ] arg (=9000) listening port
|
|
-d [ --server.database_dir ] arg (=db)
|
|
where analisys result is stored
|
|
-o [ --server.cors ] arg (=*) access control allow origin
|
|
```
|
|
|
|
Argumenty nie muszą być podawane wyłącznie z poziomu terminala. Netvu postara się odczytać
|
|
także wartości z pliku konfiguracyjnego `netvu.conf`, jeśli taki istnieje. Użytkownik może
|
|
podać inną ścieżkę do pliku konfiguracyjnego przez parametr `-c`/`--config`.
|
|
|
|
Przykładowy plik konfiguracyjny wygląda następująco:
|
|
|
|
```
|
|
mode=scanner
|
|
|
|
[scanner]
|
|
max_packets=2000
|
|
|
|
[analyzer]
|
|
log_dir=pcaps
|
|
database_dir=/home/x/my_db
|
|
```
|
|
|
|
Parametr `-m`/`--mode` ustala tryb w jakim netvu zostanie uruchomiony. W przypadku próby
|
|
uruchomienia trybu, który nie został dołączony w procesie budowania, zostanie zwrócony błąd.
|
|
|
|
Dokładniejszy opis każdego z dostępnych parametrów zostanie opisany w sekcjach poświęconych
|
|
danemu modułowi.
|
|
|
|
### Budowanie
|
|
|
|
Do zbudowania wszystkich modułów wymagane są następujące narzędzia i biblioteki:
|
|
|
|
* Kompilator obsługujący C++17
|
|
* CMake 3.16
|
|
* libtins
|
|
* Boost >=1.7
|
|
* SQLite3
|
|
* nlohmann_json
|
|
* Biblioteka wątków (Threads)
|
|
|
|
Przykładowy proces zbudowania projektu może wyglądać następująco:
|
|
|
|
```
|
|
$ mkdir netvu/bin
|
|
$ cd netvu/bin
|
|
$ cmake ../src
|
|
$ cmake --build .
|
|
```
|
|
|
|
### Moduł skanera sieciowego
|
|
|
|
#### Opis
|
|
|
|
Moduł skanera składa się z kilku funkcji - nie jest nią jedynie sniffowanie ruchu Wi-Fi. Do jego
|
|
zadań należy również zapisywanie przechwyconych pakietów do plików i
|
|
przełączanie kanałów. Ponadto, w jego skład wchodzą również funkcje pomocnicze, są to:
|
|
|
|
1. Wyszukiwanie domyślnego interfejsu karty bezprzewodowej.
|
|
2. Sprawdzanie obecności enkapsulacji RadioTap.
|
|
3. Włączanie/wyłączanie trybu Monitor na czas działania skanera.
|
|
4. Odszukanie dostępnych kanałów na danym interfejsie.
|
|
|
|
Nie wszystkie zadania muszą być wykonywane po uruchomieniu skanera. Część zadań może być całkowicie
|
|
pominięta w zależności od parametrów podanych przez użytkownika. Większość zadań jest wykonywana
|
|
synchronicznie, wyjątkiem są sniffowanie pakietów i przełączanie kanałów, które są podzielone na
|
|
dwa osobne wątki.
|
|
|
|
Spośród pozostałych modułów jest to
|
|
jedyny, który musi zostać uruchomiony z podwyższonymi uprawnieniami np. poprzez `sudo`.
|
|
|
|
#### Parametry
|
|
|
|
* `interface` - określa, który interfejs sieciowy zostanie wykorzystany do skanowania .
|
|
* `channels` - oddzielone spacją numery kanałów po których interfejs będzie się przełączać.
|
|
W przypadku nie podania wartości lub wartości 0 netvu postara się automatycznie wykryć listę
|
|
dostępnych kanałów na danym interfejsie. Zostaną wówczas wykorzystane wszystkie wykryte kanały.
|
|
* `max_packets` - określa, po ilu pakietach skanowanie zostanie przerwane. W przypadku nie podania
|
|
wartości lub wartości 0 skanowanie będzie trwało do momentu przerwania przez użytkownika.
|
|
* `log_dir` - katalog do którego zostanie zapisany wynik skanowania w formacie pcap.
|
|
* `channel_hop_interval` - podawany w milisekundach czas po którym netvu będzie przełączać kanały.
