Add pypcap python requirement
[csit.git] / resources / libraries / python / PacketVerifier.py
index 5c304dc..4500961 100644 (file)
@@ -51,7 +51,7 @@
       chksum    = 0xa607
       src       = 11.11.11.11
       dst       = 11.11.11.10
       chksum    = 0xa607
       src       = 11.11.11.11
       dst       = 11.11.11.10
-      \options   \
+      options
     ###[ ICMP ]###
       type      = echo-reply
       code      = 0
     ###[ ICMP ]###
       type      = echo-reply
       code      = 0
       load = 'RT\x00\xca]\x0b\xaa\xbb\xcc\xdd\xee\xff\x08\x06\x00\x01\x08\x00'
 """
 
       load = 'RT\x00\xca]\x0b\xaa\xbb\xcc\xdd\xee\xff\x08\x06\x00\x01\x08\x00'
 """
 
-
-import socket
-import select
 import os
 import os
-import time
-from multiprocessing import Queue, Process
+import select
+
+import interruptingcow
+from scapy.config import conf
 from scapy.all import ETH_P_IP, ETH_P_IPV6, ETH_P_ALL, ETH_P_ARP
 from scapy.all import ETH_P_IP, ETH_P_IPV6, ETH_P_ALL, ETH_P_ARP
-from scapy.all import Ether, ARP, Packet
 from scapy.layers.inet6 import IPv6
 from scapy.layers.inet6 import IPv6
+from scapy.layers.l2 import Ether, ARP
+
+# Enable libpcap's L2listen
+conf.use_pcap = True
+import scapy.arch.pcapdnet  # pylint: disable=C0413, unused-import
 
 __all__ = ['RxQueue', 'TxQueue', 'Interface', 'create_gratuitous_arp_request',
 
 __all__ = ['RxQueue', 'TxQueue', 'Interface', 'create_gratuitous_arp_request',
-           'auto_pad']
+           'auto_pad', 'checksum_equal']
+
+# TODO: http://stackoverflow.com/questions/320232/
+# ensuring-subprocesses-are-dead-on-exiting-python-program
 
 
-# TODO: http://stackoverflow.com/questions/320232/ensuring-subprocesses-are-dead-on-exiting-python-program
 
 class PacketVerifier(object):
     """Base class for TX and RX queue objects for packet verifier."""
 
 class PacketVerifier(object):
     """Base class for TX and RX queue objects for packet verifier."""
@@ -83,9 +88,7 @@ class PacketVerifier(object):
         os.system('sudo echo 1 > /proc/sys/net/ipv6/conf/{0}/disable_ipv6'
                   .format(interface_name))
         os.system('sudo ip link set {0} up promisc on'.format(interface_name))
         os.system('sudo echo 1 > /proc/sys/net/ipv6/conf/{0}/disable_ipv6'
                   .format(interface_name))
         os.system('sudo ip link set {0} up promisc on'.format(interface_name))
-        self._sock = socket.socket(socket.AF_PACKET, socket.SOCK_RAW,
-                                   ETH_P_ALL)
-        self._sock.bind((interface_name, ETH_P_ALL))
+        self._ifname = interface_name
 
 
 def extract_one_packet(buf):
 
 
 def extract_one_packet(buf):
@@ -94,21 +97,16 @@ def extract_one_packet(buf):
     Takes string as input and looks for first whole packet in it.
     If it finds one, it returns substring from the buf parameter.
 
     Takes string as input and looks for first whole packet in it.
     If it finds one, it returns substring from the buf parameter.
 
-    :param buf: string representation of incoming packet buffer.
-    :type buf: string
-    :return: String representation of first packet in buf.
-    :rtype: string
+    :param buf: String representation of incoming packet buffer.
+    :type buf: str
+    :returns: String representation of first packet in buf.
+    :rtype: str
     """
     pkt_len = 0
 
     if len(buf) < 60:
         return None
 
     """
     pkt_len = 0
 
     if len(buf) < 60:
         return None
 
-    # print
-    # print buf.__repr__()
-    # print Ether(buf).__repr__()
-    # print len(Ether(buf))
-    # print
     try:
         ether_type = Ether(buf[0:14]).type
     except AttributeError:
     try:
         ether_type = Ether(buf[0:14]).type
     except AttributeError:
@@ -177,14 +175,13 @@ def packet_reader(interface_name, queue):
     This function is meant to be run in separate subprocess and is in tight
     loop reading raw packets from interface passed as parameter.
 
