使用Python的Socket模块构建一个UDP扫描工具

当涉及到对一些目标网络的侦察时,出发点无疑是首先发现宿主主机。这个任务还可能包含嗅探和解析网络中数据包的能力。

几周前,我曾经谈到了如何使用Wireshark来进行数据包嗅探,但如果你没有wireshark,你如何去监控网络流量呢?

这一次,Python提供了几种解决方案,今天我将一步步演示如何建立一个UDP主机发现工具。首先,我们要看我们如何处理原始套接字来编写一个简单的嗅探器,它能够查看和解析网络数据包。然后,我们将在子网内多线程运行该进程,结果将在我们的扫描仪上。

原始套接字酷之所在是它能够访问底层网络的信息。比如,我们可以用它来检查IPICMP报头,这是在OSI模型的第三层(网络层)。

使用UDP数据报最酷的事情是:当发送信息穿越子网时,不同于TCP,它不太多的开销(还记得TCP握手吧)。我们需要做的就是等待ICMP回应,对方主机是否可用或关闭(不可访问)。记住,ICMP协议本质上是一个特殊的控制协议,它指示错误报告和控制机器数据传输的的行为。

编写网络包嗅探器

我们从一个小功能开始:用 Python 的 socket 库来编写一个简单的网络包嗅探器。

在这个嗅探器中,我们创建一个原始 socket 并将它绑定到一个外部网卡。这个网卡要启用混淆模式(promiscuous mode),也就是说获经过这个网卡的所有数据包都会被捕获,包括那些目标地址不是它的数据包。

使用 Windows 时要注意一点:我们需要发送一个 IOCTL 包才能将网卡设置为混淆模式。另外,虽然 linux 需要使用 ICMP,Windows 却可以以一种独立于协议的方式来嗅探收到的数据包。

在终端中运行如下命令进行测试:

在另一个终端中 ping 或 traceroute 某些地址,如 www.google.com 会得到如下结果:

很明显需要对这些头信息进行解码。

IP ICMP层解码

IP 头

典型的 IP 头有如下结构,每个字段都对应一个变量 (这个头最初是用 C 编写的):

ICMP头

同样,ICMP 由于内容的不同其消息类型也不同,但每个消息都包括三个一致的元素:type,code (告知接收主机这个 ICMP 消息的解码类型)和 checksum。

对于我们的扫描器,如果得到的 type 和 code 值是3,这意味着 Destination Unreachable(目标不可达)和 Port Unreachable (端口不可达) ICMP 消息错误

为描述 ICMP 消息头,我们用 python 的 ctypes 库来创建一个类

编写消息头解码器

现在可以着手编写 IP/ICMP 消息头解码器了。下面的脚本创建了一个 sniffer socket(正如前面做的那样),然后在一个循环中持续读取数据包并进行解码。

注意代码中将 IP 头的前20个字节读取到了缓存,然后再打印消息头的变量。ICMP 头数据如下:

测试解码器

在一个终端中运行该脚本,然后在另一个终端运行一个 ping 命令会得到如下结果(注意 ICMP type 值为 0):

另外,如果我们运行 traceroute:

会得到这种输出 (注意 ICMP 的响应类型):

编写扫描器

安装 netaddr

在编写完整的扫描器前首先要安装 netaddr,它是一个用于表示和处理网络地址的 python 库。

Netaddr 提供了操作 IPv4,IPv6 和子网 Mac 等地址的能力。它非常有用,因为我们会用到子网掩码,如192.168.1.0/24

我们可以使用如下的代码段来测试这个库 (成功会打印“OK”):

深入扫描器

我们会将上面所提到的组织在一起来完成我们的扫描器,然后添加一个循环来向目标子网内的所有地址发送 UDP 数据报。

运行后得到的结果如下:

非常棒!

另外,可以将扫描得到的结果与路由器 DHCP 表中的 IP 地址作对比,它们应该是相同的。

参考:

本文地址:http://www.oschina.net/translate/building-a-udp-scanner-with-pythons-socket-module

原文地址:http://bt3gl.github.io/building-a-udp-scanner-with-pythons-socket-module.html