端口扫描器的实现Word文档格式.docx
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入侵者们是如何找到，并打开它们的城门呢？
这些城门究竟通向何处？
在网络中，把这些城堡的“城门”称之为计算机的“端口”。
端口扫描是入侵者搜索信息的几种常用方法之一，也正是这一种方法最容易暴露入侵者的身份和意图。
一般说来，扫描端口有以下目的：
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，他们就能使用相应的手段实现入侵。
而如果管理员先掌握了这些端口服务的安全漏洞，就能采取有效的安全措施，防范相应的入侵。
1.2端口扫描现状
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。
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。
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，从而发现目标机的某些内在的弱点。
2系统设计
2.1系统主要目标
本程序主要实现了：
简易的TCPconnect（）扫描，支持多线程；
UDP扫描功能；
能对单个指定的主机进行扫描或扫描指定网段内的主机；
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；
2.2开发环境及工具
测试平台：
WindowsXPProfessional
使用软件：
VisualC++6.0
开发语言：
C语言
2.3功能模块与系统结构
作为端口扫描程序，首先需要完成的功能就是对于系统操作系统的服务端口进行扫描，返回扫描结果。
对于端口的扫描，包括对于本机系统服务端口，局域网内目标机系统，以及远程IP的系统服务端口进行扫描。
有些时候，用户并不需要去扫描整个系统的所有端口，因为这样的话不仅会浪费大量的时间，而且可能导致难以找到自己需要了解的端口的扫描结果。
所以，对于选择性地对端口进行扫描也非常重要。
这当然也是扫描程序需要实现的功能之一。
用户在等待扫描的时候，往往希望知道它的工作进度。
这样用户可以更好地控制自己的操作。
站在用户的角度思考，设置进度是程序需要完成的，这样就能知道程序扫描的进度。
系统必须提供的服务是功能需求的基本，本着站在用户角度思考的原则，做出如上叙述需求，从简列举如下：
扫描功能；
端口选择功能；
进度显示功能；
端口扫描程序功能模块如下图所示：
程序运行流程图：
3系统功能程序设计
本程序主要实现了简易的TCPconnect（）扫描和UDP扫描功能，对TCP扫描支持多线程扫描，UDP扫描仅支持单线程。
基本过程：
获取本机IP
分割字符串函数的实现
获取待扫描的IP地址
获取待扫描的端口号
指定端口号的初始化
指定端口号的保存
3.1TCPconnect（）扫描
这是最基本的TCP扫描。
操作系统提供的connect（）系统调用，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，你可以通过同时打开多个套接字，从而加速扫描。
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发觉，并且被过滤掉。
目标计算机的logs文件会显示一连串的连接和连接是出错的服务消息，并且能很快的使它关闭。
3.1.1基本原理
调用connect（）函数，根据返回值来判断端口是否打开的，connect（）函数返回0说明建立连接成功，说明该端口是打开的，就将该端口保存进静态字符串变量中，然后关闭连接，则线程数减一。
RunThreadNum是用来控制最大线程数量的。
UINTCPortScanDlg:
:
DoScanPort_TCP（LPVOIDlp）
{ret=connect（sock,（structsockaddr*）&
sin,sizeof（sin））;
if（ret==0）
{
str.Format（"
%d"
ntohs（sin.sin_port））;
showout_tcp+=str+"
|"
;
}
closesocket（sock）;
RunThreadNum--;
}
3.1.2扫描结果的显示
首先判断静态字符串变量showout_tcp是否为空，若为空说明没有端口是打开的。
若存在打开的端口，则调用分割字符串函数将打开的端口号提取出来存放到Array数组中，再分别显示出来。
if（showout_tcp!