|
|
|
|
|
|
#### Wymagania
|
|
|
|
* Bezprzewodowa karta sieciowa i sterownik z obsługą trybu Monitor
|
|
* Podwyższone uprawnienia systemowe
|
|
* Obecność następujących programów:
|
|
1. `ip` - w celu wykrycia obecności enkapsulacji RadioTap na karcie sieciowej
|
|
2. `ifconfig` - w celu włączania/wyłączania interfejsu karty
|
|
3. `iwconfig` - w celu przełączania między trybami Managed/Monitor na czas uruchomienia
|
|
programu, wyszukiwaniu interfejsów bezprzewodowych oraz przełączaniu kanałów
|
|
4. `iwlist` - w celu wykrycia dostępnych kanałów
|
|
|
|
#### Przykład
|
|
|
|
Wywołanie bez podania konkretnego interfejsu, skanowanie jedynie kanałów 1,6 i 12 z interwałem
|
|
przełączania kanału co pół sekundy i limitem 300 pakietów.
|
|
Przed wywołaniem programu na interfejsie WLAN włączony był tryb Managed.
|
|
|
|
|
|
```
|
|
% sudo ./netvu --scanner.channels 1 6 12 --scanner.max_packets 300 --scanner.channel_hop_interval 500 --mode scanner
|
|
Starting scanner
|
|
lo no wireless extensions.
|
|
|
|
enp11s0 no wireless extensions.
|
|
|
|
enp12s0 no wireless extensions.
|
|
|
|
br-06884e076801 no wireless extensions.
|
|
|
|
docker0 no wireless extensions.
|
|
|
|
Using wlp9s0
|
|
Turning wlp9s0 down
|
|
Enabling Monitor mode
|
|
Turning wlp9s0 up
|
|
Packet: 1/300
|
|
Packet: 2/300
|
|
Packet: 3/300
|
|
Packet: 4/300
|
|
Packet: 5/300
|
|
|
|
...
|
|
|
|
Packet: 298/300
|
|
Packet: 299/300
|
|
Packet: 300/300
|
|
Turning wlp9s0 down
|
|
Enabling Managed mode
|
|
Turning wlp9s0up
|
|
All done
|
|
|
|
```
|
|
|
|
|
|
#### Budowanie
|
|
|
|
Do zbudowania modułu skanera wymagane są następujące komponenty:
|
|
|
|
* Boost (thread, filesystem, system)
|
|
* libtins
|
|
* Threads
|
|
|
|
### Moduł analizatora
|
|
|
|
#### Opis
|
|
|
|
Zadaniem analizatora jest iteracja po wszystkich plikach pcap z danego katalogu utworzonych przez
|
|
skaner i wyciągnięcie z nich konkretnych danych. Wśród tych danych należą m. in. adresy MAC,
|
|
połączenia między urządzeniami i ilość przesłanych pakietów między hostami, średnia siła sygnału
|
|
czy interwały w których wykryto ruch z lub do danego urządzenia. Wszystkie dane wyciągnięte z
|
|
plików są
|
|
umieszczane w pamięciowej bazie danych SQLite, która jest zrzutowana do pliku po zakończeniu pracy
|
|
modułu.
|
|
|
|
### Przykład
|
|
|
|
Wywołanie modułu z domyślnymi parametrami:
|
|
|
|
```
|
|
% ./netvu --mode analyzer
|
|
Starting analyzer
|
|
Adding hosts..Done
|
|
Adding connections..Done
|
|
Adding host info..Done
|
|
Adding packet types..Done
|
|
Adding timestamps..Done
|
|
Adding scanning times..Done
|
|
|
|
% ls db
|
|
2021-01-31_13-30-01.sqlite
|
|
```
|
|
|
|
#### Kompilacja
|
|
|
|
Do skompilowania modułu analizatora wymagane są następujące komponenty:
|
|
|
|
* SQLite3
|
|
* libtins
|
|
* Threads
|
|
|
|
### Moduł serwera
|
|
|
|
#### Opis
|
|
|
|
Moduł ten pełni funkcję lekkiego serwera HTTP udostępniającego dane w formacie JSON z najnowszej
|
|
bazy SQLite wygenerowanej przez moduł analizatora. Serwer asynchronicznie otwiera połączenia po
|
|
otrzymaniu odpowiedniej metody HTTP. Serwer nie umożliwia modyfikacji bazy, jego zadaniem jest
|
|
jedynie pobieranie danych na żądanie i przesyłanie ich do klienta. W razie potrzeby istnieje
|
|
możliwość ustawienia innych parametrów nasłuchiwania i odczytu danych z innego katalogu.
