如何在网络上获取所有已连接设备信息？

2024-03-09 17:01:03

了解你的邻居：获取网络上所有已连接设备

引言

在现代互联世界中，我们的家庭和办公室网络上连接着越来越多的设备，从智能手机到物联网小工具。了解与我们共享网络的所有设备对于网络管理、故障排除和安全至关重要。

ARP 协议

地址解析协议 (ARP) 是 IP 网络的基石。它将 IP 地址映射到物理地址（MAC 地址）。当设备想要与同一网络上的另一个设备通信时，它会广播一个 ARP 请求，包含其 IP 地址、MAC 地址和目标 IP 地址。目标设备在接收到此请求后，会回复自己的 MAC 地址。

网络扫描

我们可以利用 ARP 协议扫描网络并获取所有连接的设备。以下是如何使用 C 语言实现这一操作：

创建原始套接字以监听网络流量。
构建一个 ARP 请求报文，将广播地址作为目标 IP 地址。
发送 ARP 请求报文到网络。
接收 ARP 响应报文，并从响应中提取设备的 IP 地址和 MAC 地址。

代码示例

以下 C 代码演示了如何执行网络扫描：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <sys/socket.h>
#include <net/if.h>
#include <netinet/in.h>
#include <arpa/inet.h>

int main() {
  // 创建原始套接字
  int sockfd = socket(AF_PACKET, SOCK_RAW, htons(ETH_P_ALL));
  if (sockfd == -1) {
    perror("socket");
    return EXIT_FAILURE;
  }

  // 构建 ARP 请求报文
  struct ether_arp arp_req;
  memset(&arp_req, 0, sizeof(arp_req));
  arp_req.ea_hdr.ar_hrd = htons(ARPHRD_ETHER);
  arp_req.ea_hdr.ar_pro = htons(ETH_P_IP);
  arp_req.ea_hdr.ar_hln = ETH_ALEN;
  arp_req.ea_hdr.ar_pln = 4;
  arp_req.ea_hdr.ar_op = htons(ARPOP_REQUEST);
  // 将广播地址作为目标 IP 地址
  memset(arp_req.arp_spa, 0, 4);
  memset(arp_req.arp_tpa, 0, 4);

  // 发送 ARP 请求报文
  if (send(sockfd, &arp_req, sizeof(arp_req), 0) == -1) {
    perror("send");
    close(sockfd);
    return EXIT_FAILURE;
  }

  // 接收 ARP 响应报文
  struct ether_arp arp_resp;
  while (recv(sockfd, &arp_resp, sizeof(arp_resp), 0) > 0) {
    // 检查是否是 ARP 响应报文
    if (arp_resp.ea_hdr.ar_op != htons(ARPOP_REPLY)) {
      continue;
    }

    // 获取设备 IP 地址和 MAC 地址
    char ip_addr[INET_ADDRSTRLEN];
    char mac_addr[ETH_ALEN * 3];
    inet_ntop(AF_INET, arp_resp.arp_spa, ip_addr, sizeof(ip_addr));
    sprintf(mac_addr, "%02x:%02x:%02x:%02x:%02x:%02x",
      arp_resp.arp_tha[0], arp_resp.arp_tha[1], arp_resp.arp_tha[2],
      arp_resp.arp_tha[3], arp_resp.arp_tha[4], arp_resp.arp_tha[5]);

    // 输出设备信息
    printf("%s %s\n", ip_addr, mac_addr);
  }

  close(sockfd);
  return EXIT_SUCCESS;
}