TCP的客户服务器端口扫描程序设计要点.docx
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TCP的客户服务器端口扫描程序设计要点
海南大学信息科学技术学院
《安全扫描技术》
TCP的客户/服务器/端口扫描程序设计
学号：
______
姓名：
年级：
2010级__________
专业：
信息安全______
****顾剑____
实验目的及要求
（1）、熟悉MicrosoftVisualStudio2006编程环境。
（2）、了解TCP客户/服务器/扫描端口的模型原理。
（3）、熟悉Socket编程原理，掌握简单的套接字编程。
实验的背景及意义
（1）、TCP客户和服务器
TCP是面向连接的，所谓面向连接，就是当计算机双方通信时必需先建立连接，然后数据传送，最后拆除连接三个过程并且TCP在建立连接时又分三步走：
第一步是请求端（客户端）发送一个包含SYN即同步（Synchronize）标志的TCP报文，SYN同步报文会指明客户端使用的端口以及TCP连接的初始序号；
第二步，服务器在收到客户端的SYN报文后，将返回一个SYN+ACK的报文，表示客户端的请求被接受，同时TCP序号被加一，ACK即确认（Acknowledgement）。
第三步，客户端也返回一个确认报文ACK给服务器端，同样TCP序列号被加一，到此一个TCP连接完成。
然后才开始通信的第二步：
数据处理。
这就是所说的TCP三次握手（Three-wayHandshake）。
简单的说就是：
（C：
客户端，S：
服务端）C：
SYN到SS：
如成功--返回给C（SYN+ACK）C：
如成功---返回给S（ACK）以上是正常的建立连接方式
（2）、TCP端口扫描
“端口”在计算机网络领域中是个非常重要的概念。
它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”。
如果有需要的话，一台计算机中可以有上万个端口。
端口是由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。
可以做这样的比喻，端口相当于两台计算机进程间的大门，可以随便定义，其目的只是为了让两台计算机能够找到对方的进程。
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）。
如果要和远程主机A的程序通信，那么只要把数据发向[A：
端口]就可以实现通信了。
可见，端口与进程是一一对应的，如果某个进程正在等待连接，称之为该进程正在监听，那么就会出现与它相对应的端口。
由此可见，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，这也是端口扫描的主要目的。
实验流程
（1）、TCP客户程序和服务器程序流程图
程序分两部分：
客户程序和服务器程序。
工作过程是：
服务器首先启动，它创建套接字之后等待客户的连接；客户启动后创建套接字，然后和服务器建立连接；建立连接后，客户接收键盘输入，然后将数据发送到服务器，服务器收到到数据后，将接收到的字符在屏幕上显示出来。
或者服务器接收键盘输入，然后将数据发送到客户机，客户机收到数据后，将接收到的字符在屏幕上显示出来。
服务器方
客户方
（2）TCP端口扫描流程图
实验内容与步骤
所用函数及结构体参考：
1、创建套接字——socket（）
功能：
使用前创建一个新的套接字
格式：
SOCKETPASCALFARsocket（intaf,inttype,intprocotol）;
参数：
af：
代表网络地址族，目前只有一种取值是有效的，即AF_INET，代表internet地址族；
Type：
代表网络协议类型，SOCK_DGRAM代表UDP协议，SOCK_STREAM代表TCP协议；
Protocol：
指定网络地址族的特殊协议，目前无用，赋值0即可。
返回值为SOCKET，若返回INVALID_SOCKET则失败。
2、指定本地地址——bind（）
功能：
将套接字地址与所创建的套接字号联系起来。
格式：
intPASCALFARbind（SOCKETs,conststructsockaddrFAR*name,intnamelen）;
参数：
s:
是由socket（）调用返回的并且未作连接的套接字描述符（套接字号）。
其它：
没有错误，bind（）返回0，否则SOCKET_ERROR
地址结构说明：
structsockaddr_in
{
shortsin_family;//AF_INET
u_shortsin_port;//16位端口号，网络字节顺序
structin_addrsin_addr;//32位IP地址，网络字节顺序
charsin_zero[8];//保留
}
3、建立套接字连接——connect（）和accept（）
功能：
共同完成连接工作
格式：
intPASCALFARconnect（SOCKETs,conststructsockaddrFAR*name,intnamelen）;
SOCKETPASCALFARaccept（SOCKETs,structsockaddrFAR*name,intFAR*addrlen）;
参数：
s:
是由socket（）调用返回的并且未作连接的套接字描述符（套接字号）。
4、监听连接——listen（）
功能：
