《网络安全自学教程》- Nmap使用及扫描原理分析

《网络安全自学教程》

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Nmap（Network Mapper）是一款免费的开源网络扫描器，向目标主机发送特定的数据包，根据返回的流量特征，分析主机信息。主要功能有：「端口扫描」、「主机探测」、「服务识别」和「系统识别」。

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Nmap使用教程

  • 1、端口扫描
    • 1.1、 指定端口
    • 1.2、 指定扫描方式
      • 1.2.1、 TCP全连接扫描
      • 1.2.2、 SYN半链接扫描
      • 1.2.3、 隐秘扫描
      • 1.2.4、 扫描UDP端口
  • 2、主机发现
    • 2.1、指定主机
    • 2.2、Wireshark抓包分析主机发现原理
      • 2.2.1、局域网外
      • 2.2.2、局域网内
  • 3、服务识别
  • 4、系统识别
  • 5、扫描结果导出
  • 6、NES脚本

kali 自带 nmap ，「终端」输入 nmap 可以看到 nmap 的版本，证明 nmap 可用。

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参数：

  • -p 指定端口（端口探测）
  • -sT 指定扫描方式为 TCP全连接
  • -sS 指定扫描方式为 SYN半连接
  • -sF 指定扫描方式为 Fin扫描
  • -sN 指定扫描方式为 Null扫描
  • -sX 指定扫描方式为 Xmas扫描
  • -sU 扫描UDP端口
  • -sP 指定网段（主机探测）
  • -sn 指定网段（主机探测）
  • -sV 识别服务指纹
  • -o 识别操作系统
  • -oN 导出结果为txt
  • -oX 导出结果为xml
  • --script 指定脚本
  • --script-args 指定脚本参数

1、端口扫描

扫描主机的「开放端口」，在nmap后面直接跟主机IP（默认扫描1000个常用端口）

nmap 192.168.31.180

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从上图可以看到：它用1.58秒扫描了1000个端口，其中991个端口关闭，9个端口开放，并列出了开放端口对应的服务。

STATE栏显示「端口状态」：

  • open：开放
  • closed：关闭
  • filterd：被过滤，未收到返回报文
  • unfilterd：未被过滤，收到返回报文，但无法确认是否开放
  • opend/unfilterd：开放或未被过滤
  • closed/unfilterd：关闭或未被过滤

1.1、 指定端口

扫描「指定端口」，使用 -p 参数，可以一次扫描单个端口、多个端口、或扫描一个范围的端口

nmap 192.168.31.180 -p 80				# 单个端口
nmap 192.168.31.180 -p 1-80				# 多个端口
nmap 192.168.31.180 -p 80,3389,22,21	# 多个端口
nmap 192.168.31.180 -p 1-65535			# 全端口
nmap 192.168.31.180 -F					# 扫描常见的100个端口
nmap 192.168.31.180 -p-					# 全端口（-p- 等价于 -p 1-65535）
nmap 192.168.31.180 -p ssh				# 扫描指定协议，非默认端口也能识别出来
nmap 192.168.31.180 -p s*				# 扫描s开头的协议
nmap 192.168.31.180 -p $(tr "\n" "," < ports.txt) # 读取文本中的端口

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实际渗透时，扫描全端口可能会对服务器造成压力，尽量扫描指定端口。

1.2、 指定扫描方式

  • 「root身份」运行Nmap，默认使用SYN扫描。
  • 「非root身份」运行Nmap，默认使用TCP全连接扫描。

我们通过kali中的「wireshark」抓包分析不同扫描方式的请求信息，从而判断这些方式的区别。

点开kali的左上角，输入 wireshark 单击打开，选择抓包的网卡（我这里是 eth0 ）。

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输入过滤条件ip.addr == 192.168.31.180 and tcp.port == 80后，点击箭头应用。

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这个过滤条件的意思是：过滤IP地址是 192.168.31.180 并且 端口是 TCP的80端口。

设置完过滤条件后，我们在命令行执行扫描命令，然后查看「wireshark」中的请求包。


1.2.1、 TCP全连接扫描

使用 -sT 参数对目标主机的80端口进行TCP全连接扫描。

「全连接扫描」使用完整的三次握手建立连接，能够建立连接就判定端口开放，否则判定端口关闭。

nmap 192.168.31.180 -p 80 -sT

1）如果端口开放，就会进行完整的三次握手，成功建立链接，扫描结果中，STATE字段显示为 open 。

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2）如果端口关闭，就只能进行一次握手，无法建立连接，扫描结果中，STATE字段显示为 closed。

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1.2.2、 SYN半链接扫描

使用 -sS 参数进行SYN半连接扫描，「半链接扫描」只进行两次握手，根据对方的返回信息判断端口状态。

  • 返回确认帧 SYN + ACK 就表示端口开放。
  • 返回Reset RST + ACK 就表示端口关闭。
  • 无响应就重新发送SYN，持续不响应，就表示被防火墙屏蔽了。
nmap 192.168.31.180 -p 80 -sS

1）如果端口开放，就会进行两次握手，扫描结果中，STATE字段为 open 。

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2）如果端口关闭，就只有一次握手，扫描结果中，STATE字段为 closed。

