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@@ -1,136 +1,80 @@
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+# Clases - Sniffer Simple
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-# Clases - Analizador de redes simple
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-La *programación orientada a objetos* (object oriented programming, OOP) es un paradigma de programación que promueve el diseño de programas en el que distintos objetos interactúan entre sí para resolver un problema. C++ es uno de los lenguajes de programación que promueve la programación orientada a objetos, permitiendo que los programadores creen sus propias clases desde cero o derivadas de otras clases existentes. Algunos otros lenguajes que promueven OOP son Java, Python, javascript y PHP.
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-En OOP, cada objeto encapsula dentro de él ciertas propiedades sobre el ente que está modelando (por ejemplo, un objeto que modela un *punto* encapsula dentro de sí las coordenadas *x* y *y* del punto que representa). Además, cada objeto permite realizar ciertas acciones sobre sí, i.e. contiene sus *métodos*. Por ejemplo, un objeto de clase *punto* puede realizar la acción de cambiar el valor de su coordenada *x*.
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-Cuando la clase de objetos que necesitamos utilizar en nuestro programa no ha sido predefinida en el alguna librería, necesitamos declarar e implementar nuestra propia clase. Para esto definimos *clases* que contengan datos con ciertas *propiedades* o *atributos* y acciones que queremos hacer con esos datos por medio de *métodos* o *funciones miembro*. De esta manera, podremos organizar la información y procesos en *objetos* que tienen las propiedades y métodos de una clase. En la experiencia de laboratorio de hoy practicarás el definir una clase e implementar algunos de sus métodos completando analizador de redes (*sniffer*) simple. El sniffer captura todos los paquetes de protocolo de internet (IP) que fluyen a través de tu computadora en el laboratorio, y alguna información adicional de los paquetes.
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-## Objetivos:
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+##Objetivos
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1. Practicar la declaración e implementación de clases en C++.
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-2. Implementar métodos de una clase.
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## Pre-Lab:
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-Antes de llegar al laboratorio debes haber:
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-1. Repasado la declaración e implementación de clases en C++.
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-2. Estudiado los conceptos e instrucciones para la sesión de laboratorio.
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-3. Tomado el quiz Pre-Lab que se encuentra en Moodle.
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-## Comunicación entre computadoras
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-Las computadoras se comunican por medio del Internet utilizando el *Protocolo de Internet* (IP, por sus siglas en inglés). Cuando una computadora envía información (o mensaje) a otra computadora, la información se envía por *Paquetes de Internet* que contienen la *dirección fuente* ("source address"), que es la dirección de Internet de la computadora que está enviando la información, y la *dirección del destino* ("destination address"), que es dirección de Internet de la computadora que debe recibir el mensaje. Las direcciones de Internet se usan para guiar la información de una computadora a otra, pero, una vez el paquete llega a su destino, ?quién se supone que reciba la información? ?Cuál aplicación debe recibir la información?
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-Los paquetes de internet también deben especificar la aplicación que envía la información y la aplicación que debe recibirla. Podemos pensar que las direcciones de Internet son las direcciones de correo de una casa, y que las aplicaciones que envían y reciben la información son las personas que envían y reciben la correspondencia. Para enviar una carta por correo, hay que especificar a qué persona se le está enviando la carta. Esto corresponde a especificar la aplicación que recibe la información. Para identificar la aplicación fuente y la aplicación del destino, el protocolo de Internet usa lo que se conoce como *números de puerto*. De este modo, mirando la información del paquete, se puede identificar las direcciones y puertos de la fuente y del destino.
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-Por ejemplo, cuando la computadora que usas en un laboratorio se comunica con el servidor donde se encuentra el programa Moodle, los paquetes que llevan la información de tu computadora al servidor contienen la dirección de la fuente, que es la computadora del laboratorio, y la dirección del destinatario, que es el servidor de Moodle. El puerto fuente es el de tu buscador web y el puerto destinatario es el del servidor de Moodle.
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-Las direcciones de internet ocupan 4 bytes (32 bits) y usualmente se presentan al usuario como cadenas de 4 valores decimales. Cada valor decimal entre 0 y 255 es la representación decimal de uno de los 4 bytes:
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- "(0-255).(0-255).(0-255).(0-255)". Algunos ejemplos de direcciones de IP son:
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- `10.0.1.10`, `192.168.10.11`, `136.145.54.10`.
