一、設計方案及可行性分析

該代碼是一個用于解析 TLS（Transport Layer Security）協議的 Lua 插件，可以作為 Wireshark 的一個解析器。通過解析不同類型的 TLS 協議記錄，包括 Change Cipher Spec 協議、Alert 協議、Handshake 協議和 Record 協議，為每個記錄設置相應的協議類型。這個插件主要用于網絡數據包的分析和監控，可以增加 Wireshark 對于 TLS 協議的解析能力。

二、詳細設計思路

1．系統體系結構，技術選擇
該插件基于 Lua 語言編寫，作為 Wireshark 的 Lua 插件，用于解析 TLS 協議記錄。Wireshark 是一個廣泛使用的網絡協議分析工具，而Lua作為一種腳本語言，能夠很好地擴展Wireshark的功能。基于Wireshark的插件機制，Lua語言被用來實現對TLS協議記錄的解析。
2．說明程序中用到的關鍵數據類型的定義，繪制關鍵程序的流程圖，以及各子模塊間 的調用關系圖

3. 面向對象技術可以用UML建模

4. 列出測試目的、測試內容、測試結果，并對結果進行分析
   測試目的：驗證插件對于不同類型的TLS協議記錄的解析準確性。
   測試內容：輸入不同類型的TLS協議記錄數據包，檢查插件解析出的協議類型和信息是否準確。
   測試結果分析：分析每種類型的TLS協議記錄數據包解析的結果，確認是否滿足預期，并進行結果分析。

三、設計特色

該插件通過解析不同類型的 TLS 協議記錄，提供了對 Change Cipher Spec、Alert、Handshake 和 Record 協議的解析。主要設計特色包括提供準確的協議解析結果，能夠幫助網絡管理員或安全分析人員更好地理解和分析 TLS 協議相關的數據包。

四、源代碼及注釋

local my_protocol = Proto("MyProtocol", "My Protocol")

-- 子函數：處理TLS Change Cipher Spec Protocol
local function dissectChangeCipherSpec(buffer, pkt)
    pkt.cols.protocol:set("TLS-Change Cipher Spec")
end

-- 子函數：處理TLS Alert Protocol
local function dissectAlert(buffer, pkt)
    local level = buffer(5, 1):uint()
    local description = buffer(6, 1):uint()
    
    pkt.cols.protocol:set("TLS-Alert")
        
    if level == 0x01 then
        pkt.cols.info:set("Level: Warning")
        if description == 0x0A then
            pkt.cols.info:append(" - Description: Unexpected Message")
        end
    elseif level == 0x02 then
        pkt.cols.info:set("Level: Fatal")
        if description == 0x46 then
            pkt.cols.info:append(" - Description: Protocol Version")
        end
    else
        pkt.cols.info:set("Encrypted Alert")
    end
end
   

local function dissectHandshake(buffer, pkt, tree)
    local handshakeType = buffer(5, 1):uint()

    pkt.cols.protocol:set("TLS-Handshake")
    if handshakeType == 0x01 then
        pkt.cols.info:set("Client Hello")
    elseif handshakeType == 0x02 then
        pkt.cols.info:set("Server Hello")
        local isCertificate = buffer(0x5c, 1):uint()
        if isCertificate == 0x0b then
            pkt.cols.info:append(" - Certificate")
        end

        -- 讀取加密算法和臨時密鑰
        local cipherSuite = buffer(76, 2):uint()
        local keyExchange = buffer(15, 28):bytes()   -- 偏移調整
        local keyExchangeString = tostring(keyExchange)

        -- 打印加密算法和臨時密鑰到解析樹中
        local treeItem = tree:add(my_protocol, buffer(), "Encryption Algorithm and Temporary Key")

        if cipherSuite == 0x003c then
            treeItem:add("RSA Authentication Algorithm:", "RSA Authentication Algorithm Used")
            treeItem:add("AES Encryption Algorithm:", "AES Encryption Algorithm Used")
            treeItem:add("SHA-256 Integrity Protection Algorithm:", "SHA-256 Integrity Protection Algorithm Used")
            treeItem:add("Key Exchange:", keyExchangeString)
        end
    elseif handshakeType == 0x10 then
        pkt.cols.info:set("Key Exchange")
        local isChangeCipherSpec = buffer(0x010b, 1):uint()
        if isChangeCipherSpec == 0x14 then
            pkt.cols.info:append(" - Change Cipher Spec")
        end
    end
end



-- 子函數：處理TLS Record Protocol
local function dissectRecord(buffer, pkt)
    pkt.cols.protocol:set("TLS-Record Data")
end

