1. 以太网嗅探原理
以太网环境下的嗅探本身是比较简单的，只要网卡能设置成混杂模式且有数据包到达网卡，则可用多种方法捕获数据包并进行各种协议分析。在LINUX下可用RAW套接字，SOCK_PACKET套接字， LIBPCAP函数包等方法捕获数据包，典型的应用程序如TCPDUMP， LINUX_SNIFFER等。
在共享型以太网中，上述两个条件显然是满足的。所有的主机都连接到HUB，而HUB对数据包传输形式是广播。这意味着发给某个主机的数据包也会被其它所有主机的网卡所收到。因此在这样的环境中，任何设置成混杂模式的主机，都可以捕获发送给其它主机的数据包，从而窃听网络上的所有通信。
在交换型以太网中，上述条件2是不满足的。所有的主机连接到SWITCH，SWITCH比HUB更聪明，它知道每台计算机的MAC地址信息和与之相连的特定端口，发给某个主机的数据包会被SWITCH从特定的端口送出，而不是象HUB那样，广播给网络上所有的机器。这种传输形式使交换型以太网的性能大大提高，同时还有一个附加的作用：使传统的嗅探器无法工作。
综上所述，交换型网络环境嗅探的核心问题是：如何使本不应到达的数据包到达本地。通常的方法有MAC洪水包和ARP欺骗。其中MAC洪水包是向交换机发送大量含有虚构MAC地址和IP地址的IP包，使交换机无法处理如此多的信息，致使交换机就进入了所谓的"打开失效"模式，也就是开始了类似于集线器的工作方式，向网络上所有的机器广播数据包。(具体实现请参阅Dsniff中的macof)本文中，我们将要详细分析ARP欺骗模式。
2. 相关协议数据包格式
以太数据包格式：
类型0800 ：IP数据包
类型0806 ：ARP数据包
ARP数据包格式：
ARP数据包简化格式
为了论述的简洁性，我们把ARP数据包格式做一些简化。 目的端MAC地址 源MAC地址 ARP包类型 发送端MAC地址 发送端IP地址 目的端MAC地址 目的端IP地址
3. 实验环境
为了更清楚的描述交换网络的嗅探原理，我们建立一个虚构的交换网络环境， 在下面的论述中将用到这些数据.
4. ARP协议原理
在以太网中传输的数据包是以太包，而以太包的寻址是依据其首部的物理地址(MAC地址)。仅仅知道某主机的逻辑地址(IP地址)并不能让内核发送一帧数据给此主机，内核必须知道目的主机的物理地址才能发送数据。ARP协议的作用就是在于把逻辑地址变换成物理地址，也既是把32bit的IP地址变换成48bit的以太地址。
每一个主机都有一个ARP高速缓存，此缓存中记录了最近一段时间内其它IP地址与其MAC地址的对应关系。如果本机想与某台主机通信，则首先在ARP高速缓存中查找此台主机的IP和MAC信息，如果存在，则直接利用此MAC地址构造以太包;如果不存在，则向本网络上每一个主机广播一个ARP请求包，其意义是"如果你有此IP地址，请告诉我你的MAC地址"，目的主机收到此请求包后，发送一个ARP响应包，本机收到此响应包后，把相关信息记录在ARP高速缓存中，以下的步骤同上。
可以看出，ARP协议是有缺点的，第三方主机可以构造一个ARP欺骗包，而源主机却无法分辨真假。
5. ARP欺骗原理
假设B(2.2.2.2)要与A(1.1.1.1)通信，且B的ARP高速缓存中没有关于A的MAC信息，则B发出ARP请求包。
此时，B的ARP高速缓存中关于A的记录为(1.1.1.1 <-- --> 04:04:04)，则B向A发IP包实际上是发到我的主机(4.4.4.4，04:04:04)。同理，如果我进一步欺骗A，让A的ARP高速缓存中关于B的记录为(2.2.2.2 <-- --> 04:04:04)， 则A向B发IP包实际上也是发到我的主机(4.4.4.4，04:04:04)。最后，我让本机打开数据包转发，也既是充当路由器，则A，B之间能正常通信，但我能全部捕获到相关数据。
以上讨论的是欺骗两台主机，如果我能让局域网中每一台主机的ARP高速缓存中关于其它任意一个主机所对应的MAC地址都为我的MAC地址(04:04:04:04)，则本局域网中所有数据包我都能捕获到!
