Packet Capture Analysis

Packet Capture Analysis

pcap / pcapng を読んで、全体像の把握、IP の意味付け、PNG 可視化、Markdown レポート化まで進めるための skill。

When To Use

• pcap や pcapng を渡されて、まず何が起きているか把握したいとき
• 主要通信先、主要会話、プロトコル構成を短時間で掴みたいとき
• DNS、HTTP Host、TLS SNI、RDAP を使って IP に根拠付きラベルを付けたいとき
• PNG グラフや Markdown レポートまで一緒に作りたいとき
• 暗号化通信が多く、本文ではなく行動特性から説明したいとき
• セキュリティ調査と運用調査のどちらにも使いたいとき

Core Principles

• まずキャプチャ品質を見る。snaplen、時系列、件数、期間に問題があれば結論の強さを下げる。
• 最初の 3 手は固定。Protocol Hierarchy → Endpoints → Conversations で全体像を作る。
• IP は生のまま並べない。HTTP Host -> DNS 応答 -> TLS SNI / gQUIC SNI -> RDAP -> reverse DNS の順で意味付けする。
• 証拠源は混ぜない。hostname と organization のような別種の根拠は分けて持つ。
• Expert Information は入口であって結論ではない。前後の会話量、方向、再送、再組立てを見直す。
• 暗号化通信は本文ではなく行動特性で説明する。相手先、方向、量、時間帯、継続時間で語る。
• 一次集計は CLI、派生集計は Python。capinfos / tshark で切ってから scapy / matplotlib へ渡す。

Default Workflow

1. 調査目的を固定する

• 何を知りたいのかを先に決める。
• 例: 大容量通信の相手、怪しい外部送信、特定アプリ通信、レポート化。

2. キャプチャ品質を確認する

• 期間、件数、平均レート、時系列、snaplen、pcapng の名前解決情報を確認する。
• 品質に問題があるなら、その後の結論は「傾向把握寄り」に落とす。

3. 全体像を作る

• Protocol Hierarchy / Endpoints / Conversations でベースラインを作る。
• ここでは細部に潜りすぎず、支配的プロトコル、主要通信先、主要会話を押さえる。

4. 主要通信先を意味付けする

• 上位 N 件の通信先から順にラベル付けする。
• 全件一括照会は避け、報告対象候補だけを調べる。
• 根拠が弱いものは Unknown のまま残す。

5. 行動特性と異常候補を整理する

• HTTP が見えるなら path / host / 方向 / 応答量を見る。
• TLS / QUIC しか見えないなら、相手先、量、時間帯、継続時間で説明する。
• 異常候補は 確認できたこと / 要再確認 / 未解決 で整理する。

6. 可視化とレポート化を行う

• 最低限、時系列 1 枚とランキング 1 枚を出す。
• グラフには対象期間、集計単位、フィルタ条件、top N 基準を書く。
• レポートは、要約 → 主要表/グラフ → 所見 → 未解決点 の順にまとめる。

Tool Choice

CLI を優先する場面

• 初動トリアージ
• 大きいキャプチャの一次集計
• Protocol Hierarchy / Endpoints / Conversations
• DNS / HTTP / TLS 情報の抽出

Python を優先する場面

• CLI 結果の二次加工
• 独自ランキングやラベル付け
• PNG 生成
• Markdown レポート化

描画の選び方

• Python 内で完結したいなら matplotlib
• 軽量 CLI で描きたいなら gnuplot

Minimum Outputs

• 短い要約
• 上位通信先表
• 上位会話表
• 根拠付き IP ラベル
• 少なくとも 2 枚の PNG
• 時間推移系 1 枚
• ランキング系 1 枚
• 確認できたこと / 要再確認 / 未解決 の整理

Anti-Patterns

• Expert Information だけで障害確定する
• 全 IP を無差別に外部照会する
• 所有者情報をサービス名と同一視する
• 暗号化通信を無理に本文ベースで説明しようとする
• グラフに期間、集計単位、フィルタ条件を書かない
• 大きいキャプチャを最初から Python で全件読込する

Completion Checks

• キャプチャ品質確認が済んでいる
• 主要プロトコル、主要通信先、主要会話を説明できる
• 上位 IP または上位会話に、根拠付きラベルが付いている
• 少なくとも 1 枚の時間推移 PNG と 1 枚のランキング PNG がある
• 異常候補が 確認できたこと / 要再確認 / 未解決 に整理されている
• レポートに、グラフ条件とラベル付け方針が書かれている
• 暗号化通信でも行動特性ベースの説明ができている

4. extract_tshark_stats.py

• tshark と capinfos の標準統計を TSV / JSON / text に落とす専用スクリプト

スクリプト設計の原則

• 1 本で全部やる総合版と、補助用途の小さいスクリプトを分ける
• 解析ロジックと描画ロジックを分離できるようにする
• ラベルの証拠源を別フィールドで保持する
• 出力先ディレクトリを引数で変えられるようにする
• レポート生成をオフにして、表や PNG だけ出せるモードを持たせると再利用しやすい

Notes

• IP ラベル付けは、読みやすさを大きく改善します。
• ただし、所有者情報と実サービス名は同じではないため、根拠源を分けて扱います。
• Expert Information は開始点としては有効ですが、単独で結論にはしません。
• 暗号化通信は本文よりも行動特性で説明した方が安全です。
• 日本語版レポートは便利ですが、標準必須ではなく、必要に応じて追加出力とします。

References

• Wireshark tshark manual: https://www.wireshark.org/docs/man-pages/tshark.html
• Wireshark capinfos manual: https://www.wireshark.org/docs/man-pages/capinfos.html
• Wireshark User's Guide: Conversations

https://www.wireshark.org/docs/wsug_html_chunked/ChStatConversations.html

• Wireshark User's Guide: Endpoints

https://www.wireshark.org/docs/wsug_html_chunked/ChStatEndpoints.html

• Wireshark User's Guide: Protocol Hierarchy

https://www.wireshark.org/docs/wsug_html_chunked/ChStatHierarchy.html

• Wireshark User's Guide: I/O Graphs

https://www.wireshark.org/docs/wsug_html_chunked/ChStatIOGraphs.html

• Wireshark User's Guide: Expert Information

https://www.wireshark.org/docs/wsug_html_chunked/ChAdvExpert.html

• Wireshark User's Guide: Name Resolution

https://www.wireshark.org/docs/wsug_html_chunked/ChAdvNameResolutionSection.html

• Wireshark User's Guide: Resolved Addresses

https://www.wireshark.org/docs/wsug_html_chunked/ChStatResolvedAddresses.html

• Scapy Usage Guide

https://scapy.readthedocs.io/en/latest/usage.html

• RFC 7482: RDAP Query Format

https://datatracker.ietf.org/doc/html/rfc7482

• ICANN RDAP Overview

https://www.icann.org/rdap/

• ARIN Whois / RDAP Guide

https://www.arin.net/resources/registry/whois/rdap/