6-端口扫描器的设计与实现

网络安全漏洞扫描工具的设计与实现网络安全一直是各个行业以及个人关注的重点，而网络安全漏洞一直是网络安全的薄弱环节。

为了及时发现并修复漏洞，网络安全漏洞扫描工具应运而生。

本文将介绍一款基于Python语言开发的网络安全漏洞扫描工具的设计与实现。

一、需求分析在设计和实现漏洞扫描工具之前，我们需要分析其主要需求：1.支持多种漏洞扫描方式，包括端口扫描、Web应用程序漏洞扫描等；2.支持多种漏洞检测方法，包括漏洞匹配、漏洞利用等；3.具有可扩展性和可定制性，可以定制新的漏洞检测脚本和扫描方式；4.提供漏洞报告，便于用户查看和分析漏洞情况。

二、设计方案基于以上需求，我们设计了一款名为“NetVulner”的网络安全漏洞扫描工具，其主要设计方案如下：1.采用Python语言开发，具有良好的跨平台性和可移植性；2.支持多种扫描方式，包括端口扫描、Web应用程序扫描、漏洞利用等；3.支持多种漏洞检测方法，包括漏洞匹配、漏洞利用等；4.具有可扩展性和可定制性，用户可以自己编写插件脚本，添加新的扫描方式和漏洞检测方法；5.提供漏洞报告，报告内容包括漏洞详情、严重性等信息，便于用户查看和分析。

三、实现细节1.架构设计NetVulner的整体架构设计采用了模块化的方式，根据功能不同拆分成多个模块，方便维护和扩展。

主要的模块包括：扫描引擎模块、漏洞检测模块、报告生成模块等。

2.扫描引擎模块扫描引擎模块是NetVulner的核心，主要负责扫描目标主机，并将扫描结果传递给漏洞检测模块。

我们采用了nmap工具进行端口扫描，并利用requests库模拟HTTP请求，对Web应用程序进行漏洞扫描。

同时，为了增加扫描精度和速度，我们采用了多线程和协程的方式进行扫描，并对扫描过程中的错误进行了处理，保证扫描结果的准确性。

3.漏洞检测模块漏洞检测模块是NetVulner的关键模块之一，主要负责根据扫描结果，检测目标主机上的漏洞。

我们采用了Metasploit框架中的漏洞模块作为基础，根据漏洞模块的特征和漏洞利用方式，编写相应的检测脚本。

表 1 目标主机不同设置情况下的扫描结果1.引言由于每一个端口都对应了相应的服务, 支持 IP_HDRINCL 选项的设置。

扫描程序界面如图 1 所示。

TCP Connect()扫描由于不需 要 使 用 原 始 套 接 字 实 现 , 需单 独构造一个扫描线程实现, 其扫描数据包的发送过程为: 声明一 个套接字, 设置套接字选项, 设置套接字为非阻塞, 调用 connect 所以某一端口开放 也就意味着其对应的服务也在运行。

利用端口扫描的结果, 我们 可以掌握主机的运行状况, 帮助我们判断有没有后门程序在运 行, 关闭不需要的服务等提供条件。

当然, 黑客通过端口扫描也 可以发现系统的弱点, 为进一步进行攻击提供条件。

本文使用 V C6.0 作为编程工具, 在 Windows2000 平台下, 使 用 Windows 原始套接字实现带有特殊标志字段数据包的产生、 发送, 并实现对目标主机响应数据包的嗅探。

利用数据包嗅探过 程分析俘获到的响应数据包, 得到 TCP 数据单元头部的六个 1 位标志字段的内容。

通过对已知目标主机的端口状态及其响应 的分析, 进而得到一些规律, 应用这些规律可以进一步帮助我们判断目标主机端口是否开放。

2. TCP 端口扫描原理 2.1 TCP 实现原理 函数。

该扫描过程主要应用了 TCP Connect () 函数实现, connect 函数返回值判断目标端口是否开放。

根据 原始套接字扫描是一种比较复杂的扫描过程, 需要手动设 置 TCP 和 IP 的 头 部 字 段 。

Windows 系统 下 Windows2000 或 WindowsXP/S erver 2003 支持原始套接字。

构造并发送原始套接 字扫描过程如下: 声明一个原始套接字, 设置 IP_HDRINCL 选项 以构造 TCP 和 IP 的头部字段, 填充套接字 IP 首部( 在这里将目 标主机 IP 填入) , 填充 TCP 首部( 在这里将目标主机端口填入) , 计算校验和, 发送数据包。