="
"
）{ArrayNum=Split_CString（showout_tcp,Array,"
）;
temp=0;
while（temp<
ArrayNum-1）
{m_result.InsertItems（intRow,strId,strIp,strPort,ProtocolTCP,strOpen）;
temp++;
intRow++;
}}
3.2UDP扫描
这种方法由于使用的是UDP协议。
由于这个协议很简单，所以扫描变得相对比较困难。
这是由于打开的端口对扫描探测并不发送一个确认，关闭的端口也并不需要发送一个错误数据包。
幸运的是，许多主机在你向一个未打开的UDP端口发送一个数据包时，会返回一个ICMP_PORT_UNREACH错误。
这样就能发现哪个端口是关闭的。
UDP和ICMP错误都不保证能到达，因此这种扫描就不那么可靠。
而且这种扫描方法是很慢的，因为RFC对ICMP错误消息的产生速率做了规定，而且本程序的UDP扫描只支持单线程。
基本原理
首先使用socket（）函数创建套接字，再用bind（）函数绑定套接字，然后向扫描的目的主机的目的端口发送UDP数据包，再等待目的主机的目的端口是否返回ICMP_PORT_UNREACH错误数据报，若收到返回的错误数据包，则说明该端口是关闭着的，否则该端口是打开的，再将打开的端口保存进静态数组中，以方便显示结果。
DoScanPort_UDP（LPVOIDlp）//UDPporttoscan
{
sockfd=socket（AF_INET,SOCK_RAW,IPPROTO_ICMP）;
if（bind（sockfd,（sockaddr*）&
SOURCE_ADDR,sizeof（SOURCE_ADDR））==SOCKET_ERROR）{}
if（retval=dlg.Send_UDPinfo（S_ADDRESS,inet_addr（D_ADDRESS）,Source_Port,PortToScan）==SEND_FAULT）{}
elseif（retval==SEND_SET_ERROR）{
elseif（retval==SEND_OK）
if（（retval=dlg.Get_ICMPinfo（sockfd,&
DEST_ADDR））==1）
{
str.Format（"
PortToScan）;
showout_udp+=str+"
closesocket（sockfd）;
return0;
4测试报告
4.1扫描本机
1.IP设置
（1）IP设置为本地IP（192.168.190.129）：
（2）IP设置为127.0.0.1：
2.端口设置为120-140，扫描次数设置为1
3.扫描结果
（1）IP设置为本地IP（192.168.190.129）的扫描结果：
（2）IP设置为127.0.0.1的扫描结果：
设置为扫描本地IP和设置为扫描127.0.0.1时扫描结果会有差别：
扫描127.0.0.1时扫描不出端口139，具体原因还不清楚。
4.1.2扫描网络中其他主机
1.设置IP（经过ping命令发现IP为169.254.148.31的主机能ping通）
2.端口设置为120-140，扫描次数设置为1。
扫描结果如下：
由扫描结果可知能正常扫描，能正确扫描出端口
由扫描结果可知能正常扫描，但由于没有先判断主机是否在线，所以对不在线的主机也发送了连接请求，导致扫描速度较慢。
由扫描结果可知能正常扫描，但由于TCP扫描使用多线程速度较快，而UDP扫描则是单线程，所以速度较慢，所以同时进行两种协议的扫描，会使整体速度下降很大。
结论
在这次课程设计中，我遇到了不少的困难。
大多数是对程序的设计相关，当然还是因为知识点不全，技术不成熟造成的。
不过，这个过程却使我学习了不少新的知识。
包括对信息安全更深层的解理。
我自认为这是一次比较成功的课程设计。
不知什么原因这个程序中还有一点小BUG，扫描127.0.0.1时扫描不出端口139，具体原因还不清楚。
这个程序大多时间是在我自己的机器上运行成功的，因为每次去机房有的机子的类库不全导致程序无法运行，只好另换还好最后找到了一台能运行的。
这次课程设计中非常感谢同学对我的帮助。
另外，非常感谢老师对我们的辛勤指导！
愿老师工作顺利，万事如意！
参考文献
[1]范建华、胥光辉、张涛等译．TCP/IP详解卷1：
协议．机械工业出版社．2009年第1版。
[2]黄维通．VisualC++面向对象与可视化程序设计（第2版）．清华大学出版社．2007年第2版
[3]郑莉、董渊、张瑞丰．C++语言程序设计（第3版）．清华大学出版社．2004年第3版
（注：
可编辑下载，若有不当之处，请指正，谢谢!
）
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