使用Python的Socket模块构建一个UDP扫描工具

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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:

1	$ 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：