网络主机扫描程序的设计与实现网络主机扫描程序的设计与实现1. 引言网络主机扫描程序是一种用于发现和识别网络上主机的工具。

通过扫描目标网络的IP地质空间，该程序可以提供有关主机的信息，如主机名、IP地质、开放的端口等。

这对于网络管理员和安全专家来说非常有用，因为它们可以用于评估网络的安全性和进行潜在问题的识别。

2. 功能需求网络主机扫描程序应具备以下基本功能：- 扫描指定IP地质范围内的主机；- 检测主机是否在线；- 识别主机的操作系统类型；- 扫描主机开放的端口；- 扫描报告。

3. 设计与实现该网络主机扫描程序的设计与实现过程可以分为以下几个关键步骤：3.1 网络扫描模块设计网络扫描模块负责扫描指定IP地质范围内的主机。

设计该模块时，需要确定使用的扫描技术和算法。

常见的扫描技术包括TCP连接扫描、SYN扫描和UDP扫描。

根据实际需求选择合适的技术，并实现相应的算法。

例如，TCP连接扫描可以利用TCP三次握手的过程来判断主机是否在线。

3.2 操作系统识别模块设计操作系统识别模块用于识别主机的操作系统类型。

根据主机的响应包进行分析，判断主机所使用的操作系统。

常用的识别方法包括比较响应包中的特征值、发送特定的网络请求以观察响应等。

3.3 端口扫描模块设计端口扫描模块用于扫描主机开放的端口。

可以使用各种扫描算法进行端口扫描，如TCP全连接扫描、TCP半开放扫描（SYN扫描）、UDP扫描等。

根据需求和性能考虑，选择合适的算法并进行实现。

3.4 报告模块设计报告模块用于扫描结果的报告。

根据扫描模块返回的数据和识别结果，可读性强的扫描报告。

报告可以包括主机的基本信息、开放端口列表、操作系统类型等。

4. 技术和算法实现网络主机扫描程序涉及多种技术和算法。

以下是一些常用的技术和算法：- TCP/IP协议：网络扫描程序需要基于TCP/IP协议进行通信和扫描。

- 多线程编程：利用多线程可以提高扫描速度和效率。

- 正则表达式：用于从响应包中提取有用的信息。

计算机网络课程设计论文题目:简单端口扫描程序的实现院(部)名称:计算机科学与工程学院学生姓名:专业:学号:指导教师姓名:报告提交时间:报告答辩时间:（不填）目录一、设计要求 (3)二、开发环境与工具 (3)三、设计原理 (3)四、系统功能描述及软件模块划分 (3)五、设计步骤 (5)六、关键问题及其解决方法 (5)七、设计结果 (15)八、软件使用说明 (16)九、参考资料 (16)一、设计要求本系统实现了一个简单的端口扫描器。

1. 使用端口扫描对一台主机进行扫描，一台主机上有哪些端口是打开的；2. 对一个网段进行 IP 扫描，显示出一个网段内有哪些主机是开机的。

二、开发环境与工具Windows的pc机Jdk包，：具备网络环境并连入Internet。

三、设计原理IP地址和端口被称作套接字，它代表一个TCP连接的一个连接端。

为了获得TCP服务，必须在发送机的一个端口上和接收机的一个端口上建立连接。

TCP连接用两个连接端来区别，也就是（连接端1，连接端2）。

连接端互相发送数据包。

端口扫描是在应用程序运行在 TCP 或者 UDP 协议之上工作的, 这些协议是众多应用程序使用的传输机制,端口扫描是通过扫描主机确定哪一些 TCP 和UDP 端口可以访问的过程. 端口扫描常见的几种类型: TCP Connect()扫描 SYN 扫描 NULL 扫描 ACK 扫描 Xmas-Tree Dumb 扫描。

