311409040209-柴梧炫-简单端口器

河南理工大学计算机科学与技术学院课程设计报告2015—2016学年第2学期课程名称计算机网络设计题目简单端口扫描器姓名柴梧炫学号311409040209专业班级网络14-2指导教师刘琨2016年7月6日目录一、课程设计的目的二、课程设计要求三、相关知识四、实验流程五、结果六、主要程序七、总结八、参考文献一：课程设计的目的扫描器是网络信息收集的一种方法，从功能上可分为漏洞扫描器和端口扫描器。理解客户机-服务器与端口扫描的工作原理，实现对目标主机端口扫描的功能，即发现目标主机开启的端口信息。二：课程设计要求本课程设计的目标是设计并实现一个网络扫描器，它通过与目标主机TCP/IP端口建立连接并请求某些服务，记录目标主机的应答，分析目标主机相关信息，从而发现目标主机某些内在的安全弱点。扫描器通常分两类：漏洞扫描器和端口扫描器。端口扫描器用来扫描目标机开放的服务端口以及端口相关信息。漏洞扫描器检查目标中可能包含的大量已知的漏洞，如果发现潜在的漏洞可能性，就报告给扫描者。网络漏洞端口扫描器对目标系统进行检测时，首先探测目标系统的存活主机，对存活主机进行端口扫描，确定系统开放的端口，同时根据协议指纹技术识别出主机的操作系统类型。然后扫描器对开放的端口进行网络服务类型的识别，确定其提供的网络服务。漏洞扫描器根据目标系统的操作系统平台和提供的网络服务，调用漏洞资料库中已知的各种漏洞进行逐一检测，通过对探测响应数据包的分析判断是否存在漏洞。在分析总结目前现有的扫描软件，在掌握扫描器的原理基础上，首先设计、实现一种端口扫描程序，存储扫描结果。在此基础上，有余力的同学对已经开放的重要端口有具体漏洞分析检测。程序具体要求实现以下任一程序：高效端口扫描器设计与实现：参照常见端口扫描器，在局域网内，能对所有计算机进行常用端口的高速扫描，给出扫描结果。另外根据配置不同的网段，实现正对校园网络的基于网段的高速扫描。高效的漏洞扫描器的设计与实现：设计网络漏洞扫描仪的结构，建立常见的漏洞库，并基于该漏洞库，实现高效的基于网段的漏洞扫描器。主机脆弱性分析系统：将漏洞和端口扫描结合起来，实现针对主机的脆弱性分析系统。三：相关知识1.端口的基本概念：我们这里所说的端口，不是计算机硬件的i/o端口，而是软件形式上的概念。服务器可以向外提供多种服务，比如，一台服务器可以同时是web服务器，也可以是ftp服务器，同时，它也可以是邮件服务器。为什么一台服务器可以同时提供那么多的服务呢？其中一个很主要的方面，就是各种服务采用不同的端口分别提供不同的服务。根据提供服务类型的不同，端口分为两种，一种是tcp端口，一种是udp端口。计算机之间相互通信的时候，分为两种方式：一种是发送信息以后，可以确认信息是否到达，也就是有应答的方式，这种方式大多采用tcp协议；一种是发送以后就不管了，不去确认信息是否到达，这种方式大多采用udp协议。对应这两种协议的服务提供的端口，也就分为tcp端口和udp端口。那么，如果攻击者使用软件扫描目标计算机，得到目标计算机打开的端口，也就了解了目标计算机提供了那些服务。2.常见端口介绍端口：21服务：FTP说明：FTP服务器所开放的端口，用于上传、下载。最常见的攻击者用于寻找打开anonymous的FTP服务器的方法。这些服务器带有可读写的目录。木马DolyTrojan、Fore、InvisibleFTP、WebEx、WinCrash和BladeRunner所开放的端口。端口：23服务：Telnet说明：远程登录，入侵者在搜索远程登录UNIX的服务。大多数情况下扫描这一端口是为了找到机器运行的*作系统。还有使用其他技术，入侵者也会找到密码。木马TinyTelnetServer就开放这个端口端口：25服务：SMTP说明：SMTP服务器所开放的端口，用于发送邮件。入侵者寻找SMTP服务器是为了传递他们的SPAM。入侵者的帐户被关闭，他们需要连接到高带宽的E-MAIL服务器上，将简单的信息传递到不同的地址。木马Antigen、EmailPasswordSender、HaebuCoceda、ShtrilitzStealth、WinPC、WinSpy都开放这个端口端口：80服务：HTTP说明：用于网页浏览。木马Executor开放此端口。3.端口扫描器功能简介：服务器上所开放的端口就是潜在的通信通道，也就是一个入侵通道。对目标计算机进行端口扫描，能得到许多有用的信息，进行端口扫描的方法很多，可以是手工进行扫描、也可以用端口扫描软件进行。扫描器通过选用远程TCP/IP不同的端口的服务，并记录目标给予的回答，通过这种方法可以搜集到很多关于目标主机的各种有用的信息，例如远程系统是否支持匿名登陆、是否存在可写的FTP目录、是否开放TELNET服务和HTTPD服务等。4.常用端口扫描技术：1、TCPconnect()扫描：这是最基本的TCP扫描，操作系统提供的connect()系统调用可以用来与每一个感兴趣的目标计算机的端口进行连接。如果端口处于侦听状态，那么connect()就能成功。否则，这个端口是不能用的，即没有提供服务。这个技术的一个最大的优点是，你不需要任何权限。系统中的任何用户都有权利使用这个调用。另一个好处就是速度，如果对每个目标端口以线性的方式，使用单独的connect()调用，那么将会花费相当长的时间，使用者可以通过同时打开多个套接字来加速扫描。使用非阻塞I/O允许你设置一个低的时间用尽周期，同时观察多个套接字。但这种方法的缺点是很容易被察觉，并且被防火墙将扫描信息包过滤掉。目标计算机的logs文件会显示一连串的连接和连接出错消息，并且能很快使它关闭。2、TCPSYN扫描：这种技术通常认为是“半开放”扫描，这是因为扫描程序不必要打开一个完全的TCP连接。扫描程序发送的是一个SYN数据包，好象准备打开一个实际的连接并等待反应一样（参考TCP的三次握手建立一个TCP连接的过程）。一个SYN|ACK的返回信息表示端口处于侦听状态：返回RST表示端口没有处于侦听态。