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-Para complicar las cosas un poco, cada tarjeta de red de computadoras tiene un identificador único que es usado para la comunicación entre tu computadora y el dispositivo de la red que enruta el tráfico de red de Internet y la red local a tu computadora y vice-versa (*protocolo Ethernet*). Este identificador único es conocido como la dirección de Hardware (también conocido como *dirección MAC*), es representado usando 6 bytes (48 bits), y es presentado a los usuarios como una cadena de caracteres de 6 pares de dígitos hexadecimales (cada par de dígitos hexadecimal corresponde a 1 byte). Por ejemplo, las siguientes son direcciones MAC: `e0:f8:47:01:e9:90` y `70:ad:60:ff:fe:dd`.
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-## Analizador de redes simple
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-Un *sniffer* de paquetes (también conocido como analizador de paquetes, analizador de protocolos, o analizador de redes) es un programa de computadora que puede interceptar y registrar el tráfico que pasa a través de una red digital, o dispositivo de red. Mientras los datos fluyen a través de la red, el sniffer captura cada paquete, y si es necesario lo descifra para obtener los datos crudos del paquete [1].
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-Cada paquete capturado por un sniffer tiene una estructura como la que ilustra la Figura 1.
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+Antes de llegar al laboratorio debes:
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+1. Haber repasado la declaración e implementación de clases en C++.
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+2. Haber estudiado los conceptos e instrucciones para la sesión de laboratorio.
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+3. Haber tomado el quiz Pre-Lab que se encuentra en Moodle.
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+## Sniffer Simple
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+Las computadoras se comunican con otras a través del protocolo de Internet (IP). Cuando una computadora envia información a otra computadora es via paquetes de Internet que contienen la dirección de Internet de la computadora que envia (computadora fuente), el puerto fuente de la aplicación que está enviando el mensaje, la dirección de Internet de la computadora que recibe (computadora destino), y el puerto de la aplicación que va a recibir el mensaje.
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-**Figura 1.** Estructura de cada paquete de Ethernet capturado por un *sniffer*.
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+Podemos comparar las direcciones de Internet a las direcciones de una casa, y las aplicaciones a los miembros de una casa. Cuando se envia una carta de una casa a otra, la dirección en la carta identifica la casa destino, y el nombre en la carta identifica al miembro de la casa al que se le envía.
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+Por ejemplo cuando tu computadora de laboratorio esta contactactando al servidor de web del departamento, los paquetes que cargan la informacion de tu computadora al servidor de web contienen la dirección fuente de la computadora del laboratorio y la dirección destino del servidor de web; y el puerto fuente del tu buscador de web (browser) y el puerto destino del servidor de web.
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+Las direcciones de Internet son representados usando 4 bytes (32 bits), y comunmente son presentadas a los usuarios como cadenas de caracteres de 4 valores decimales. Cada valor decimal es la representacion decimal de uno de los 4 bytes: "(0-255).(0-255).(0-255).(0-255)". Por ejemplo, las siguientes son tres direcciones IP 10.0.1.10, 192.168.10.11, 136.145.54.10.
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+Los números de los puertos son enteros sin signo en el rango de [0-65535]. Se representan usando 2 bytes (16 bits). Hay números de puertos que son asignados a servicios de aplicaciones comúnes tales como el número 22 para ssh, 23 para telnet, 25 smtp, y el 80 para http.
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-Dentro de la estructura estructura mostrada en la Figura 1 se encuentra:
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+Para complicar las cosas un poco, cada tarjeta de red de computadoras tiene un identificador único que es usado para la comunicación entre tu computadora y el dispositivo de la red que enruta el tráfico de red de Internet y la red local a tu computadora y vice-versa (protocolo Ethernet). Este identificador único es conocido como la dirección de Hardware (también conocido como dirección MAC), es representado usando 6 bytes (48 bits), y es presentado a los usarios como una cadena de caracteres de 6 pares de dígitos hexadecimales (cada par de dígitos hexadecimal corresponde a 1 byte). Por ejemplo, los siguientes son direcciones MAC: `e0:f8:47:01:e9:90` y `70:ad:60:ff:fe:dd:79:d8`.
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+Un sniffer de paquetes (también conocido como analizador de paquetes, analizador de protocolos, o analizador de red) es un programa de computadora que puede interceptar y registrar tráfico pasando a través de una red digital, o dispositivo de red. Mientras los datos fluyen a través de la red, el sniffer captura cada paquet, y si es necesario decodifica los datos crudos del paquete[1].
