[发明专利]一种基于Openwrt路由器的MAC地址扫描的方法

说明书

技术领域

本发明涉及智能路由器、嵌入式软件设计的技术领域，具体涉及一种基于Openwrt路由器的MAC地址扫描的方法。

背景技术

智能路由器是可以智能化管理的路由器，除了具有普通无线路由器的功能之外，还具有独立的操作系统，用户可以安装各种应用，满足多样化的需求。为了充分利用路由器的功能，在不影响路由器正常使用的前提下，在Openwrt路由器上开发MAC地址的扫描功能，实现获取一定范围内所有开启了WiFi设备MAC地址信息的功能。考虑到手机设备的普及，利用设备MAC信息可以估算得到一定时间内本路由器覆盖范围内的WiFi设备的总数信息，实现了客流量数据的快速统计。由于MAC地址的收集和统计过程在路由器上完成，并且不需要用户的任何操作，十分方便快捷。同时由于MAC地址在设备端是唯一的，在一些简单的验证场合还可以作为验证凭证，简化验证步骤，为安装路由器的商家和WiFi的使用者提供便利。

现有的抓包方案主要都是在windows和Linux平台下开发使用的，多数采用的是基于Libpcap函数库实现的。Libpcap是一个支持多种操作系统的数据包捕获函数库，可以是实现对网络数据的监听功能，因此被广泛研究和应用。文献【1】(赵新辉,李祥.捕获网络数据包的方法[J].计算机应用研究,2004,21(8):242-243.)介绍了使用原始套接字、Libpcap和Winpacp等多种方式实现网络数据抓包的基本原理。文献【2】(刘斌,代素环.基于Libpcap的数据包捕获机制的实现[J].农业网络信息,2008(9):62-63.)在Linux平台上设计实现了一个基于Libpcap的小型网络数据包捕获分析器，给出了具体使用方法和实现步骤。文献【3】(寇应展,杨素敏,陈利军,等.基于Libpcap网络数据包捕获技术的改进[J].军械工程学院学报,2011,23(3):49-51.)提出了Linux下基于Libpcap的数据包捕获的性能“瓶颈”问题，给出了基于零拷贝技术、内存映射技术的优化方案，并实验证明了其优化效果。除了应用于有线网之外，Libpcap还可以应用于无线网络环境下，文献【4】(刘敏,朱志祥.基于Linux的无线网络监听技术[J].西安邮电学院学报,2011,16(3):65-68.)提出了Linux平台下基于Libpcap的无线网络数据包捕获方案设计，文献【5】(袁泽宇,肖庆正.基于Libpcap的无线网络数据分解与重构技术研究[J].无线互联科技,2014(7):93-95.)则提出了无线网络下，基于Libpcap实现数据的分解和重构，使得Libpcap不再只是局限于抓包功能。在多种平台的应用上，文献【6】(曾敏,李峰.嵌入式数据包捕获器的设计与实现[J].计算机工程与设计,2009(7):1571-1573.)提出了移植方案，将Libpcap运用到了嵌入式平台上，使Libpcap的应用范围更加广泛了，同样也为我们的设计提供了借鉴。

发明内容

本发明的目的为：1)本发明在Openwrt路由器上使用Libpcap实现IEEE802.11协议数据帧的捕获；2)本发明可以实现IEEE802.11数据帧帧头信息的提取和帧具体类型的判定；3)本发明针对一定范围内，已经开启了WiFi功能但是尚未连接路由器的设备，可以获取其MAC地址；4)本发明设计双线程和循环队列，在Openwrt路由器上实现多线程的数据处理。

本发明采用的技术方案为：1、一种基于Openwrt路由器的MAC地址扫描的方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

第一步骤，数据帧捕获处理：通过抓包获取IEEE802.11协议的原始无线数据帧，并通过分析、处理得到指定类型数据帧以及该帧中包含的设备MAC地址信息；

第二步骤，MAC地址处理：通过设计循环队列，将首次出现的MAC地址保存到指定文件中，从而实现MAC地址的不重复保存和统计；

第三步骤，交叉编译：通过使用Openwrt系统对应的SDK对源码进行交叉编译，生成在路由器上可执行的文件。

其中，第一步骤中通过Libpcap库实现对IEEE802.11数据帧的捕获，同时根据IEEE802.11数据帧格式建立相应的结构体，通过强制类型转换实现对数据帧头信息的提取，从而完成对数据帧的处理分析和相关MAC地址信息的获取。