ESP32 Sniffer

本项目使用 Espressif IoT Development Framework（ESP-IDF），并已在 ESP-WROOM-32 模块和 esp-idf v3.2 上测试通过。

完整项目（即 ESP32 固件、服务器和 GUI）的概述可在此处找到。

本固件的编写目的是嗅探智能手机在寻找 Wi-Fi 连接时发送的 Probe Request 数据包。当智能手机上的 Wi-Fi 连接处于活动状态时，它会以广播方式（在所有信道频率上）发送一条 probe request 消息，询问是否存在任何免费 Wi-Fi 或某些已知的 Wi-Fi（即智能手机知道该 Wi-Fi 的密码）。ESP32 将嗅探该消息并提取不同类型的信息。

从每个被嗅探的数据包中提取以下信息：

• 发送请求的智能手机的 MAC
• 请求所发往的 Wi-Fi 的 SSID
• 请求发送时的时间戳
• 接收信号强度指示（RSSI）
• 序列号（SN）
• HT Capabilities Info

每隔一分钟，这些信息会被发送到服务器并进行处理。最后，可以通过 GUI 查看处理后的信息（智能手机实时位置、智能手机频率等）。

演示

目录

• 固件概述
• ESP-IDF 环境配置
• 使用方法
• 文件配置
  • 变量配置
  • 添加自定义菜单
• 组件
• 资源

固件概述

该固件由两个主要线程/任务组成：

• Sniffer 任务

  • 嗅探 Probe Request 数据包，并将上述信息保存到文件中。

• Wi-Fi 任务

  • 每分钟获取由 Sniffer 任务保存的信息，并将其发送到服务器。
  • 使用 lock 来管理文件中 I/O 操作的关键区段。

ESP32 被配置为 WIFI_MODE_APSTA 模式：即它会创建“soft-AP and station control block”并启动“soft-AP and station”。得益于此，ESP32 能够同时嗅探信息并将信息发送到服务器，从而避免在发送数据时丢失数据包信息。

以下是 Probe Request 中可能包含的信息字段的完整列表（来源 IEEE 802.11-2012）：

下面是用 Wireshark 嗅探到的数据包，你可以在其中看到每个字段的比特数及其在数据包中的位置：

ESP-IDF 环境配置

本节内容可能已过时，请查看官方网站以获取更多信息以及关于如何开始使用 ESP-IDF 的最新指南。

1. 设置工具链

   • Windows
   • Linux
   • Mac OS

2. 获取 ESP-IDF

   除了工具链（其中包含用于编译和构建应用程序的程序）之外，你还需要 ESP32 专用的 API / 库。

   cd ~/esp
   git clone --recursive https://github.com/espressif/esp-idf.git
    
   

3. 检出到版本 v3.x

   cd esp-idf
   git checkout release/v3.2
    
   

4. 设置 ESP-IDF 的路径

   工具链程序通过 IDF_PATH 环境变量访问 ESP-IDF。 该变量应在你的 PC 上设置好，否则项目将无法构建。

   • Windows
   • Linux & Mac OS

5. 安装所需的 Python 包

   python -m pip install --user -r $IDF_PATH/requirements.txt
   

使用方法

1. 确保已导出路径

   export IDF_PATH=~/esp/esp-idf
   export PATH=$PATH:$HOME/esp/xtensa-esp32-elf/bin
   

2. 克隆仓库

   git clone https://github.com/ETS-PoliTO/esp32-sniffer.git
   cd esp32-sniffer
   

3. 在 ESP32 与你的 PC 之间建立串口连接

   make menuconfig
   

   进入 Serial flasher config，然后进入 Default serial port，设置 ESP32 所连接的端口

   请注意，如果你使用的是桥接器，可能需要下载一些驱动：

   • CP210x
   • FTDI

   此文档提供了关于如何在 ESP32 与 PC 之间建立串口连接的指南。

4. 构建代码并烧录到 ESP32

   make all && make flash
   

5. 查看日志

   make monitor
   

文件配置

文件 /main/Kconfig.projbuild 包含两个不同的菜单：

• SPIFFS（SPI Flash File System）

  它包含有关 SPIFFS 分区的一些重要信息：

  • SPIFFS 基地址
  • SPIFFS 大小
  • SPIFFS 逻辑块大小
  • SPIFFS 逻辑页大小

  SPIFFS 是一个支持磨损均衡、文件系统一致性检查等功能的文件系统。

• 配置项

  它包含不同的变量：

  • ESP32_ID：ESP32 的 ID
  • WIFI_SSID：WiFi 的 SSID（网络名称）
  • WIFI_PASS：WiFi 密码（WPA 或 WPA2）
  • BROKER_ADDR：MQTT broker 的 IP
  • BROKER_PSW：MQTT broker 的密码
  • BROKER_PORT：MQTT broker 的端口
  • CHANNEL：ESP32 嗅探 PROBE REQUEST 的信道
  • SNIFFING_TIME：嗅探时长
  • 等等...

变量配置

要配置上述变量：

1. 在项目文件夹中打开终端并运行

   make menuconfig 
   

2. 选择要修改的菜单

3. 按需编辑变量

添加自定义菜单

你还可以添加包含不同变量的不同菜单：

1. 打开 Kconfig.projbuild

2. 开始一个新菜单

   menu YOUR_MENU_NAME
   

3. 添加你需要的变量

4. 结束菜单

   endmenu
   

组件

• SPIFFS

  你需要创建一个分区表。

  SPIFFS 组件

• ESP32 MQTT

  使用了 ESP32 MQTT 库。

  MQTT 文档

• MD5

  用于对嗅探到的数据包进行哈希运算，以获得唯一标识符的哈希函数。

资源

• 官方 esp-idf git 仓库，可查看一些示例以及所用数据结构的相关信息。
• Espressif IoT Development Framework 的最新文档版本。
• ESP32 论坛，可提问并查找社区资源。
• ESP32-IDF 文档，可浏览模块、命名空间、数据结构和文件。

另请查看此演示视频，了解 ESP32 如何工作。

塞内卡

通过训诫之路漫长，通过榜样则短暂而有效