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1.2.3、 隐秘扫描

隐秘扫描，只适用于Linux系统。

「隐秘扫描」向目标主机的端口发送TCP FIN包 或 Xmas tree包 或 Null包，如果收到RST响应包，就判定端口关闭，否则就判定端口开放或被屏蔽（open/filtered）

nmap 127.0.0.1 -p 80 -sF	# Fin扫描
nmap 127.0.0.1 -p 80 -sN	# Null扫描（所有flags都为0的TCP包）
nmap 127.0.0.1 -p 80 -sX	# Xmas扫描（flags的FIN、URG、PUSH都为1的包）

1.2.4、 扫描UDP端口

nmap默认发送TCP报文探测端口，也就是只能扫描TCP端口。

使用 -sU 参数扫描UDP端口，根据对方返回的信息，判断端口状态。

  • 应用返回信息，表示端口开放。
  • ICMP返回端口不可达，表示端口关闭。
  • 无回应，表示端口被过滤。

1）如果端口开放，对应端口的应用就会返回报文，扫描结果中，STATE字段显示open。

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2）如果端口关闭，ICMP就会返回不可达报文，扫描结果中STATE字段显示closed。

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由于UDP是无状态协议，没有ACK或REST这种确认信息，只能等端口对应的服务响应信息，所以需要等待较长的时间，扫描速度比TCP慢很多，建议每次只扫描一个UDP端口。

2、主机发现

扫描网段中有哪些主机在线，使用 -sP 或 -sn参数，不扫描端口，只扫描「存活主机」。

nmap -sP 192.168.31.0/24

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从上图可以看到：它用2秒扫描了这个网段的256个IP，其中有3个存活主机。

2.1、指定主机

使用-sP参数，扫描指定主机，可以扫描单个IP、多个IP、IP段。

nmap -sP 192.168.153.242	# 单个IP
nmap -sP 192.168.153.242 192.168.153.243 192.168.153.244	# 多个IP
nmap -sP 192.168.153.0/24	# IP段
nmap -sP -iL iplist.txt		# 指定文件中的IP

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2.2、Wireshark抓包分析主机发现原理

Nmap依次发送「四种不同的报文」，只要收到「其中一个」包的回复，就判断主机存活。

  1. ICMP Echo request
  2. TCP SYN 到443端口
  3. TCP ACK 到80端口
  4. ICMP Timestamp request

发送四个不同的包，是为了防止防火墙「丢包」。

如果是局域网的主机，则发送「ARP广播」，收到返回的ARP单播，就判断主机存活。

2.2.1、局域网外

1）ping www.baidu.com，获取百度IP。

2）打开wireshark，开始抓包。

3）执行nmap -sP 百度IP，探测主机是否存活。

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从抓包结果可以看到，Nmap向目标主机依次发送了四个不同类型的包，百度给我们回复了三个。因此，Nmap判断目标主机存活，在终端打印 Host ip up。

2.2.2、局域网内

1）打开wireshark，开始抓包。

2）执行 nmap -sP 局域网IP，探测主机是否存活。

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从抓包结果可以发现，nmap广播了目标主机的ARP请求，收到ARP响应后，判断目标主机存活，在终端上输出 Host is up。ARP响应中携带了目标主机的MAC地址，这里也额外打印出来了。


3、服务识别

Nmap根据服务对应的「默认端口」进行匹配，比如mysql默认使用3306，扫描到3306端口时，就在后面标注服务是mysql，如果目标服务器把服务的默认端口改了，Nmap就测不准了。

扫描端口时，默认显示端口对应的服务，但不显示服务版本。

想要识别具体的「服务版本」，可以使用 -sV 参数。

nmap 192.168.31.180 -p 80 -sV

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扫描结果中，VERSION字段显示服务的详细版本。

4、系统识别

想要识别「操作系统版本」，可以使用 -O 参数。

nmap 192.168.31.180 -p 80 -O

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提示：

  1. Nmap扫描出的系统版本并完全准确，仅供参考。
  2. 当识别不出具体版本时，Nmap会以概率的形式列举出可能的操作系统，如上图所示。

5、扫描结果导出

Nmap的扫描结果可以保存到文件中，比如文本格式、XML格式。

1）将扫描结果导出为「文本格式」，结果原样保存。

nmap 192.168.31.180 -p 80 -oN result.txt

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2）将扫描结果导出为「xml格式」，结果的保存格式会发生变化。

nmap 192.168.31.180 -p 80 -oX result.xml

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6、NES脚本

NES（Nmap Script Engine）Nmap脚本引擎，内置了几百个 lua 编写的「扫描脚本」，脚本存放在 /usr/share/nmap/scripts/ 目录下。

命令格式 ： nmap --script 脚本名 110.242.68.4

比如：nmap --script http-headers 110.242.68.4

nmap --script http-headers			# 使用单个脚本
nmap --script="version，discovery"	# 使用多个脚本
nmap --script="not exploit”"		# 除了exploit，其他脚本都使用
nmap --script"(http*) and not (http-slowlors and http-brute)" # 使用所有http*的脚本，除了这两个
nmap --script http-headers --script-args 参数	# 使用脚本时，传入脚本参数

脚本的使用方式，可以到官方文档 https://nmap.org/nsedoc/ 查看

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