Ping命令经常用来对TCP/IP网络进行诊断。

通过目标计算机发送一个数据包，让它将这个数据包反送回来，如果返回的数据包和发送的数据包一致，那就是说你的PING命令成功了。

通过这样对返回的数据进行分析，就能判断计算机是否开着，或者这个数据包从发送到返回需要多少时间。

Tracert命令用来跟踪一个消息从一台计算机到另一台计算机所走的路径， rusers和finger 通过这两个命令，你能收集到目标计算机上的有关用户的消息。

实验5：端口扫描器的设计与实现姓名：学号：专业年级：（一）实验目的和内容：目的：加深对TCP的理解，学习端口扫描技术和原理，熟悉socket编程。

内容：实现一个扫描器，使用TCP connect进行端口扫描，并对扫描结果进行记录。

（二）课程设计要求：Windows或Linux环境下，程序在单机上运行；使用端口扫描器对一台主机进行扫描，并显示出结果；编程语言不限；提供友好的用户界面。

（三）端口扫描技术：“端口”是专门为计算机通信而设计的，它不是硬件，不同于计算机中的“插槽”，可以说是个“软插槽”。

“端口”是由计算机的通信协议TCP/IP协议定义的。

其中规定，用IP地址和端口作为套接字，它代表TCP连接的一个连接端，一般称为Socket。

具体来说，就是用[IP：端口]来定位一台主机中的进程。

计算机就像一座大楼，这个大楼有好多入口（端口），进到不同的入口中就可以找到不同的公司（进程）。

端口与进程是一一对应的，入侵者通过扫描端口，便可以判断出目标计算机有哪些通信进程正在等待连接。

（四）扫描端口的目的：端口扫描是入侵者搜集信息的几种常用手法之一，也正是这一过程最容易使入侵者暴露自己的身份和意图。

•判断目标主机上开放了哪些服务；•判断目标主机的操作系统。

如果入侵者掌握了目标主机开放了哪些服务，运行何种操作系统，他们就能够使用相应的手段实现入侵。

（五）端口的分类：端口是一个16 bit的地址，用端口号进行标识不同的作用。

端口一般分为两类。

•熟知端口号（公认端口号）：由因特网指派名字和号码公司ICANN负责分配给一些常用的应用层程序固定使用的熟知端口，其数值一般为0～1023。

•一般端口号：用来随时分配给请求通信的客户进程。

（六）扫描原理的基础知识：TCP/IP模型四层结构TCP与UDP协议TCP报文结构TCP连接和释放过程（七）TCP/IP模型四层结构：（八）TCP与UDP协议：Internet的网络通信大多是建立在这两个协议之上的，各个主机遵循着TCP/IP协议封装数据包进行通信。

一、实验目的1. 理解网络端口扫描的基本原理和作用。

2. 掌握常用的网络端口扫描工具，如Xscan、Nmap和流光等。

3. 学习如何进行网络端口扫描，并对扫描结果进行分析。

4. 了解网络端口扫描在网络安全中的应用。

二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 网络端口扫描工具：Xscan、Nmap、流光3. 实验网络：实验室内部局域网三、实验步骤1. 安装网络端口扫描工具（1）下载并安装Xscan、Nmap和流光等网络端口扫描工具。

