科技

用Python 的Socket 模块构建一个UDP 扫描工具

字号+ 来源: 2015-07-01 20:18 我要评论

祝福语大全春节祝福语 | 亲人 | 父母 | 同事

(点击 上方蓝字 ,可快速关注我们) 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

(点击上方蓝字,可快速关注我们)

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IP和ICMP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。

import socket

import os

# host to listen

HOST = '192.168.1.114'

def sniffing(host, win, socket_prot):

while 1:

sniffer = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_RAW, socket_prot)

sniffer.bind((host, 0))

# include the IP headers in the captured packets

sniffer.setsockopt(socket.IPPROTO_IP, socket.IP_HDRINCL, 1)

if win == 1:

sniffer.ioctl(socket.SIO_RCVALL, socket_RCVALL_ON)

# read in a single packet

print sniffer.recvfrom(65565)

def main(host):

if os.name == 'nt':

sniffing(host, 1, socket.IPPROTO_IP)

else:

sniffing(host, 0, socket.IPPROTO_ICMP)

if __name__ == '__main__':

main(HOST)

在终端中运行如下命令进行测试:

$ sudo python sniffer.py

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:

$ sudo python raw_socket.py

('E\x00\x00T\xb3\xec\x00\x005\x01\xe4\x13J}\xe1\x11\xc0\xa8\x01r\x00\x00v\xdfx\xa2\x00\x01sr\x98T\x00\x00\x00\x008\xe3\r\x00\x00\x00\x00\x00\x10\x11\x12\x13\x14\x15\x16\x17\x18\x19\x1a\x1b\x1c\x1d\x1e\x1f !"#$%&\'()*+,-./01234567', ('74.125.225.17', 0))

('E\x00\x00T\xb4\x1b\x00\x005\x01\xe3\xe4J}\xe1\x11\xc0\xa8\x01r\x00\x00~\xd7x\xa2\x00\x02tr\x98T\x00\x00\x00\x00/\xea\r\x00\x00\x00\x00\x00\x10\x11\x12\x13\x14\x15\x16\x17\x18\x19\x1a\x1b\x1c\x1d\x1e\x1f !"#$%&\'()*+,-./01234567', ('74.125.225.17', 0))

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

import ctypes

class ICMP(ctypes.Structure):

_fields_ = [

('type', ctypes.c_ubyte),

('code', ctypes.c_ubyte),

('checksum', ctypes.c_ushort),

('unused', ctypes.c_ushort),

('next_hop_mtu',ctypes.c_ushort)

]

def __new__(self, socket_buffer):

return self.from_buffer_copy(socket_buffer)

def __init__(self, socket_buffer):

pass

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:

import socket

import os

import struct

import ctypes

from ICMPHeader import ICMP

# host to listen on

HOST = '192.168.1.114'

def main():

socket_protocol = socket.IPPROTO_ICMP

sniffer = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_RAW, socket_protocol)

sniffer.bind(( HOST, 0 ))

sniffer.setsockopt(socket.IPPROTO_IP, socket.IP_HDRINCL, 1)

while 1:

raw_buffer = sniffer.recvfrom(65565)[0]

ip_header = raw_buffer[0:20]

iph = struct.unpack('!BBHHHBBH4s4s' , ip_header)

# Create our IP structure

version_ihl = iph[0]

version = version_ihl >> 4

ihl = version_ihl & 0xF

iph_length = ihl * 4

ttl = iph[5]

protocol = iph[6]

s_addr = socket.inet_ntoa(iph[8]);

d_addr = socket.inet_ntoa(iph[9]);

print 'IP -> Version:' + str(version) + ', Header Length:' + str(ihl) + \

', TTL:' + str(ttl) + ', Protocol:' + str(protocol) + ', Source:'\

+ str(s_addr) + ', Destination:' + str(d_addr)

# Create our ICMP structure

buf = raw_buffer[iph_length:iph_length + ctypes.sizeof(ICMP)]

icmp_header = ICMP(buf)

print "ICMP -> Type:%d, Code:%d" %(icmp_header.type, icmp_header.code) + '\n'

if __name__ == '__main__':

main()

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):

$ ping www.google.com

PING www.google.com (74.125.226.16) 56(84) bytes of data.

64 bytes from lga15s42-in-f16.1e100.net (74.125.226.16): icmp_seq=1 ttl=56 time=15.7 ms

64 bytes from lga15s42-in-f16.1e100.net (74.125.226.16): icmp_seq=2 ttl=56 time=15.0 ms(...)

$ sudo python ip_header_decode.py

IP -> Version:4, Header Length:5, TTL:56, Protocol:1, Source:74.125.226.16, Destination:192.168.1.114

ICMP -> Type:0, Code:0

IP -> Version:4, Header Length:5, TTL:56, Protocol:1, Source:74.125.226.16, Destination:192.168.1.114

ICMP -> Type:0, Code:0(...)