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-1. **Destination MAC Address** y **Source Mac Address**: son las direcciones MAC de la fuente y el destino.
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-3. **Ether Type**: se utiliza para indicar el tipo de de protocolo utilizado en el **payload**. Uno de los **payloads** posibles es un paquete de IP.
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-4. **Payload**: contiene un paquete de IP (en realidad puede contener otras cosas, pero para esta experiencia de laboratorio asumiremos que contiene solo IP).
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+Cada paquete capturado por este programa tiene la siguiente estructura:
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-Dentro del payload, el paquete de IP contiene varios campos, entre ellos:
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+1. un encabezado de Ethernet que contiene las direcciones MAC fuente y destino
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+2. un encabezado de IP que contiene las direcciones IP fuente y destino
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+3. un encabezado que contiene los números de puerto fuente y destino
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-1. Las direcciones **IP fuente y destino**
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-2. Los números de **puerto fuente y destino**
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-3. El **payload** del paquete IP. Dentro de este payload estarían los datos que se desean comunicar de una computadora a otra.
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+En esta experiencia de laboratorio completaremos un sniffer de paquetes sencillo que captura todos los paquetes de IP que fluyen a través de tu computadora de laboratorio, y alguna información adicional de los paquetes. Adicionalmente detecta las solicitudes no encriptadas de imagenes en la web, y despliega las imágenes en el GUI.
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-En esta experiencia de laboratorio completarás un sniffer de paquetes sencillo que captura todos los paquetes de IP que fluyen a través de tu computadora de laboratorio, y alguna información adicional de los paquetes. Adicionalmente detecta las solicitudes no encriptadas de imágenes en la web, y despliega las imágenes en el GUI.
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+----
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-## Sesión de laboratorio:
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+
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+**Figura 1** - La aplicación corriendo.
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-La aplicación que completarás hoy permite a los usuarios analizar el tráfico de red y monitorear las imágenes que están siendo transferidas a través de tu red.
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+----
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+La Figura 1 muestra una foto de la aplicación. Cada fila en la tabla es la información de un paquete capturado, la caja de texto bajo la tabla presenta un resumen en ASCII del paquete seleccionado en la tabla, y la lista en el lado derecho presenta las imagenes que han sido solicitadas y se han visto en la tarjeta de red.
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+La aplicación que tu estas a punto de completar le da a los usuarios la habilidad de analizar el tráfico de red y monitorear imagenes que estan siendo vistas en tu red.
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-**Figura 2.** Interface de la aplicación *Simple Packet Sniffer*.
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+## Sesión de laboratorio
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+Para crear un sniffer de paquetes puedes usar la librería de *pcap* que provee una interface para accesar la data que está pasando a través de tu tarjeta de red. Esta librería contiene una función que devuelve un torrente crudo de los bytes de cada paquete capturado.
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+Es la tarea del programador del sniffer decodificar el torrente en crudo a información legible por humanos. Afortunadamente esta no va a ser tu tarea, pero tu puedes aprender a hacerlo, si quieres, leyendo el código fuente de este laboratorio. Tu tarea es seguir los ejercicios abajo para que puedas proveerle al sniffer los objetos necesarios (Clases) para procesar los paquetes.
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+## Ejercicio 1: Familiriarizate con la aplicación
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+**Instrucciones**
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-La Figura 2 muestra una foto de la interfaz de la aplicación. Cada fila en la tabla es la información de un paquete capturado. La caja de texto bajo la tabla presenta un resumen del paquete seleccionado en la tabla. La lista en el lado derecho presenta las imágenes que han sido capturadas por el sniffer.
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+1. Para cargar este proyecto necesitas correr qt creator con privilegios de administrador (root).
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+ ```sudo qtcreator Documents/eip/simplesniffer/SimpleSniffer.pro```
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+2. El proyecto `SimpleSniffer` está en el directorio `Documents/eip/simplesniffer` de tu computadora. Alternativamente puedes crear un clon del repositorio git `http://bitbucket.org/eip-uprrp/classes-simplesniffer` para descargar el directorio `classes-simplesniffer` a tu computadora.
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-Para crear un sniffer de paquetes puedes usar la librería de *pcap* que provee una interfaz para accesar la data que está pasando a través de la tarjeta de red de tu computadora. Esta librería contiene una función que devuelve un torrente crudo de los bytes de cada paquete capturado.