（2）确保实验网络连接正常，打开扫描工具。

2. 使用Xscan进行端口扫描（1）在Xscan中输入目标IP地址或域名。

（2）选择扫描方式，如全端口扫描、快速扫描等。

（3）点击“开始扫描”按钮，等待扫描完成。

（4）查看扫描结果，了解目标主机开放的端口和服务。

3. 使用Nmap进行端口扫描（1）在Nmap中输入目标IP地址或域名。

（2）选择扫描选项，如-sT（全端口扫描）、-sS（半开放扫描）等。

（3）运行命令：nmap -sT 目标IP地址或域名。

（4）查看扫描结果，了解目标主机开放的端口和服务。

4. 使用流光进行端口扫描（1）在流光中输入目标IP地址或域名。

（2）选择扫描模式，如快速扫描、全端口扫描等。

（3）点击“开始扫描”按钮，等待扫描完成。

（4）查看扫描结果，了解目标主机开放的端口和服务。

5. 分析扫描结果（1）对比三种扫描工具的扫描结果，了解不同扫描工具的特点。

（2）分析目标主机开放的端口和服务，了解其可能存在的安全风险。

四、实验结果与分析1. Xscan扫描结果通过Xscan扫描，发现目标主机开放了80（HTTP）、21（FTP）、22（SSH）等端口。

2. Nmap扫描结果通过Nmap扫描，发现目标主机开放了80（HTTP）、21（FTP）、22（SSH）等端口，并获取了更详细的信息，如操作系统类型、服务版本等。

3. 流光扫描结果通过流光扫描，发现目标主机开放了80（HTTP）、21（FTP）、22（SSH）等端口，并提供了端口对应的程序信息。

一、实验目的1. 了解端口扫描的基本概念和原理。

2. 掌握常用端口扫描工具的使用方法。

3. 学会分析端口扫描结果，识别潜在的安全风险。

二、实验环境1. 实验主机：Windows 10操作系统2. 实验工具：Nmap、Xscan、Nessus等端口扫描工具3. 实验对象：互联网上的目标主机三、实验内容1. 端口扫描概述2. 使用Nmap进行端口扫描3. 使用Xscan进行端口扫描4. 使用Nessus进行端口扫描5. 分析端口扫描结果四、实验步骤1. 端口扫描概述端口扫描是指通过网络发送特定数据包，检测目标主机上开放的服务端口的过程。

通过端口扫描，我们可以了解目标主机上运行的服务，从而评估其安全风险。

2. 使用Nmap进行端口扫描（1）安装Nmap：从官方网站下载Nmap安装包，按照提示进行安装。

（2）运行Nmap：在命令行中输入“nmap 目标IP”进行扫描。

（3）查看扫描结果：Nmap会生成一个文本文件，其中包含了扫描结果。

3. 使用Xscan进行端口扫描（1）安装Xscan：从官方网站下载Xscan安装包，按照提示进行安装。

（2）运行Xscan：在Xscan界面输入目标IP，点击“开始扫描”按钮。

（3）查看扫描结果：Xscan会生成一个HTML文件，其中包含了扫描结果。

4. 使用Nessus进行端口扫描（1）安装Nessus：从Tenable官方网站下载Nessus安装包，按照提示进行安装。

（2）运行Nessus：在Nessus界面输入目标IP，选择扫描模板，点击“开始扫描”按钮。

（3）查看扫描结果：Nessus会生成一个报告，其中包含了扫描结果。

5. 分析端口扫描结果（1）识别开放端口：根据扫描结果，找出目标主机上开放的端口。

（2）分析服务类型：根据开放端口，确定目标主机上运行的服务类型。

（3）评估安全风险：根据服务类型，评估目标主机的安全风险。

五、实验结果与分析1. 使用Nmap扫描目标主机，发现其开放了80、443、22、21等端口。

端口扫描实验实验报告nmap端口扫描工具网络攻防对抗实验报告实验名称：端口扫描实验（实验三）指导教师：专业班级：姓名：学号：_____电子邮件：___实验地点：实验日期：实验成绩：____________________一、实验目的通过练习使用网络端口扫描器，了解目标主机开放的端口和服务程序，从而获得系统的有用信息，发现网络系统的安全漏洞。

在实验中，我们将在Windows操作系统下使用端口扫描工具Xscan，Nmap和流光Fluxay5.0进行网络端口综合扫描实验，并给出安全性评估报告，加深对各种网络和系统漏洞的理解。