-- 主函數
function my_protocol.dissector(buffer, pkt, tree)
    local typer = buffer(0, 1):uint()

    if typer == 0x14 then
        dissectChangeCipherSpec(buffer, pkt)
    elseif typer == 0x15 then
        dissectAlert(buffer, pkt)
    elseif typer == 0x16 then
        dissectHandshake(buffer, pkt, tree)
    elseif typer == 0x17 then
        dissectRecord(buffer, pkt)
    end
end

-- 注冊端口
local tcp_table = DissectorTable.get("tcp.port")
tcp_table:add(443, my_protocol)

五、個人報告

1. 小組貢獻排序及依據（每個人的工作量）：
   20211410周意凱：項目規劃、主體代碼編寫
   20211421文鑫河：代碼完善、調試程序、收集實驗成果
   20211417黃琪凱：資料搜索整理、實驗報告撰寫、總結實驗經驗
2. 個人報告（20211421文鑫河）：
   1)、列出自己的貢獻
   代碼完善
   調試程序
   收集實驗成果
   2)、列出設計中遇到的問題及解決方法
   問題：對wireshark抓包分析不熟練，不理解為什么TLS數據偏移量直接從0開始，忽略前面的TCP和IP頭
   解決辦法：上網查找資料，加上詢問gpt學習，如果TLS考慮了底層協議頭的偏移，可能會增加實現的復雜性，并引入潛在的安全風險。通過從0開始的偏移，TLS可以更簡潔地處理數據。通過不依賴于底層協議頭的偏移，TLS可以更靈活地與不同的網絡協議棧集成。
   問題：不清楚相關加密算法在TLS協議數據中的體現
   解決辦法：通過查閱相關資料，可以得知加密算法說明在TLS中占兩個字節，如Cipher Suite: TLS_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256 (0x003c)
   3)、列出調試過程中遇到的主要問題，并說明解決方法；
   問題：從TLS數據中提取的字節無法正常進行比較
   解決辦法：詢問GPT得知，需將提取到的數據轉化為uint無符號類型才可以進行比較
   問題：提取到的臨時密鑰數據顯示為亂碼
   解決辦法：詢問GPT錯誤情況得知，臨時密鑰字節數相對較多，需轉化為string類型即可正常顯示
   4)、設計體會及收獲
   通過這次課程設計，我首先對lua語言有了一定了解。Lua語言確實相對來說比較簡單，只需要閱讀幾篇文章就可以上手編寫。通過對lua與wireshark的綜合學習，我學會了使用lua提取wireshark數據包中的特定字節信息并進行轉化，還可以隨意修改wireshark中的protocol、info以及tree中的相關內容。其次，我還對TLS協議以及加密算法有了一些了解。我知道了TLS協議包含的四種子協議：告警協議，握手協議，密鑰規格變更協議，記錄層協議。同時對相關加密算法在TLS中的字節體現有了認識，如本次課設中的Cipher Suite: TLS_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA256 (0x003c)，還有其他諸如臨時密鑰，證書等TLS數據中的內容。但是這次課設一開始并不順利，起初沒有弄明白具體要做啥，在D1解析數據中瘋狂尋找證書信息，但D1里面并沒有TLS/SSL協議。后面弄清楚了目的，編寫代碼就非常簡單了，只需要提取數據，進行比對，然后更改信息就行了。
   總得來說，通過這次課設，我學到了很多課外的但是專業相關的知識，這對我以后的信息安全工作有一定的助力。
   5)、參考資料
   https://blog.csdn.net/ryanzzzzz/article/details/129934536
   https://baijiahao.baidu.com/s?id=1758641807495130037&wfr=spider&for=pc&searchword=ssl tls協議的記錄層字段
   https://blog.csdn.net/thlzjfefe/article/details/133041339?ops_request_misc=%257B%2522request%255Fid%2522%253A%2522170182462516800222886460%2522%252C%2522scm%2522%253A%252220140713.130102334.pc%255Fall.%2522%257D&request_id=170182462516800222886460&biz_id=0&utm_medium=distribute.pc_search_result.none-task-blog-2_allfirst_rank_ecpm_v1~rank_v31_ecpm-1-133041339-null-null.142^v96pc_search_result_base3&utm_term=wireshark%E6%AF%8F%E4%B8%AA%E6%95%B0%E6%8D%AE%E5%8C%85%E5%88%86%E6%9E%90TLS%2FSSL%E5%8D%8F%E8%AE%AE%E7%B1%BB%E5%9E%8B&spm=1018.2226.3001.4187