|
|
|
|
#### Parametry
|
|
|
|
* `address` - adres, pod którym serwer będzie nasłuchiwał nadchodzących połączeń
|
|
* `port` - port, pod którym serwer będzie nasłuchiwał nadchodzących połączeń
|
|
* `database_dir` - katalog, w którym zawarte są pliki sqlite wygenerowane przez analizator
|
|
* `cors` - URI, na które serwer będzie odpowiadał
|
|
|
|
#### Budowanie
|
|
|
|
Do zbudowania modułu serwera wymagane są następujące komponenty:
|
|
|
|
* Boost (thread)
|
|
* SQLite3
|
|
* nlohmann_json
|
|
* Threads
|
|
|
|
## Dokumentacja - Netview
|
|
|
|
### Opis
|
|
|
|
Netview jest aplikacją internetową za pomocą której można interaktywnie obejrzeć wyniki
|
|
modułu analizatora netvu. Do komunikacji z netvu nie jest potrzebny serwer proxy - Netview można
|
|
uruchomić lokalnie otwierając plik `index.html` w przeglądarce. Aplikacja postara się automatycznie
|
|
załadować z serwera dane o hostach po jej uruchomieniu. Domyślnie Netview będzie próbować się
|
|
połączyć z serwerem na adresie lokalnym i porcie 9000. Adres ten można zmienić w widoku ustawień,
|
|
a po jego zmianie dane zostaną pobrane automatycznie.
|
|
|
|
Aplikacja składa się z:
|
|
|
|
1. Interaktywnego grafu w którym widoczne są wykryte urządzenia, połączenia a także natężenie ruchu
|
|
między urządzeniami. W widoku tym można przełączać wyświetlanie danych elementów
|
|
|
|
* Odległość wierzchołków od skanera jest wyliczona na podstawie średniej
|
|
arytmetycznej wykrytych sił sygnału (dBm).
|
|
* Grubość krawędzi jest zależna od ilości przesłanych pakietów w daną stronę. Można dzięki temu
|
|
łatwiej stwierdzić, czy dany host pełni funkcję punktu dostępowego.
|
|
* Szczegółowe informacje o urządzeniach w kolejnych zakładkach dostępne są po
|
|
zaznaczeniu wierzchołków.
|
|
* W celu ułatwienia analizy możliwe jest przemieszczanie wierzchołków.
|
|
|
|
|
|
|
|
2. Widok statystyk składający się z wykresów sumy wysłanych, odebranych i transmitowanych pakietów.
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Widok szczegółów urządzeń oraz wykrytych SSID wraz z powiązanymi z nimi punktami dostępowymi.
|
|
W widoku szczegółów dostępne są informacje takie jak:
|
|
1. Adres MAC
|
|
1. Liczba pakietów z/do danego hosta
|
|
3. Powiązany adres BSSID i SSID
|
|
4. Partnerzy z którymi host nawiązał połączenie
|
|
5. Wykres dostępności urządzenia - punkty w czasie, w których wykryto ruch z/do urządzenia
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4. Widoku informacji ogólnych, w którym zawarty jest wykres liczby pakietów danego typu, a także
|
|
przedziały czasowe w którym rozpoczęto i zakończono skanowanie
|
|
|
|
|
|
|
|
Jeśli istnieje potrzeba zmiany adresu serwera, można to zrobić klikając w przycisk ustawień
|
|
dostępnym na pasku nawigacji. Po jego kliknięciu otworzy się okienko zmiany adresu.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
### Wymagania
|
|
|
|
* Do pobrania danych konieczny jest uruchomiony moduł serwera netvu.
|
|
* Przeglądarka internetowa.
|
|
|
|
### Budowanie - wymagania
|
|
|
|
W celu zbudowania Netview z kodu źródłowego konieczna jest instalacja Vue CLI (Vue.js 3).
|
|
Do poprawnego zbudowania należy także pobrać zależności projektu zawarte w pliku `package.json`.
|
|
Następnie, należy wykonać polecenie `npm run build`. Zostanie wówczas wygenerowany katalog dist
|
|
zawierający gotową aplikację.
|
|
|