     This function is meant to be run in separate subprocess and is in tight
     loop reading raw packets from interface passed as parameter.
 
-    :param interace_name: Name of interface to read packets from.
+    :param interface_name: Name of interface to read packets from.
     :param queue: Queue in which this function will push incoming packets.
     :param queue: Queue in which this function will push incoming packets.
-    :type interface_name: string
+    :type interface_name: str
     :type queue: multiprocessing.Queue
     :type queue: multiprocessing.Queue
-    :return: None
+    :returns: None
     """
     """
-    sock = socket.socket(socket.AF_PACKET, socket.SOCK_RAW, ETH_P_ALL)
-    sock.bind((interface_name, ETH_P_ALL))
+    sock = conf.L2listen(iface=interface_name, type=ETH_P_ALL)
 
     while True:
         pkt = sock.recv(0x7fff)
 
     while True:
         pkt = sock.recv(0x7fff)
@@ -198,20 +195,13 @@ class RxQueue(PacketVerifier):
     function to access them.
 
     :param interface_name: Which interface to bind to.
     function to access them.
 
     :param interface_name: Which interface to bind to.
-    :type interface_name: string
+    :type interface_name: str
     """
     """
-
     def __init__(self, interface_name):
         PacketVerifier.__init__(self, interface_name)
     def __init__(self, interface_name):
         PacketVerifier.__init__(self, interface_name)
+        self._sock = conf.L2listen(iface=interface_name, type=ETH_P_ALL)
 
 
-        #self._queue = Queue()
-        #self._proc = Process(target=packet_reader, args=(interface_name,
-        #                                                 self._queue))
-        #self._proc.daemon = True
-        #self._proc.start()
-        #time.sleep(2)
-
-    def recv(self, timeout=3, ignore=None):
+    def recv(self, timeout=3, ignore=None, verbose=True):
         """Read next received packet.
 
         Returns scapy's Ether() object created from next packet in the queue.
         """Read next received packet.
 
         Returns scapy's Ether() object created from next packet in the queue.
@@ -219,31 +209,42 @@ class RxQueue(PacketVerifier):
         arrives in given timeout queue.Empty exception will be risen.
 
         :param timeout: How many seconds to wait for next packet.
         arrives in given timeout queue.Empty exception will be risen.
 
         :param timeout: How many seconds to wait for next packet.
+        :param ignore: List of packets that should be ignored.
+        :param verbose: Used to suppress detailed logging of received packets.
         :type timeout: int
         :type timeout: int
+        :type ignore: list
+        :type verbose: bool
 
 
-        :return: Ether() initialized object from packet data.
+        :returns: Ether() initialized object from packet data.
         :rtype: scapy.Ether
         """
         :rtype: scapy.Ether
         """
-
-        #pkt = self._queue.get(True, timeout=timeout)
         (rlist, _, _) = select.select([self._sock], [], [], timeout)
         if self._sock not in rlist:
             return None
         (rlist, _, _) = select.select([self._sock], [], [], timeout)
         if self._sock not in rlist:
             return None
-
-        pkt = self._sock.recv(0x7fff)
-
-        if ignore is not None:
-            for i, ig_pkt in enumerate(ignore):
-                # Auto pad all packets in ignore list
-                ignore[i] = auto_pad(ig_pkt)
-            for ig_pkt in ignore:
-                if ig_pkt == pkt:
-                    # Found the packet in ignore list, get another one
-                    # TODO: subtract timeout - time_spent in here
-                    ignore.remove(ig_pkt)
-                    return self.recv(timeout, ignore)
-
-        return Ether(pkt)
+        try:
+            with interruptingcow.timeout(timeout,
+                                         exception=RuntimeError('Timeout')):
+                ignore_list = list()
+                if ignore is not None:
+                    for ig_pkt in ignore:
+                        # Auto pad all packets in ignore list
+                        ignore_list.append(auto_pad(ig_pkt))
+                while True:
+                    pkt = self._sock.recv(0x7fff)
+                    pkt_pad = auto_pad(pkt)
+                    print 'Received packet on {0} of len {1}'\
+                        .format(self._ifname, len(pkt))
+                    if verbose:
+                        pkt.show2()  # pylint: disable=no-member
+                        print
+                    if pkt_pad in ignore_list:
+                        ignore_list.remove(pkt_pad)
+                        print 'Received packet ignored.'
+                        continue
+                    else:
+                        return pkt
+        except RuntimeError:
+            return None
 
 
 class TxQueue(PacketVerifier):
 
 
 class TxQueue(PacketVerifier):
@@ -252,42 +253,62 @@ class TxQueue(PacketVerifier):
     This object is used to send packets over RAW socket on a interface.
 