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71
|
+3. Configura el proyecto. El proyecto consiste de varios archivos. En este laboratorio trabajarás con los archivos `ethernet_hdr.h`, `ethernet_packet.h`, `ethernet_packet.cpp`, `ip_packet.h` and `ip_packet.cpp`.
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-La tarea del programador del sniffer es decodificar el torrente en crudo a información legible por humanos. Afortunadamente esta no va a ser tu tarea, pero tu puedes aprender a hacerlo, si quieres, leyendo el código fuente de este laboratorio. Tu tarea es seguir los ejercicios de abajo para que puedas proveerle al sniffer los objetos necesarios (Clases) para procesar los paquetes.
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+## Ejercicio 2: Completa la clase ethernet_packet
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-### Ejercicio 1: Familiriarizate con la aplicación
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+Lee el archivo `ethernet_hdr.h`, este contiene la definición de la estructura de datos que representa un encabezado de Ethernet. A continuación mostramos esa definición:
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-#### Instrucciones
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-1. Descarga la carpeta `Classes-SimpleSniffer` a tu computadora escribiendo `git clone http://bitbucket.org/eip-uprrp/classes-simplesniffer` en el terminal.
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-2. Para cargar este proyecto necesitas correr `Qt Creator` con privilegios de administrador (root). Para lograr esto, escribe lo siguiente en el terminal:
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-`sudo qtcreator Documents/eip/classes-simplesniffer/Classes-SimpleSniffer.pro`.
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-
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-3. Configura el proyecto. El proyecto consiste de varios archivos. En esta experiencia de laboratorio trabajarás con los archivos `ethernet_hdr.h`, `ethernet_packet.h`, `ethernet_packet.cpp`, `ip_packet.h` y `ip_packet.cpp`.
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-### Ejercicio 2: Completar la clase `ethernet_packet`
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-Estudia el archivo `ethernet_hdr.h`. Este archivo contiene la siguiente definición de la estructura de datos que representa un encabezado de Ethernet:
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-
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-```cpp
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+```
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#define ETHER_ADDR_LEN 6
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79
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80
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struct sniff_ethernet {
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@@ -140,30 +84,27 @@ struct sniff_ethernet {
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140
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84
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};
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141
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85
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```
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-El encabezado de Ethernet de arriba es usado para decodificar la parte Ethernet de los datos crudos en cada paquete. Este se compone de la dirección MAC fuente (`ether_shost`, 6 bytes), la dirección MAC destino (`ether_dhost`, 6 bytes), y el tipo de paquete de Ethernet (`ether_type`, 2 bytes) que es usado para determinar si el paquete es un paquete de IP.
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87
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+El encabezado de Ethernet arriba es usado para decodificar la parte Ethernet de los datos crudos en cada paquete. Este se compone de la dirección MAC fuente (ether_shost, 6 bytes), la dirección MAC destino (ether_dhost, 6 bytes), y el tipo de paquete de Ethernet (ether_type, 2 bytes) que es usado para determinar si el paquete es un paquete de IP.
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144
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88
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145
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-Como sabes, no es una buena idea enseñar este formato de información a un usuario regular. Tu primer tarea es definir los métodos de la clase de C++ que traducen la información de las direcciones MAC a cadenas de caracteres legibles por humanos.
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+Como puedes ver, no es una buena idea enseñar este formato de información a un usario regular. Tu primer tarea es definir las funciones de la clase de C++ que define las funciones para traducir la información de las direcciones MAC a cadenas de caracteres legibles por humanos.
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90
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-El siguiente código es la definición de la clase `ethernet_packet`, que se encuentra en el archivo `ethernet_packet.h`:
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+El encabezado de la clase está en el archivo `ethernet_packet.h` y también la mostramos a continuación:
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92
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-```cpp
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93
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+```
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150
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94
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class ethernet_packet
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151
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95
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{
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152
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96
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153
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97
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sniff_ethernet ethernet ;
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154
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-
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155
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98
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// Devuelve una direccion de 6 bytes MAC en una cadena de caracteres.