如果收到一个SYN|ACK，则扫描程序必须再发送一个RST信号，来关闭这个连接过程。这种扫描技术的优点在于一般不会在目标计算机上留下记录，但这种方法的缺点是必须要有root权限才能建立自己的SYN数据包。3、TCPFIN扫描：SYN扫描虽然是“半开放”方式扫描，但在某些时候也不能完全隐藏扫描者的动作，防火墙和包过滤器会对管理员指定的端口进行监视，有的程序能检测到这些扫描。相反，FIN数据包在扫描过程中却不会遇到过多问题，这种扫描方法的思想是关闭的端口会用适当的RST来回复FIN数据包。另一方面，打开的端口会忽略对FIN数据包的回复。这种方法和系统的实现有一定的关系，有的系统不管端口是否打开都会回复RST，在这种情况下此种扫描就不适用了。另外这种扫描方法可以非常容易的区分服务器是运行Unix系统还是NT系统。4、IP段扫描：这种扫描方式并不是新技术，它并不是直接发送TCP探测数据包，而是将数据包分成两个较小的IP段。这样就将一个TCP头分成好几个数据包，从而过滤器就很难探测到。但必须小心：一些程序在处理这些小数据包时会有些麻烦。5、TCP反向ident扫描：ident协议允许(rfc1413)看到通过TCP连接的任何进程的拥有者的用户名，即使这个连接不是由这个进程开始的。例如扫描者可以连接到http端口，然后用identd来发现服务器是否正在以root权限运行。这种方法只能在和目标端口建立了一个完整的TCP连接后才能看到。6、FTP返回攻击：FTP协议的一个有趣的特点是它支持代理（proxy）FTP连接，即入侵者可以从自己的计算机self.com和目标主机target.com的FTPserver-PI(协议解释器)连接，建立一个控制通信连接。然后请求这个server-PI激活一个有效的server-DTP(数据传输进程)来给Internet上任何地方发送文件。对于一个User-DTP，尽管RFC明确地定义请求一个服务器发送文件到另一个服务器是可以的，但现在这个方法并不是非常有效。这个协议的缺点是“能用来发送不能跟踪的邮件和新闻，给许多服务器造成打击，用尽磁盘，企图越过防火墙”。四：实验流程1步骤：1.先输入想要扫描的网段；2.然后将输入的网段转化为可排序的ip数组3.建立多个线程，每个线程扫描一个ip。每个线程内先建立数据流套接字，然后绑定ip端口进行扫描。将扫描端口保存到g_map_ScanResult。4.清理结束后进程，输出结果。5.计算所用时间。程序中主要的函数：intmain()//主函数InitProc();//初始化UserInput();//输入ScanIp(g_startIp,g_endIp,g_map_ScanResult);//开始扫描CleanProc();//清理结束后进程OutPutScanInfo();//输出结果DWORDWINAPIThreadFunc(LPVOIDth_para)//扫描线程每一个ipunsignedlongInvertIp(unsignedlongsrcIp)//将ip化为可比较的intGetIpToScan(conststring&StartIp,conststring&EndIp,vectorunsignedlong&vec_ip)//将所有ip排序放在一个数组内2主流程图：五：结果开始界面开始初始化输入ip断ScanIp扫描计算时间结束扫描界面：结果界面：六、主要程序：1.扫描端口：//#includeIpScan.husingnamespacestd;//全局变量://待扫描的端口shortg_portsTOscan[]={20,21,22,23,25,42,43,47,53,63,67,68,79,80,95,106,107,109,110,113,135,137,138,139,143,144,161,162,443,445,1024,1080,1433,1434,1755,3306,4000,5010,5190,5631,5632,8000,8080};constshortPORTSNUM=sizeof(g_portsTOscan)/sizeof(short);//端口个数//等扫描的IPvectorunsignedlongg_vec_IpToScan;stringg_startIp;stringg_endIp;//开启的线程数,目前为1个IP1个线程longg_runThreadNum;//socket相关TIMEVALg_timeout;//阻塞等待时间//FD_SETg_mask;//socket模式设置,储存socket信息constshortTIMEOUT=1;//阻塞等待时间WSADATAg_wsadata;//socket版本信息//线程中的互斥体HANDLEg_PortMutex;HANDLEg_ThreadNumMutex;HANDLEg_ResultMutex;//输入结果的互斥量//保存IP扫描的结果multimapunsignedlong,stringg_map_ScanResult;2.扫描ip是否合法://线程函数,扫描每一个IPDWORDWINAPIThreadFunc(LPVOIDth_para){//获取需要扫描的IP//char*pStrIp=(char*)th_para;unsignedlongulScanIp=*(unsignedlong*)th_para;intindex=0;//端口索引SOCKETlink_sock;//SOCKETFD_SETset_flag;//SOCKET描述shortselect_ret;//select异步返回值shortport;//正在扫描的端口while(indexPORTSNUM){port=g_portsTOscan[index];//创建数据流套接字link_sock=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0);i