另外,如果我们运行 traceroute:

$ traceroute www.google.com

traceroute to www.google.com (74.125.226.50), 30 hops max, 60 byte packets

1 * * *

2 * * *

3 67.59.255.137 (67.59.255.137) 17.183 ms 67.59.255.129 (67.59.255.129) 70.563 ms 67.59.255.137 (67.59.255.137) 21.480 ms

4 451be075.cst.lightpath.net (65.19.99.117) 14.639 ms rtr102.wan.hcvlny.cv.net (65.19.99.205) 24.086 ms 451be075.cst.lightpath.net (65.19.107.117) 24.025 ms

5 64.15.3.246 (64.15.3.246) 24.005 ms 64.15.0.218 (64.15.0.218) 23.961 ms 451be0c2.cst.lightpath.net (65.19.120.194) 23.935 ms

6 72.14.215.203 (72.14.215.203) 23.872 ms 46.943 ms *

7 216.239.50.141 (216.239.50.141) 48.906 ms 46.138 ms 46.122 ms

8 209.85.245.179 (209.85.245.179) 46.108 ms 46.095 ms 46.074 ms

9 lga15s43-in-f18.1e100.net (74.125.226.50) 45.997 ms 19.507 ms 16.607 ms

会得到这种输出 (注意 ICMP 的响应类型):

sudo python ip_header_decode.py

IP -> Version:4, Header Length:5, TTL:252, Protocol:1, Source:65.19.99.117, Destination:192.168.1.114

ICMP -> Type:11, Code:0(...)IP -> Version:4, Header Length:5, TTL:250, Protocol:1, Source:72.14.215.203, Destination:192.168.1.114

ICMP -> Type:11, Code:0

IP -> Version:4, Header Length:5, TTL:56, Protocol:1, Source:74.125.226.50, Destination:192.168.1.114

ICMP -> Type:3, Code:3

IP -> Version:4, Header Length:5, TTL:249, Protocol:1, Source:216.239.50.141, Destination:192.168.1.114

ICMP -> Type:11, Code:0(...)IP -> Version:4, Header Length:5, TTL:56, Protocol:1, Source:74.125.226.50, Destination:192.168.1.114

ICMP -> Type:3, Code:3

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

$ sudo pip install netaddr

我们可以使用如下的代码段来测试这个库 (成功会打印“OK”):

import netaddr

ip = '192.168.1.114'

if ip in netaddr.IPNetwork('192.168.1.0/24'):

print('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。

import threading

import time

import socket

import os

import struct

from netaddr import IPNetwork, IPAddress

from ICMPHeader import ICMP

import ctypes

# host to listen on

HOST = '192.168.1.114'

# subnet to target (iterates through all IP address in this subnet)

SUBNET = '192.168.1.0/24'

# string signature

MESSAGE = 'hellooooo'

# sprays out the udp datagram

def udp_sender(SUBNET, MESSAGE):

time.sleep(5)

sender = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)

for ip in IPNetwork(SUBNET):

try:

sender.sendto(MESSAGE, ("%s" % ip, 65212))

except:

pass

def main():

t = threading.Thread(target=udp_sender, args=(SUBNET, MESSAGE))

t.start()

socket_protocol = socket.IPPROTO_ICMP

sniffer = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_RAW, socket_protocol)

sniffer.bind(( HOST, 0 ))

sniffer.setsockopt(socket.IPPROTO_IP, socket.IP_HDRINCL, 1)

# continually read in packets and parse their information

while 1:

raw_buffer = sniffer.recvfrom(65565)[0]

ip_header = raw_buffer[0:20]

iph = struct.unpack('!BBHHHBBH4s4s' , ip_header)

# Create our IP structure

version_ihl = iph[0]

ihl = version_ihl & 0xF

iph_length = ihl * 4

src_addr = socket.inet_ntoa(iph[8]);

# Create our ICMP structure

buf = raw_buffer[iph_length:iph_length + ctypes.sizeof(ICMP)]

icmp_header = ICMP(buf)

# check for the type 3 and code and within our target subnet

if icmp_header.code == 3 and icmp_header.type == 3:

if IPAddress(src_addr) in IPNetwork(SUBNET):

if raw_buffer[len(raw_buffer) - len(MESSAGE):] == MESSAGE:

print("Host up: %s" % src_addr)

if __name__ == '__main__':

main()

运行后得到的结果如下:

$ sudo python scanner.py

Host up: 192.168.1.114(...)

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:

  • Tutorial to learn netaddr.

  • Black Hat Python.

  • My Gray hat repo.

原文出处: bt3gl

译文出处: oschina

译文链接: http://www.oschina.net/translate/building-a-udp-scanner-with-pythons-socket-module


Python开发者』人生苦短,我用 Python。分享 Python 相关的技术文章、工具资源、精选课程、热点资讯,欢迎关注。

微信号:PythonCoder

(长按上图 ↑ 可以自动识别二维码)

http://python.jobbole.com/all-posts/

点击“阅读原文”,查看更多 Python 精彩文章。

↓↓↓

1.本站遵循行业规范,任何转载的稿件都会明确标注作者和来源;2.本站的原创文章,请转载时务必注明文章作者和来源,不尊重原创的行为我们将追究责任;3.作者投稿可能会经我们编辑修改或补充。

网友点评
祝福语大全春节祝福语 | 亲人 | 父母 | 同事
你感兴趣的
祝福语大全春节祝福语 | 亲人 | 父母 | 同事