同时，通过系统漏洞的入侵练习增强网络安全防护意识。

二、实验原理TCP/IP协议在网络层是无连接的，而“端口”，就已经到了传输层。

端口便是计算机与外部通信的途径。

一个端口就是一个潜在的通信通道，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。

在手工进行扫描时，需要熟悉各种命令，对命令执行后的输析出进行分，效率较低。

用扫描软件进行扫描时，许多扫描器软件都有分析数据的功能。

通过端口扫描，可以得到许多有用的信息，从而发现系统的安全漏洞。

扫描工具根据作用的环境不同可分为：网络漏洞扫描工具和主机漏洞扫描工具。

前者指通过网络检测远程目标网络和主机系统所存在漏洞的扫描工具。

后者指在本机运行的检测本地系统安全漏洞的扫描工具。

三、实验内容和步骤Xscan的应用1.Xscan的使用__scan v3.3 采用多线程方式对指定IP 地址段进行扫描，扫描内容包括：SNMP 信息，CGI 漏洞，IIS 漏洞，RPC 漏洞，SSL 漏洞，SQL-SERVER、SMTP-SERVER、弱口令用户等。

扫描结果保存在/log/目录中。

其主界面为下图所示。

2.开始扫描(1)配置扫描参数，先点击扫描参数，在下面红框内输入你要扫描主机的ip 地址（或是一个范围）,本说明中我们设置为靶机服务器的IP 地址，45(2)选择需要扫描的项目，点击扫描模块可以选择扫描的项目(3)开始扫描，该扫描过程会比较长，请大家耐心等待，并思考各种漏洞的含义。

一、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。

二、常用端口扫描技术：1、TCP connect()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、TCP SYN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。

主机端口扫描程序设计摘要计算机信息网络的发展加速了信息化时代的进程，但是随着社会网络化程度的增加，对计算机网络的依赖也越来越大，网络安全问题也日益明显。

端口扫描技术是发现安全问题的重要手段之一。

本程序是在Windows系统中使用C语言用MFC完成的一个端口扫描程序。

此程序主要完成了TCP connect()扫描和UDP扫描功能。

TCP扫描支持多线程，能对单个指定的主机进行扫描或对指定网段内的主机进行逐个扫描。

能扫描特定的部分端口号或对指定的端口段内的端口进行逐个扫描。

此端口扫描程序能快速地进行TCP扫描，准确地检测出对TCP协议开放的端口。

而对于UDP扫描只支持单线程，速度较慢。

扫描结果以列表的形式直观地展现出来。

关键词：端口扫描、TCP扫描、UDP扫描、TCP多线程扫描目录1引言 (1)1.1 课题的背景及意义 (1)1.2 端口扫描现状 (1)2系统设计 (1)2.1 系统主要目标 (1)2.2 开发环境及工具 (1)2.3 功能模块与系统结构 (2)3系统功能程序设计 (4)3.1 获取本机IP (4)3.2 分割字符串函数的实现 (4)3.3 获取待扫描的IP地址 (5)3.4 获取待扫描的端口号 (5)3.4.1 指定端口号的初始化 (6)3.4.2 指定端口号的保存 (7)3.5 TCP CONNECT()扫描 (8)3.5.1 基本原理 (8)3.5.2 扫描多个主机多端口多线程的实现 (8)3.5.3 扫描结果的显示 (9)3.6 UDP扫描 (10)3.6.1 基本原理 (10)3.6.2 计算效验和 (11)3.6.3 发送UDP数据包 (11)3.6.4 接收ICMP数据包 (12)4测试报告 (12)4.1 TCP扫描检测 (12)4.1.1扫描本机 (12)4.1.2扫描网络中其他主机 (13)4.1.3 扫描IP段 (13)4.2 UDP扫描检测 (14)4.2.1 扫描本机 (14)4.1.2扫描网络中其他主机 (15)4.3 TCP、UDP一起扫描 (16)结论 (17)参考文献 (17)1引言1.1 课题的背景及意义网络中每台计算机犹如一座城堡，这些城堡中，有些是对外完全开放的，有些却是大门紧闭的。