codewars/books/python_black/sniffer_ip_header_decode.py

import ipaddress
import os
import socket
import struct
import sys

"""
Структура IP пакета:
Заголовок состоит из 5 слов (каждое слово 32 бита)

Слово 1 (слева направо):

    Version (4 бита) - версия IP протоколо, в IPv4 = 4
    Header size (IHL) (4 бита) - размер заголовка в словах
    Type of service (8 бит) состоит из полей:
        DSCP (6 бит) разделяет трафик на классы обслуживания
        ECN (2 бита) указатель перегрузки
    Total lenght (16 бит) - полный размер IP пакета (заголовок + данные)

Слово 2

    ID (16 бит) - используется для сборки фрагментированных пакетов
    Flags (3 бита) - используюся для фрагментации пакетов
    Fragment Offset (13 бит) - поле смещения фрагмента

Слово 3
    TTL - time to live (8 бит) - время жизни пакета (число транзитных узлов 
        которое может пройти пакет перед тем как будет уничтожен). Если пришел
        пакет с ttl=1, то такой пакет не будет передан следующему узлу. Но если
        пакет пришел получателю, то такой пакет будет обработан.
    Protocol (8 бит) - код протокола, помещенного в IP пакет
    Header Checksum (16 бит) - контрольная сумма заголовка (меняется от 
        узла к узлу, т.к. меняется TTL). Пакеты с неверной CRC отбрасываются.

Слово 4
    Source address (32 бита) - IP-адрес отпровителя

Слово 5
    Distination address (32 бита) - IP-адрес назначения

Поле данных.

Таким образом, максимальная длика IP макета 65535, а максимальная длина поля
данных 65515. 20 байт уходит на заголовок.


"""

# class IP:


class IP:
    def __init__(self, buff):
        header = struct.unpack('<BBHHHBBH4s4s', buff)
        self.ver = header[0] >> 4   # Вер
        self.ihl = header[0] & 0xF

        self.tos = header[1]
        self.len = header[2]
        self.id = header[3]
        self.offset = header[4]
        self.ttl = header[5]
        self.protocol_num = header[6]
        self.sum = header[7]
        self.src = header[8]
        self.dst = header[9]

        # IP-адруса, понятные человек
        self.src_address = ipaddress.ip_address(self.src)
        self.dst_address = ipaddress.ip_address(self.dst)

        # сопоставляем константы протоколов с их назначением
        self.protocol_map = {1: "ICMP", 6: "TCP", 17: "UDP"}
        try:
            self.protocol = self.protocol_map[self.protocol_num]
        except Exception as e:
            print('%s No protocol for %s' % (e, self.protocol_num))
            self.protocol = str(self.protocol_num)



def sniff(host):
    # создаем сырой сокет и привязываем к общедоступному интерфейсу
    if os.name == 'nt':
        socket_protocol = socket.IPPROTO_IP
    else:
        socket_protokol = socket.IPPROTO_ICMP

    sniffer = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_RAW, socket_protocol)
    sniffer.bind((host, 0))
    # делаем так, чтобы захватывался IP-заголовок
    sniffer.setsockopt(socket.IPPROTO_IP, socket.RCVALL_ON, 1)
    
    if os.name == 'nt':
        sniffer.ioctl(socket.SIO_RCVALL, socket.RCVALL_ON)

    try:
        while True:
            # читаем пакет
            raw_buffer = sniffer.recvfrom(65535)[0]
            # создаем IP-заголовок из первый 20 байтов
            ip_header = IP(raw_buffer[0:20])
            # выводим обнаруженный протокол и адреса
            print("Protocol: %s %s -> %s" % (ip_header.protocol,
                                                   ip_header.src_address,
                                                   ip_header.dst_address))
            
    except KeyboardInterrupt:
        # если мы в Windows, выключаем неизбирательный режим
        if os.name == 'nt':
            sniffer.ioctl(socket.SIO_RCVALL, socket.RCVALL_OFF)
        sys.exit()


if __name__ == '__main__':
    if len(sys.argv) == 2:
        host = sys.argv[1]
        sniff(host)