用于面向连接服务器，表明它愿意接收连接。
格式：
intPASCALFARlisten（SOCKETs,intbacklog）;
5、数据传输——send（）与recv（）
功能：
数据的发送与接收
格式：
intPASCALFARsend（SOCKETs,constcharFAR*buf,intlen,intflags）;
intPASCALFARrecv（SOCKETs,constcharFAR*buf,intlen,intflags）;
参数：
buf:
指向存有传输数据的缓冲区的指针。
6、多路复用——select（）
功能：
用来检测一个或多个套接字状态。
格式：
intPASCALFARselect（intnfds,fd_setFAR*readfds,fd_setFAR*writefds,
fd_setFAR*exceptfds,conststructtimevalFAR*timeout）;
参数：
readfds:
指向要做读检测的指针
writefds:
指向要做写检测的指针
exceptfds:
指向要检测是否出错的指针
timeout:
最大等待时间
7、关闭套接字——closesocket（）
功能：
关闭套接字s
格式：
BOOLPASCALFARclosesocket（SOCKETs）;
8、WSADATA类型和LPWSADATA类型
WSADATA类型是一个结构，描述了Socket库的一些相关信息，其结构定义如下：
typedefstructWSAData{
WORD wVersion;
WORD wHighVersion;
char szDescription[WSADESCRIPTION_LEN+1];
char szSystemStatus[WSASYS_STATUS_LEN+1];
unsignedshort iMaxSockets;
unsignedshort iMaxUdpDg;
charFAR* lpVendorInfo;
}WSADATA;
typedefWSADATAFAR*LPWSADATA;
值得注意的就是wVersion字段，存储了Socket的版本类型。
LPWSADATA是WSADATA的指针类型。
它们不用程序员手动填写，而是通过Socket的初始化函数WSAStartup读取出来。
9、sockaddr_in、in_addr类型
sockaddr_in定义了socket发送和接收数据包的地址。
定义：
structsockaddr_in{
short sin_family;
u_shortsin_port;
struct in_addrsin_addr;
char sin_zero[8];
};
其中in_addr的定义如下：
structin_addr{
union{
struct{u_chars_b1,s_b2,s_b3,s_b4;}S_un_b;
struct{u_shorts_w1,s_w2;}S_un_w;
u_longS_addr;
}S_un;
首先阐述in_addr的含义，很显然它是一个存储ip地址的联合体，有三种表达方式：
（1）用四个字节来表示IP地址的四个数字；
（2）用两个双字节来表示IP地址；
（3）用一个长整型来表示IP地址。
给in_addr赋值的一种最简单方法是使用inet_addr函数，它可以把一个代表IP地址的字符串赋值转换为in_addr类型，如
addrto.sin_addr.s_addr=inet_addr（"192.168.0.2"）;
本例子中由于是广播地址，所以没有使用这个函数。
其反函数是inet_ntoa，可以把一个in_addr类型转换为一个字符串。
sockaddr_in的含义比in_addr的含义要广泛，其各个字段的含义和取值如下：
第一个字段short sin_family，代表网络地址族，如前所述，只能取值AF_INET；
第二个字段u_shortsin_port，代表IP地址端口，由程序员指定；
第三个字段struct in_addrsin_addr，代表IP地址；
第四个字段char sin_zero[8]，是为了保证sockaddr_in与SOCKADDR类型的长度相等而填充进来的字段。
实验代码
1.1TCP服务器程序：
#include
#include
#include
#include
#pragmacomment（lib,"Ws2_32.lib"）
SOCKETsock1,sock2;//创建套接字--socket（）
intsin_size;
structsockaddr_inmy_addr,their_addr;
//是一个存放协议族协议族，端口地址，存储IP的结构，为和sockaddr兼容而保持的补足8字节
charname[20];
//初始化函数Tcp
voidInit（）
{
constWORDwMinver=0x0101;//固定wMinver的数值
WSADATAwsadata;
printf（"\n\n\nServer:
TCP\n\n\n"）;
//建立套接字
if（0!
=WSAStartup（wMinver,&wsadata））
perror（"Startsocketerror!
"）;
if（INVALID_SOCKET==（sock1=socket（AF_INET,SOCK_STREAM,0）））
perror（"Createsocketerror!
