通过实测分析微信协议及现网数据测试验证

摘要

作为信息时代重要成员的运营商，对于汹涌而来的OTT业务，坐视自身沦为底层管道、只靠贩卖流量作为盈利的方式是其无论如何不愿面对的。曾经轰动一时的“微信收费”传言，在微信团队官方否认之后，三大运营商也各自发出了自己的声音。同时，我们也要看到，在目前2G网络主打天下、3G网络重点区域覆盖为主、4G尚未正式发牌的条件下，此类即时通信业务或多或少地对现有网络造成了不少的压力，其著名的“心跳”机制，还一度在业界产生激烈的争论并延续至今。从客观的角度讲，即时通信的业务特点，也的确对运营商网络造成了一定的影响。于是，不少人开始独立或组队对首当其冲的微信业务进行了一系列的协议分析与破解工作，有些还真总结出了一些微信在协议上的一些特征。
　　笔者受此启发，以微信协议分析入手，以能够作为运营商类似基础电信如短信等业务的计费要素信息为输出，撰写了此文。广义上说，本文使用的分析方法，也可以作为通用未知协议分析方法的一部分。
　　在协议分析中，笔者运用日常工作中经常使用的免费开源软件Wireshark对微信数据流进行抓取，利用重复测试的实验方法对不同微信的数据流进行归纳总结，从而推出微信不同业务之间数据流的特征。本文中所涉及的微信业务主要指最常用的收发文字及语音短信，而正是此类业务与运营商已有的基础电信业务，如话音、短信有着高度重合。
　　随后，借助笔者常年在运营商网络中工作的经验，从移动分组域网络整体出发，结合专业概念，在介绍了PDP上下文及APN等相关重要概念后，选出最优的Gn接口作为数据流获取点，以做到最简单的部署，获取最全量的数据信息。
　　基于上述分析及结论，利用Eclipse这一JAVA平台并结合已有标准封装jNetPcap，根据3GPP标准规范，详细给出GTPv1消息头格式的说明，罗列出不同GTP消息类型，并详细描述创建PDP上下文请求及响应消息的字段信息。笔者实现通过分析运营商GPRS网络Gn接口数据，得出数据抓取时间段内用户使用微信业务的情况。
　　当然，由于笔者自身知识所涉领域较为粗浅，最终输出内容仍较为简单，且软件程序本身尚有诸多未考虑部分，如平台差异及处理性能等问题，有待今后进一步开发与完善。

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缩略语

第一章 绪论

1.1 课题背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 论文完成的主要工作

1.4 论文组织结构

1.5 本章小结

第二章 微信协议分析

2.1 测试工具简介

2.2 搭建测试环境

2.3 测试方法介绍

2.4测试结果及分析

2.5 本章小结

第三章 寻找最佳数据源

3.1 GPRS系统概述

3.2 PDP上下文激活

3.3 Gn接口描述

3.4 数据获取方式介绍

3.5 本章小结

第四章 现网数据测试验证

4.1 软件开发工具介绍

4.2 软件设计

4.3 测试方法

4.4 程序

4.5 本章小结

第五章 全文总结

5.1 主要结论

5.2 研究展望

附录

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间已发表或录用的论文