WinPcapを使用したパケットモニターの作成

WinPcapの利用方法、および取得したパケットの解析方法

本稿では、WinPcapを使用したパケットモニターを作成し、パケットドライバー「WinPcap」の利用方法、および取得したデータをプロトコルに従って解析する手法について紹介します。

サンプルプログラムの実行例

はじめに

　本稿では、WinPcapを使用したパケットモニターを作成し、パケットドライバー「WinPcap」の利用方法、および取得したデータをプロトコルに従って解析する手法について紹介します。

対象読者

• WindowsでC++を使用してネットワーク関連のプログラムを作成される方。
• パケットモニターの作成に興味をお持ちの方。
• WinPcapドライバーの利用に興味をお持ちの方。

必要な環境

• サンプルプログラムは、WinPcapがインストールされているコンピュータで動作します。
• サンプルコードは、C++ Builder 6およびVisual C++ .NET 2003でコンパイルできます。

WinPcapについて

　WinPcap.exeは、http://www.winpcap.org/において、 BSDライセンスにもとづき配布されているWindows用のパケットドライバーであり、ホームページから自由にダウンロードすることが出来ます。 2005/07/10現在、安定バージョンとして3.0が、ベータバージョンとして3.1 beta 4 が配布されています。逐次バージョンアップが行われていますので、定期的に最新バージョンを確認することをお勧めします。同ページには、ウインドウなどを表示せずにバックグラウンドでインストールできるものや、WindowsCE用のものも配布されています。

　WinPcapを使用するには、お使いのコンピュータにパケットドライバー本体をインストールすることが必要ですが、WinPcap対応のソフトウエアを開発するには、これに加えて、「Developer's pack」が必要になります。「Developer's pack」には、必要なヘッダファイルやLIBファイルと共に、ドキュメントやサンプルコードも含まれています。また、同ページでは、WinPcap本体のソースコードも配布されています。デバイスドライバを開発する環境が整っている場合は、こちらからドライバ本体をコンパイルすることも可能です。興味ある方はぜひお試しください。

　なお、本稿は、バージョン3.0を対象に作成しましたが、3.1 bata 4でも問題なく動作することを確認しています。

WinPcapを使用するアプローチ

　WinPcapは、次の図に示すとおり3つの階層構造で構成されています（参考:WinPcap internals）。

WinPcapの階層構造

　WinPcapでは、デバイスドライバーとしてインストールされる「npf.sys」の機能をアプリケーションが利用できるように、「Packet.dll」が提供されます。それをラッパーするように、各システムで共通の関数を提供するための「Wpcap.dll」が存在しています。このため、アプリケーションがWinPcapを利用する形態としては、「Packet.dllを利用する方法」と「Wpcap.dllを利用する方法」の2つのアプローチが存在することになります。WinPcapのソースコードのアーカイブに含まれるサンプルには、前者のアプローチを使用した例として「TestApp」が含まれており、また、後者のアプローチの例として「pktdump_ex」があります。

　どちらのアプローチでもWinPcapの利用は可能ですが、ドキュメント内の注意書きには、「Packet.dll」でしか公開されない低レベルの制御が特に必要でない限り、システムに依存せずUNIXのパケットキャプチャライブラリ（libpcap）と互換性のある「Wpcap.dll」を使用するように推奨されています。本稿では、後者のアプローチをとり「pktdump_ex」を元にしてサンプルプログラムを作成しました。

インクルードファイルとインポートライブラリの使用

　WinPcapを利用してプログラムを作成するには、WinPcapの「Developer's pack」で提供されるインクルードファイルと「wpcap.lib」へのリンクが必要になります。サンプルソースにWinPcapのヘッダファイルは含まれておりませんので、「Developer's pack」を展開し適切なパスを設定してください。

　C++ Builder 6、またはVisual C++ .NET 2003を使用している場合の、「ライブラリファイルの追加」と「インクルードパスの設定」は以下のとおりです。

C++ Builder 6の場合

• 「プロジェクト」→「オプション」→「ディレクトリ/条件」→「インクルードパス」に、「;（セミコロン）」で区切ってWinPcapの「include」ディレクトリへのパスを追加する。
• 「プロジェクト」→「プロジェクトに追加」→追加するLIBファイルを選択する。

Visual C++ .NET 2003の場合

• 「プロジェクト」→「プロジェクトのプロパティ」→「C/C++」→「全般」→「追加のインクルードディレクトリ」に、追加するインクルードパスを指定する。
• 「プロジェクト」→「プロジェクトのプロパティ」→「リンカ」→「入力」→「追加の依存ファイル」に、追加するLIBファイルを指定する。

注

　※「Developer's pack」に含まれる「wpcap.lib」は、Visual C++で使われているCOFF形式のインポートライブラリですので、C++ Builderで使用する場合は、OMF形式に変換する必要があります。この変換には、C++ Builderに含まれる変換用ユーティリティ（COFF2OMF.EXE）を使用できます。

OMF形式への変換

c:\tmp>coff2omf.exe wpcap.lib wpcap-builder.lib
COFF to OMF Converter Version 1.0.0.74
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