掃描器篇(七)之python+scapy構造TCP數據包發現網段內所有存活主機

TCP協議主機發現

• 要使用TCP協議去完成主機發現，肯定是需要了解TCP協議通信過程和原理才能完成的

•   TCP協議的特點
  

  1.  面向連接的：使用TCP協議通信的雙方必須先建立連接，然後才能開始數據的讀寫，TCP連接是
      全雙工的，即雙方的數據讀寫可以通過一個連接進行。完成數據交換之後，通信雙方都必須斷開
      連接以釋放資源。TCP協議的這種連接是一對一的，所以基於廣播和多播（目標是多個主機地址）
      的應用程序不能使用TCP服。而無連接協議UDP則非常適合於廣播和多播。
     

  2.  流式服務：TCP的字節流服務的表現形式就體現在，發送端執行的寫操作數和接收端執行的讀操作
      次數之間沒有任何數量關係，當發送端應用程序連續執行多次寫操作的時，TCP模塊先將這些數據
      放入TCP發送緩衝區中。當TCP模塊真正開始發送數據的時候，發送緩衝區中這些等待發送的數據
      可能被封裝成一個或多個TCP報文段發出。
     

  3.  TCP通過檢驗和，序列號，確認應答，重發控制，連接管理以及窗口控制等機制實現可靠性傳輸。
     

TCP三次握手介紹

• 所謂三次握手(Three-way Handshake)，是指建立一個 TCP 連接時，需要客戶端和服務器總共發
  送3個包。三次握手的目的是連接服務器指定端口，建立 TCP 連接，並同步連接雙方的序列號和確認號，
  交換 TCP 窗口大小信息。在 socket 編程中，客戶端執行 connect() 時。將觸發三次握手。
  

1. 第一次握手(SYN=1, seq=x):客戶端發送一個 TCP 的 SYN 標誌位置1的包，指明客戶端打算連接的服務器
   的端口，以及初始序號 X,保存在包頭的序列號(Sequence Number)字段裏。
   發送完畢後，客戶端進入 SYN_SEND 狀態。
   

2.  第二次握手(SYN=1, ACK=1, seq=y, ACKnum=x+1):服務器發回確認包(ACK)應答。即 SYN 標誌位和 
   ACK 標誌位均爲1。服務器端選擇自己 ISN 序列號，放到 Seq 域裏，同時將確認序號(Acknowledgement Number)
   設置爲客戶的 ISN 加1，即X+1。 發送完畢後，服務器端進入 SYN_RCVD 狀態。
   

3.  第三次握手(ACK=1，ACKnum=y+1)客戶端再次發送確認包(ACK)，SYN 標誌位爲0，ACK 標誌位爲1，
   並且把服務器發來ACK 的序號字段+1，放在確定字段中發送給對方，並且在數據段放寫ISN的+1發送完
   畢後，客戶端進入 ESTABLISHED 狀態，當服務器端接收到這個包時，也進入 ESTABLISHED 狀態，TCP 握手結束。
   

TCP協議常見標誌位

1.    FIN：斷開連接，對應值1
   

2.    SYN：同步信號，用於連接，對應值2
   

3.    RST：重置連接，對應值4
   

4.    ACK：確認信息，對應值位16
   

掃描原理

1. 通過構造TCP   標誌位(flags)爲ACK的數據包，向目標主機發送
   

2. 目標主機並沒有給我們發送SYN包表示要建立連接，而我們直接構造了ACK包表示同意連接，目
   標主機就會向我們回覆RST數據包，表示不在線拒絕連接
   

3. 判斷目標主機響應數據包中是否存在RST標誌位
   

代碼部分

掃描函數

1.  構造標誌位爲ACK的數據包，向目標主機發送
   

2.  判斷目標主機相應包是否存在RST標誌位
   

def scan(ip):
    try:
        dport = random.randint(1, 65535)	#隨機目的端口
        packet = IP(dst=ip)/TCP(flags="A",dport=dport)	#構造標誌位爲ACK的數據包
        response = sr1(packet,timeout=0.5, verbose=0)
        if int(response[TCP].flags) == 4:		#判斷響應包中是否存在RST標誌位
            time.sleep(0.1)
            print(ip + ' ' + "on line")
    except:
        pass