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156
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99
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string mac2string(u_char []) ;
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157
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100
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158
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101
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public:
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159
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102
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ethernet_packet(); // Constructor por defecto
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160
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103
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161
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- // Ajusta la variable miembro ether_dhost a los valores
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104
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+ // Ajusta la variable miembro ether_host a los valores
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162
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105
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// recibidos en el arreglo
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163
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106
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void setEtherDHost(u_char []) ;
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164
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-
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165
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- // Ajusta la variable miembro ether_shost a los valores
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166
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|
- // recibidos en el arreglo
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107
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+ // Lo mismo que arriba pero al ether_shost
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void setEtherSHost(u_char []) ;
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// Ajusta el ethernet type al valor recibido.
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@@ -178,63 +119,32 @@ public:
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u_short getEtherType() ;
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};
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-
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-
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-
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```
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-Nota que cada objeto de clase `ethernet_packet` solo tiene el siguiente atributo:
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-* una estructura tipo `sniff_ethernet` llamada `ethernet`
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+Implementa las funciones en el archivo `ethetnet_packet.cpp`.
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-El resto son métodos que actúan como interfaz al atributo:
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+**[Rafa] Puedes sugerir una forma para que validen si han implementado bien la función.**
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-* `void setEtherDHost(u_char [])`: es un *setter* para el campo `ether_dhost` del atributo `ethernet`
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+## Ejercicio 3: Construye el encabezado de ip_packet
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-* `void setEtherSHost(u_char [])`: es un *setter* para el campo `ether_shost` del atributo `ethernet`
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+Para el Ejercicio 3 debes estudiar las definiciones de las funciones de la clase `ip_packet` que se encuentra en el archivo `ip_packet.cpp`
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-* `void setEtherType(u_short)`: es un *setter* para el campo `ether_type` del atributo `ethernet`
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+Tu tarea es definir el **encabezado** de la clase siguiendo las funciones en ese archivo. Las variables miembro son:
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-* `getEtherDHost()` y `getEtherSHost()` son *getters* que devuelven los valores de `ether_dhost` y `ether_shost` en formato legible por humanos, i.e. 6 pares de dígitos hexadecimales (por ejemplo, `e0:f8:47:01:e9:90`).
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-
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-* `getEtherType()` es un *getter* que devuelve el valor de `ether_type` como *unsigned char*.
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-* el método privado `string mac2string(u_char [])` recibe un arreglo de seis *unsigned characters* y devuelve el string correspondiente a su representación hexadecimal. Por ejemplo, si recibe `{ 0x8A, 0x11, 0xAB, 0xFF, 0x12, 0x34}` debe devolver el string `"8A:11:AB:FF:12:34"`.
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-Tu tarea en este ejercicio es implementar las siete funciones listadas arriba en el archivo `ethetnet_packet.cpp`. Los encabezados de algunas de la funciones están provistos en el archivo.
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-### Ejercicio 3: Construir la declaración de `ip_packet`
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-Estudia las definiciones de las funciones de la clase `ip_packet` que se encuentra en el archivo `ip_packet.cpp`
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-Tu tarea es crear la *declaración* de la clase `ip_packet` en el archivo `ip_packet.h` tomando como base los métodos que aparecen en el archivo `ip_packet.cpp`. Los atributos de la clase `ip_packet` deben ser:
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-* dos objetos de clase `string` para almacenar las direcciones de IP fuente y destino
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-* una variable de un byte (`char`) para almacenar el tipo de protocolo IP
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+* dos variables `string` para almacenar las direcciones de IP fuente y destino
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+* una variable de un byte (`char`) para almacenar el typo de protocolo IP
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* dos variables `unsigned short` para almacenar el puerto fuente y destino
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-* un objeto de clase `string` para almacenar la carga (*payload*) del paquete.
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+* una variable `string` para almacenar la carga del paquete.
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-En la declaración de la clase `ip_packet` debes especificar que es una **clase derivada** de la clase `ethernet_packet`.
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+En la declaración de la clase `ip_packet` debes especificar que es una clase derivada de la clase `ethernet_packet`.
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+### Entregas
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+Utiliza "Entrega" en Moodle para entregar los archivos `ethernet_packet.cpp` y `ip_packet.h` que definistes.
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-## Entregas
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-1. Utiliza "Entrega" en Moodle para entregar los archivos `ethernet_packet.cpp` y `ip_packet.h` que completaste. Recuerda utilizar buenas prácticas de programación, incluir el nombre de los programadores y documentar tu programa.
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-## Referencias
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+### Referencias
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[1]http://en.wikipedia.org/wiki/Packet_analyzer
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Luis Albertorio
8 years ago