"）;
my_addr.sin_family=AF_INET;
my_addr.sin_addr.S_un.S_addr=INADDR_ANY;
my_addr.sin_port=htons（1000）;
if（SOCKET_ERROR==bind（sock1,（structsockaddr*）&my_addr,sizeof（my_addr）））
//将套接字地址与所创建的套接字号联系起来
{
perror（"Bindingstreamsocket"）;
exit
（1）;
}
//开始侦听
if（SOCKET_ERROR==listen（sock1,5））
{
perror（"Listeningstreamsocket"）;
exit
（1）;
}
//接受连接
printf（"Readytoserveclient.Pleaseconnect...\n\n\n"）;
sin_size=sizeof（structsockaddr_in）;
if（（sock2=accept（sock1,（structsockaddr*）&their_addr,&sin_size））==-1）
{
perror（"Acceptingstreamsocket"）;
exit
（1）;
}
printf（"Acceptinganewconnet:
%s",inet_ntoa（their_addr.sin_addr））;
}
//选择菜单
intmenu（）
{
char*s=（char*）malloc（2*sizeof（char））;
intc;
printf（"\n\n\nServer:
Menu\n\n\n"）;
printf（"*********************************\n\n"）;
printf（"*1.SendMessage*\n"）;
printf（"*2.ReceiveMessage*\n"）;
printf（"*3.Exit*\n\n"）;
printf（"*********************************\n"）;
do
{
printf（"\nEnteryourchoice:
"）;
gets（s）;
if（s[0]=='\0'）{
gets（s）;
}
c=atoi（s）;
}while（c<0||c>3）;
free（s）;
returnc;
}
//消息发送函数
voidSend（）
{
charMsg[10240];
printf（"\nPleaseInputthemessage:
"）;
gets（Msg）;
Msg[10239]='\0';
send（sock2,Msg,strlen（Msg）,0）;
}
//消息接收函数
voidReceive（）
{
intlen,i;
charbuf[10240];
for（i=0;i<10240;i++）{
buf[i]='\0';
}
if（（len=recv（sock2,buf,10240,0））==-1）
{
perror（"Recevingdataerror"）;
exit
（1）;
}
printf（"TheReceivedMessage:
%s\n",buf）;
}
//主函数
voidmain（）
{
Init（）;
for（;;）
{
switch（menu（））
{
case1:
Send（）;
break;
case2:
Receive（）;
break;
case3:
exit（0）;
}
}
//closesocket（sock2）;
closesocket（sock1）;
WSACleanup（）;
}
1.2TCP客户端：
#include
#include
#include
#include
#pragmacomment（lib,"Ws2_32.lib"）
SOCKETsock1,sock2;
intsin_size;
structsockaddr_inmy_addr,their_addr;
charname[20];
//初始化函数Tcp
voidInit（）
{
constWORDwMinver=0x0101;
WSADATAwsadata;
charIP[16]="0";
printf（"\n\n\nClient:
TCP\n\n\n"）;
printf（"\n请输入你要连接的IP地址：
"）;
scanf（"%s",IP）;
//建立套接字
if（0!
=WSAStartup（wMinver,&wsadata））
perror（"Startsocketerror!
"）;
if（INVALID_SOCKET==（sock1=socket（AF_INET,SOCK_STREAM,0）））
perror（"Createsocketerror!
"）;
my_addr.sin_family=AF_INET;
my_addr.sin_addr.S_un.S_addr=inet_addr（IP）;
my_addr.sin_port=htons（1000）;
//请求连接
printf（"connecting..."）;
sin_size=sizeof（structsockaddr_in）;
if（sock2=（connect（sock1,（LPSOCKADDR）&my_addr,sin_size））==-1）
{
perror（"Acceptingstreamsocket"）;
exit
（1）;
}
}
//选择菜单
intmenu（）
{
char*s=（char*）malloc（2*sizeof（char））;
intc;
printf（"\n\n\nClient:
luoxi\n\n\n"）;
printf（"*********************************\n\n"）;
printf（"*1.SendMessage*\n"）;
printf（"*2.ReceiveMessage*\n"）;
printf（"*3.Exit*\n\n"）;
printf（"*********************************\n"）;
do
{
printf（"\nEnteryourchoice:
"）;
gets（s）;
if（s[0]=='\0'）{
gets（s）;
}
c=atoi（s）;
}while（c<0||c>3）;
free（s）;
returnc;
}
//消息发送函数
voidSend（）
{
charMsg[10240];
printf（"\nPleaseInputthemessage:
"）;
gets（Msg）;
Msg[10239]='\0';
send（sock1,Msg,strlen（Msg）,0）;
}
//消息接收函数
voidReceive（）
{
intlen,i;
charbuf[10240];
for（i=0;i<10240;i++）{
buf[i]='\0';
}
if（（len=recv（sock1,buf,10240,0））==-1）
{
perror（"Recevingdataerror"）;
exit
（1）;
}
printf（"TheReceivedMessage:
%s\n",buf）;
}
//主函数
voidmain（）
{
Init（）;
for（;;）
{
switch（menu（））
{
case1:
Send（）;
break;
case2:
Receive（）;
break;
case3:
exit（0）;
}
}
closesocket（sock2）;
closesocket（sock1）;
WSACleanup（）;
}
TCP端口扫描：
#include"stdafx.h"
#include
#include
#pragmacomment（lib,"ws2_32.lib"）
intmain（）
{
intmysocket,i;//i_端口
intpcount=0;
intMin=0,Max=0;
charIP[16]="0";
structsockaddr_inmy_addr;//定义一个struct结构
WSADATAwsaData;
WORDwVersionRequested=MAKEWORD（1,1）;//宏创建一个被指定变量连接而成的WORD变量。
返回一个WORD变量。
if（WSAStartup（wVersionRequested,&wsaData））
{
printf（"WinsockInitializationfailed.\n"）;
exit
（1）;
}
printf（"pleaseinputthehostyouwanttoscan:
\n"）;
scanf（"%s",IP）;
printf（"pleaseinputtheminPortyouwanttoscan:
\n"）;
scanf（"%d",&Min）;
printf（"pleaseinputthemaxPortyouwanttoscan:
\n"）;
scanf（"%d",&Max）;
for（i=Min;i{
if（（mysocket=socket（AF_INET,SOCK_STREAM,0））==INVALID_SOCKET）
{
printf（"SocketError"）;
exit
（1）;
}
my_addr.sin_family=AF_INET;
//代表网络地址族，目前只有一种取值是有效的，即AF_INET，代表internet地址族；
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