     :param interface_name: Which interface to send packets from.
     This object is used to send packets over RAW socket on a interface.
 
     :param interface_name: Which interface to send packets from.
-    :type interface_name: string
+    :type interface_name: str
     """
     def __init__(self, interface_name):
         PacketVerifier.__init__(self, interface_name)
     """
     def __init__(self, interface_name):
         PacketVerifier.__init__(self, interface_name)
+        self._sock = conf.L2socket(iface=interface_name, type=ETH_P_ALL)
 
 
-    def send(self, pkt):
+    def send(self, pkt, verbose=True):
         """Send packet out of the bound interface.
 
         :param pkt: Packet to send.
         """Send packet out of the bound interface.
 
         :param pkt: Packet to send.
+        :param verbose: Used to supress detailed logging of sent packets.
         :type pkt: string or scapy Packet derivative.
         :type pkt: string or scapy Packet derivative.
+        :type verbose: bool
         """
         """
+        print 'Sending packet out of {0} of len {1}'.format(self._ifname,
+                                                            len(pkt))
+        if verbose:
+            Ether(str(pkt)).show2()
+            print
+
         pkt = auto_pad(str(pkt))
         self._sock.send(pkt)
 
 
 class Interface(object):
         pkt = auto_pad(str(pkt))
         self._sock.send(pkt)
 
 
 class Interface(object):
+    """Class for network interfaces. Contains methods for sending and receiving
+     packets."""
     def __init__(self, if_name):
     def __init__(self, if_name):
+        """Initialize the interface class.
+
+        :param if_name: Name of the interface.
+        :type if_name: str
+        """
         self.if_name = if_name
         self.sent_packets = []
         self.rxq = RxQueue(if_name)
         self.txq = TxQueue(if_name)
 
     def send_pkt(self, pkt):
         self.if_name = if_name
         self.sent_packets = []
         self.rxq = RxQueue(if_name)
         self.txq = TxQueue(if_name)
 
     def send_pkt(self, pkt):
+        """Send the provided packet out the interface."""
         self.sent_packets.append(pkt)
         self.txq.send(pkt)
 
     def recv_pkt(self, timeout=3):
         self.sent_packets.append(pkt)
         self.txq.send(pkt)
 
     def recv_pkt(self, timeout=3):
-        return self.rxq.recv(timeout, self.sent_packets)
+        """Read one packet from the interface's receive queue.
 
 
-    def close(self):
-        #self.rxq._proc.terminate()
-        pass
+        :param timeout: Timeout value in seconds.
+        :type timeout: int
+        :returns: Ether() initialized object from packet data.
+        :rtype: scapy.Ether
+        """
+        return self.rxq.recv(timeout, self.sent_packets)
 
 
 def create_gratuitous_arp_request(src_mac, src_ip):
 
 
 def create_gratuitous_arp_request(src_mac, src_ip):
-    """Creates scapy representation of gratuitous ARP request"""
+    """Creates scapy representation of gratuitous ARP request."""
     return (Ether(src=src_mac, dst='ff:ff:ff:ff:ff:ff') /
             ARP(psrc=src_ip, hwsrc=src_mac, pdst=src_ip))
 
     return (Ether(src=src_mac, dst='ff:ff:ff:ff:ff:ff') /
             ARP(psrc=src_ip, hwsrc=src_mac, pdst=src_ip))
 
@@ -299,3 +320,25 @@ def auto_pad(packet):
         padded += ('\0' * (60 - len(padded)))
     return padded
 
         padded += ('\0' * (60 - len(padded)))
     return padded
 
+
+def checksum_equal(chksum1, chksum2):
+    """Compares two checksums in one's complement notation.
+
+    Checksums to be compared are calculated as 16 bit one's complement of the
+    one's complement sum of 16 bit words of some buffer.
+    In one's complement notation 0x0000 (positive zero) and 0xFFFF
+    (negative zero) are equivalent.
+
+    :param chksum1: First checksum.
+    :param chksum2: Second checksum.
+    :type chksum1: uint16
+    :type chksum2: uint16
+
+    :returns: True if checksums are equivalent, False otherwise.
+    :rtype: boolean
+    """
+    if chksum1 == 0xFFFF:
+        chksum1 = 0
+    if chksum2 == 0xFFFF:
+        chksum2 = 0
+    return chksum1 == chksum2