Below you will find pages that utilize the taxonomy term “Socket编程”

June 9, 2024

深入现代网络扫描器原理与实践：自制 Python SYN 扫描器与服务指纹识别

1. 引言：现代网络扫描器的重要性

网络扫描器是安全工作中基础且强大的工具。理解现代扫描器技术，能更好应对网络安全挑战。现代扫描器需具备：高速扫描、精准识别、深度检测、规避检测、灵活扩展等特性。

本文将剖析现代扫描器原理，并实践自制 Python SYN 扫描器和服务指纹识别，助您理解底层技术，提升安全工具开发技能。

2. 现代网络扫描器架构与核心原理

现代扫描器是复杂系统，核心架构包括：扫描引擎、服务指纹识别模块、漏洞检测模块、任务管理、配置管理、用户界面、数据存储等组件。

2.1 核心扫描技术：SYN 扫描

原理: SYN 扫描利用 TCP 三次握手，只发 SYN 包，不完成三次握手。

  • 扫描过程: 发送 SYN 包 -> 收 SYN-ACK (开放) 或 RST (关闭)。

  • 优势: 快速、隐蔽、准确。

  • 代码实现 (Python Raw Socket):

    import socket
import struct
import time
import random
import array

def syn_scan_port(target_ip, port):
    """SYN 扫描单个端口"""
    try:
        #  创建 Raw Socket
        raw_socket = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_RAW, socket.IPPROTO_TCP)
        raw_socket.settimeout(2)

        #  构造 IP 头部
        ip_header = struct.pack('!BBHHHBBHLL', 0x45, 0, 20+20, random.randint(1, 65535), 0, 64, socket.IPPROTO_TCP, 0, socket.inet_aton('192.168.1.102'), socket.inet_aton(target_ip))

        #  构造 TCP 头部
        tcp_header = struct.pack('!HHLLBBHHH', random.randint(1024, 65535), port, 0, 0, 5 << 4 | 0, 0, 0, 0, 0)
        tcp_syn_flags = 0x02
        tcp_header_list = list(struct.unpack('!HHLLBBHHH', tcp_header))
        tcp_header_list[4] = (tcp_header_list[4] | tcp_syn_flags)
        tcp_header = struct.pack('!HHLLBBHHH', *tcp_header_list)

        #  计算校验和
        ip_checksum = calculate_checksum(ip_header)
        ip_header = ip_header[:10] + struct.pack('!H', ip_checksum) + ip_header[12:]
        pseudo_header = struct.pack('!4s4sBBH', socket.inet_aton('192.168.1.102'), socket.inet_aton(target_ip), 0, socket.IPPROTO_TCP, len(tcp_header))
        tcp_checksum = calculate_checksum(pseudo_header + tcp_header)
        tcp_header = tcp_header[:16] + struct.pack('!H', tcp_checksum) + tcp_header[18:]

        #  发送 SYN 数据包
        packet = ip_header + tcp_header
        raw_socket.sendto(packet, (target_ip, port))

        #  接收响应
        recv_packet = raw_socket.recvfrom(65535)
        ip_header_reply = recv_packet[0][0:20]
        ip_header_unpack = struct.unpack('!BBHHHBBHLL', ip_header_reply)
        ip_protocol_reply = ip_header_unpack[6]
        tcp_header_reply = recv_packet[0][ip_header_unpack[2]:ip_header_unpack[2]+20]
        tcp_header_unpack_reply = struct.unpack('!HHLLBBHHH', tcp_header_reply)
        tcp_flags_reply = tcp_header_unpack_reply[5]

        # 判断端口状态
        if tcp_flags_reply & 0x12 == 0x12:
            return "open"
        elif tcp_flags_reply & 0x14 == 0x14:
            return "closed"
        else:
            return "filtered"

    except socket.timeout:
        return "filtered"
    except socket.error:
        return "error"
    finally:
        if 'raw_socket' in locals():
            raw_socket.close()

def calculate_checksum(packet):
    """计算 IP/TCP 头部校验和"""
    if len(packet) % 2 != 0:
        packet += b'\0'
    res = sum(array.unpack("!H", packet[i:i+2])[0] for i in range(0, len(packet), 2))
    res = (res >> 16) + (res & 0xffff)
    res += res >> 16
    return (~res) & 0xffff

2.2 服务指纹识别技术 (HTTP 服务为例)

服务指纹识别旨在识别服务类型和版本。常用技术包括 Banner Grabbing、协议分析、应用层探测，并依赖服务指纹数据库。

read more