主机扫描程序设计.ppt

1、8/16/2020,1,计算机网络编程技术,第2章 主机扫描程序设计,张晓明 北京石油化工学院计算机系,8/16/2020,2,引子主机安全?,4. 万事俱备，你的使命是什么？,2. 如何获得一个活动主机的端口？,1. 如何获得一个活动的主机？,3. 已知一个活动主机的端口，如何获得其开放的服务？,8/16/2020,3,本章的主要内容,如何探测主机的活动状态？ ICMP协议原理与编程技术 端口扫描器 ？ 端口扫描技术分类与工作原理 基于TCP全连接的扫描编程技术 高级端口扫描编程技术,8/16/2020,4,2.1 活动主机探测技术,PING命令的用途？,8/16/2020,5,2.1.1

2、ICMP协议介绍,（1）ICMP的功能 ICMP(Internet control message protocol) 网际控制报文协议 ICMP就是一个“错误侦测与回报机制 侦测远端主机是否存在； 建立及维护路由资料； 重导资料传送路径； 资料流量控制,8/16/2020,6,(2) ICMP与IP的关系,8/16/2020,7,(3) ICMP数据报格式,8/16/2020,8,(4) ICMP类型与代码描述 (部分）,8/16/2020,9,ICMP类型与代码描述 (续）,8/16/2020,10,PING命令,ping是响应请求（类型=8）和应答（类型=0）。 一台主机向一个节点发送一

3、个类型=8的ICMP报文，如果途中没有异常（例如，被路由器丢弃、目标不回应ICMP或传输失败），则目标返回类型=0的ICMP报文，说明这台主机存在。,Ping 百度网,百度网的地址从何得来？,8/16/2020,11,tracert命令,通过计算ICMP报文通过的节点来确定主机与目标之间的网络距离。,8/16/2020,12,Tracert百度网,8/16/2020,13,(5) ICMP与网络安全,ICMP协议对于网络安全具有极其重要的意义。ICMP协议本身的特点决定了它非常容易被用于攻击网络上的路由器和主机。 “Ping of Death”攻击 利用操作系统规定的ICMP数据包最大尺寸不超

4、过64这一规定，向主机发起“Ping of Death”（死亡之Ping）攻击。 “Ping of Death”的攻击原理是：如果ICMP数据包的尺寸超过64KB上限时，主机就会出现内存分配错误，导致TCP/IP堆栈崩溃，致使主机死机。（现在的操作系统已经限制了发送ICMP数据包的大小，解决了这个漏洞。） ICMP风暴 向目标主机长时间、连续、大量地发送ICMP数据包，使得目标主机耗费大量的CPU资源处理。也会最终使系统瘫痪。,8/16/2020,14,2.1.2 基于ICMP的探测原理,直接对IP和ICMP包进行操作，实验中使用RAW模式的SOCKET编程。 定义ICMP报文。IcmpPac

5、ket类 客户机发送封装ICMP回显请求报文的IP数据包。创建Socket实例，再调用其SendTo()方法。 客户机接收封装ICMP应答报文的IP数据包: 调用Socket实例中的ReceiveFrom()方法。,8/16/2020,15,2.1.3 活动主机程序设计,使用界面 设计流程,8/16/2020,16,2.2 端口扫描技术,作用? 如预攻击探测 2.2.1 主机扫描过程,8/16/2020,17,Q/A,如何实现高速扫描?,多连接 多线程 先探测主机的活动状态, 只扫描活动主机; ,8/16/2020,18,2.2.2 端口扫描技术分类,8/16/2020,19,(1) TCP

6、connect()扫描,(a) 连接建立成功 (b)连接不成功,8/16/2020,20,(2) TCP SYN扫描 :半开放扫描,(a) TCP SYN扫描成功 (b) TCP SYN扫描不成功,8/16/2020,21,(3) TCP FIN扫描,(a) TCP FIN扫描目标端口打开 (b) TCP FIN扫描目标端口关闭,8/16/2020,22,(4) TCP ACK扫描,(a) TCP ACK扫描目标端口打开 (b) TCP ACK扫描目标端口关闭,8/16/2020,23,(5) NULL扫描,(a) NULL扫描目标端口打开 (b) NULL扫描目标端口关闭,8/16/2020

7、,24,(6) XMAS扫描,(a) XMAS扫描目标端口打开 (b) XMAS扫描目标端口关闭,8/16/2020,25,(7) SYN/ACK扫描,(a) SYN/ACK扫描目标端口打开 (b) SYN/ACK扫描目标端口关闭,8/16/2020,26,2.3 TCP全连接扫描程序设计,(1) 基本流程,8/16/2020,27,(2)常规扫描程序,private void NormalScan(Object state) Int32 port=(Int32)state; string tMsg=; TcpClient tcp=new TcpClient(); try tcp.Connec

8、t(scanHost,port); portSum+; tMsg=port.ToString()+端口开放。; portList.Items.Add(tMsg); tcp.Close(); catch tcp.Close(); ,8/16/2020,28,(3)多线程扫描程序,/设置最大线程数 ThreadPool.SetMaxThreads(setThreadNum,setThreadNum); for(Int32 threadNum=startPort;threadNum=endPort;threadNum+) ThreadPool.QueueUserWorkItem(new WaitCa

9、llback(StartScan),threadNum); ,8/16/2020,29,多线程扫描程序段,public void StartScan(Object state) Int32 port=(Int32) state; string tMsg=; string getData=; connState+; /判断线程数目 try TcpClient tcp=new TcpClient(); tcp.Connect(scanHost,port); portSum+; tMsg=port.ToString()+端口开放。; portListArrayportSum-1=tMsg; Stre

10、am sm=tcp.GetStream(); sm.Write(Encoding.Default.GetBytes(tMsg.ToCharArray(),0,tMsg.Length); StreamReader sr=new StreamReader(tcp.GetStream(), Encoding.Default); try getData=sr.ReadLine(); if(getData.Length!=0) tMsg=port.ToString()+端口数据:+getData.ToString(); portListArrayportSum-1=tMsg; ,8/16/2020,30

11、,全连接扫描程序界面,(a)常规扫描界面 (b)多线程扫描界面,8/16/2020,31,2.4 高级端口扫描程序设计,高级端口扫描主要指的是半连接扫描和秘密扫描。 NMAP工具的高级端口扫描:,8/16/2020,32,基于SYN和FIN的扫描程序,设计界面 数据结构，包括: ICMP IP_HEADER TCP_HEADER UDP_HEADER FAKE_ HEADER IPPort DataInfo,8/16/2020,33,本章小结思考,如何使活动主机不被扫描到 ? 如何防护自己的主机, 不被扫描到端口及其服务? 当主机被扫描时, 如何获得其扫描痕迹? 如何关闭不需要的服务, 以免黑客扫描? ,8/16/2020,34,基本实验项目,1TCP全连接端口扫描功能的增强设计： （1）要求自动获取被扫描主机的IP地址，并增加DNS功能，将主机IP地址更换为主机名。 （2）设计多线程扫描功能，且分析如何自动检测线程的状态。 （3）计算扫描时间：以毫秒为单位，计算整个端口扫描的时间。 （4）在以上基础上进行实验分析，线程数量应该在什么范围内才比较合适，此时扫