主函數

• 功能

1.  接收用戶輸入的參數
   

2. 判斷是掃描整個網段還是讀取ip地址文件進行掃描
   

def main():

    usage = "Usage: %prog -f <filename> -i <ip address>"	
    parse = OptionParser(usage=usage)	# 輸出幫助信息
    parse.add_option("-f", "--file", type="string", d0est="filename", help="specify the IP address file") # 獲取ip地址問及那
    parse.add_option("-i", '--ip', type="string", dest="address", help="specify the IP address")	# 獲取網段地址
    option, args = parse.parse_args()	#實例化用戶輸入的參數
    filename = option.filename
    address = option.address

    if filename:	# 判斷用戶輸出的參數是否爲讀取ip地址文件
        if not os.path.exists(filename):	# 判斷文件是否存在
            print("The file does not exist. Please enter it again")
            sys.exit()
        with open(filename, "r") as	 f:	# 讀取文件
            for i in f.readlines():
                ip = i.strip()
                t = Thread(target=scan, args=(ip,))	# 調用多線程去發送數據包
                t.start()

    if address:	# 判斷用戶輸入的是否爲掃描整個網段
        prefix = address.split(".")[0] + '.' + address.split(".")[1] + '.' + address.split(".")[2] + "."
        for i in range(0, 255):	# 將用戶輸入的網段地址前三位以.作爲分割提取出IP地址前綴
            ip = prefix + str(i)	# 結合IP地址前綴構成ip
            t = Thread(target=scan, args=(ip,))	# 多線程發送數據包
            t.start()

整體代碼

import os
import time
from optparse import OptionParser
from random import randint
from scapy.all import *


def scan(ip):
    try:
        dport = random.randint(1, 65535)	#隨機目的端口
        packet = IP(dst=ip)/TCP(flags="A",dport=dport)	#構造標誌位爲ACK的數據包
        response = sr1(packet,timeout=0.5, verbose=0)
        if int(response[TCP].flags) == 4:		#判斷響應包中是否存在RST標誌位
            time.sleep(0.1)
            print(ip + ' ' + "on line")
    except:
        pass


def main():

    usage = "Usage: %prog -f <filename> -i <ip address>"	# 輸出幫助信息
    parse = OptionParser(usage=usage)
    parse.add_option("-f", "--file", type="string", dest="filename", help="specify the IP address file")	# 獲取ip地址問及
    parse.add_option("-i", '--ip', type="string", dest="address", help="specify the IP address")	# 獲取網段地址
    option, args = parse.parse_args()	#實例化用戶輸入的參數
    filename = option.filename
    address = option.address

    if filename:	# 判斷用戶輸出的參數是否爲讀取ip地址文件，並判斷文件是否存在
        if not os.path.exists(filename):
            print("The file does not exist. Please enter it again")
            sys.exit()
        with open(filename, "r") as f:	# 讀取文件
            for i in f.readlines():
                ip = i.strip()			# 調用多線程去發送數據包
                t = Thread(target=scan, args=(ip,))
                t.start()

    if address:		#判斷用戶輸入的是爲掃描網段
        prefix = address.split(".")[0] + '.' + address.split(".")[1] + '.' + address.split(".")[2] + "."	# 將用戶輸入的網段地址前三位以.作爲分割提取出IP地址前綴
        for i in range(0, 255):
            ip = prefix + str(i)	# 結合IP地址前綴構成ip
            t = Thread(target=scan, args=(ip,))	# 多線程發送數據包
            t.start()


if __name__ == '__main__':
    main()

運行效果