6. 程序设计思路
使用到的函数包
libpcap : 捕获ARP数据包。
libnet : 获得本机的MAC地址和IP地址;构造和发送ARP欺骗包。
这两个的函数包的使用在网上资料很多，本文中不介绍。
主要数据结构
程序中有两个全局变量，MYIP代表本机的IP地址，MYMAC代表本机的MAC地址。
程序中维护一个存放主机信息的链表：
typedef struct host HOST;
struct host
{
unsigned long ip; // IP地址
unsigned char mac[6]; // MAC地址
int mac_flag; // 0：MAC为空，1：MAC不为空
HOST * next;
};
#p#掌握本局域网中每一台主机的IP地址和MAC地址信息。
利用libpcap捕获网络中的ARP请求/应答包，最大限度的提取相关信息。如在第五节中的B对A的ARP请求包，我们可以提取出关于B的完整信息(2.2.2.2，02:02:02)，也获得了关于A的部分信息(1.1.1.1，null)。在知道网络中有主机A的情况下，我们可以构造并发送对A的ARP请求包，捕获A的ARP应答包，从而完整掌握A的信息。同理，我们也可以捕获TCP/UDP等数据包，从中提取信息。
创建一个向链表增加主机信息的函数：add_host(ip，mac)， 每收到一个ARP请求/应答包，都执行add_host( )两次：add_host(发送端IP，发送端MAC)，add_host(目的端IP，目的端MAC)。
在收到ARP应答包时，首先检查发送端的IP和MAC，如果IP不是自己的，但MAC是自己的，则说明此应答包是本机构造的ARP欺骗包，程序忽略。
对于正常的ARP请求包和应答包，add_host(ip， mac )中IP或MAC只要有一个是自己的(ip == MYIP || mac ==MYMAC)，则程序忽略。显然，没有必要自己欺骗自己。
add_host(ip，mac)遍历主机链表，如果IP存在，且MAC不空，则把MAC地址写入;如果不存在，则增加一个HOST节点，写入IP地址，如果MAC不空，则也把MAC地址写入。 注意到这样一个情况：在ARP请求包中，目的MAC地址是没有意义的，所以我们只写入IP地址，而MAC地址用NULL来表示。这是我们收集网络拓朴结构的一种被动方法。
函数add_host( )逻辑设计MYIP = IP(d)，MYMAC = MAC(d)
代码如下：
void add_host(u_long ip, u_char * mac)
{
HOST * new = NULL;
HOST * cur = NULL;
if( (ip == MYIP) || (mac && mac_equal(mac, MYMAC)) )
return;
//遍历链表查询IP地址
for(cur = head; cur; cur = cur->next)
{
if( ip == cur->ip )
{
if( mac ) // MAC地址不空，则写入
{
memcpy(cur->mac, mac, ETHER_ADDR_LEN);
cur->mac_flag = 1;
}
return;
}
}
if(cur == NULL) // 链表中没有此IP地址
{
new = (HOST *)malloc(sizeof(HOST));
new->ip = ip;
if( mac )
{
memcpy(new->mac, mac, ETHER_ADDR_LEN);
new->mac_flag = 1;
}
else
new->mac_flag = 0;
new->next = NULL;
if(! head) // 把新节点加入链表
{
head = new;
tail = new;
}
else
{
tail->next = new;
tail = new;
}
}
return;
}
周期性的向局域网中每一台主机发送ARP欺骗包。
创建一个发送ARP欺骗包的函数send_fake_arp_packet()，遍历主机链表的每一个IP地址，如果此IP地址的MAC地址已知，则遍历主机链表中其它IP地址，以其它IP地址和本机的MAC地址为发送端，以选中的IP地址和MAC地址为目的端，构造并发送ARP应答欺骗包;如果此IP地址的MAC地址未知，则以本机IP地址和MAC地址为发送端，以选中的IP地址为目的端，构造并发送正常的ARP请求包。注意，这是我们收集网络拓朴结构的一种主动方法。
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