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 安全扫描技术安全扫描技术 TCPTCP 的客户的客户/ /服务器服务器/ /端口扫描程序设计端口扫描程序设计 学号： _ 姓名： 年级： 2010 级 _ 专业： 信息安全 _ 指导老师： 顾剑 _ 目目 录录 1 1 实验目的及要求实验目的及要求.1 1 2 2 实验的背景及意义实验的背景及意义.1 1 3 3 实验流程实验流程.1 1 4 4 实验内容与步骤实验内容与步骤.3 3 5 5 实验代码实验代码.5 5 5.1 TCP 服务器程序： .5 5.2 TCP 客户端： .8 5.3 TCP 端口扫描： .10 6 6 实验操作手册实验操作手册.1111 7 7 实验总结实验总结.1414 第 1 页 共 17 页 1 1实验目的及要求实验目的及要求 （1） 、熟悉 Microsoft Visual Studio 2006 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。 2 2实验的背景及意义实验的背景及意义 （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-way Handshake） 。 简单的说就是：（C：客户端，S：服务端） C：SYN 到 S S：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。 3 3实验流程实验流程 （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。 第 2 页 共 17 页 （2）TCP 端口扫描流程图 开始 设置扫描参数(IP、端口、协议) 开始扫描 imaxport 否 Socket()建立流式套接字，返回套接字号。 accept(),接受连接，等待客户端的连接 bind()，套接字 s 与本地地址相连。 listen()，通知 TCP，服务器准备好接收连接。 连接建立，accept()返回，得到新的套接字,sc recvt()/send(),在套接字 sc 上读/写数据，直到 数据交换完毕 closesocket(),关闭套接字 sc closesocket(),关闭最初套接字 s,服务结束 Socket(),建立流失套接字， 返回套接字号 connect(),将套接字 s 与远 地主机连接 send()/recv(),在套接字上读 /写数据，直到数据交换完 closesocket(),关闭套接字 结束 TCP 对话 服务器方 客户方 初始化进度条 i+ nowAddr=StartAddr i=minport 读入用户设置的 IP、端口号、协议 显示打开端 口 AfxBeginThread(DoSc anPort_TCP, 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 2、指定本地地址、指定本地地址bind()bind() 功能：将套接字地址与所创建的套接字号联系起来。 格式：int PASCAL FAR bind(SOCKET s, const struct sockaddr FAR * name, int namelen); 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： struct sockaddr_in short sin_family;/AF_INET u_short sin_port;/16 位端口号，网络字节顺序 struct in_addr sin_addr;/32 位 IP 地址，网络字节顺序 char sin_zero8;/保留 3 3、建立套接字连接、建立套接字连接connect()connect()和和 accept()accept() 功能：共同完成连接工作 格式：int PASCAL FAR connect(SOCKET s, const struct sockaddr FAR * name, int namelen); SOCKET PASCAL FAR accept(SOCKET s, struct sockaddr FAR * name, int FAR * 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 4、监听连接、监听连接listen()listen() 功能：用于面向连接服务器，表明它愿意接收连接。 格式：int PASCAL FAR listen(SOCKET s, int backlog); 5 5、数据传输、数据传输send()send()与与 recv()recv() 功能：数据的发送与接收 格式：int PASCAL FAR send(SOCKET s, const char FAR* buf, int len, int flags); int PASCAL FAR recv(SOCKET s, const char FAR * buf, int len, int flags); 参数：buf:指向存有传输数据的缓冲区的指针。 第 4 页 共 17 页 6 6、多路复用、多路复用select()select() 功能：用来检测一个或多个套接字状态。 格式：int PASCAL FAR select(int nfds, fd_set FAR* readfds, fd_set FAR* writefds, fd_set FAR * exceptfds, const struct timeval FAR* 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 7、关闭套接字、关闭套接字closesocket()closesocket() 功能：关闭套接字 s 格式：BOOL PASCAL FAR closesocket (SOCKET s); 8 8、WSADATAWSADATA 类型和类型和 LPWSADATALPWSADATA 类型类型 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： typedef struct WSAData WORD wVersion; WORD wHighVersion; char szDescriptionWSADESCRIPTION_LEN+1; char szSystemStatusWSASYS_STATUS_LEN+1; unsigned short iMaxSockets; unsigned short iMaxUdpDg; char FAR * lpVendorInfo; WSADATA; typedef WSADATA FAR *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 9、sockaddr_insockaddr_in、in_addrin_addr 类型类型 sockaddr_in 定义了 socket 发送和接收数据包的地址。 定义： struct sockaddr_in short sin_family; u_short sin_port; struct in_addr sin_addr; char sin_zero8; ; 其中 in_addr 的定义如下： struct in_addr 第 5 页 共 17 页 union struct u_char s_b1,s_b2,s_b3,s_b4; S_un_b; struct u_short s_w1,s_w2; S_un_w; u_long S_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_short sin_port，代表 IP 地址端口，由程序员指定； 第三个字段 struct in_addr sin_addr，代表 IP 地址； 第四个字段 char sin_zero8，是为了保证 sockaddr_in 与 SOCKADDR 类型的长度相等而填充进来的字段。 5 5实验代码实验代码 5.15.1TCPTCP 服务器程序：服务器程序： #include #include #include #include #pragma comment (lib, Ws2_32.lib) SOCKET sock1,sock2;/创建套接字-socket() int sin_size ; struct sockaddr_in my_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 char name20; /初始化函数 Tcp void Init() const WORD wMinver=0 x0101;/固定 wMinver 的数值 WSADATA wsadata; printf(nnn Server: TCPnnn); /建立套接字 if(0!=WSAStartup(wMinver, 第 6 页 共 17 页 if(INVALID_SOCKET=(sock1=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0) perror(Create socket error!); 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,(struct sockaddr*) exit(1); /开始侦听 if(SOCKET_ERROR=listen(sock1,5) perror(Listening stream socket); exit(1); /接受连接 printf( Ready to serve client. Please connect.nnn); sin_size = sizeof(struct sockaddr_in); if(sock2=accept(sock1,(struct sockaddr *) exit(1); printf( Accepting a new connet:%s,inet_ntoa(their_addr.sin_addr); /选择菜单 int menu() char *s=(char*)malloc(2*sizeof(char); int c; printf(nnn Server: Menunnn); printf( *nn); printf( * 1.Send Message *n); printf( * 2.Receive Message *n); printf( * 3.Exit *nn); printf( *n); do printf(n Enter your choice:); gets(s); if(s0=0) gets(s); c=atoi(s); while(c3); free(s); return c; /消息发送函数 第 7 页 共 17 页 void Send() char Msg10240; printf(nPlease Input the message:); gets(Msg); Msg10239=0; send(sock2,Msg,strlen(Msg),0); /消息接收函数 void Receive() int len,i; char buf10240; for(i=0;i10240;i+) bufi=0; if(len=recv(sock2,buf,10240,0)=-1) perror(Receving data error); exit(1); printf(The Received Message:%sn,buf); /主函数 void main() Init(); for(;) switch(menu() case 1: Send(); break; case 2: Receive(); break; case 3: exit(0); /closesocket(sock2); closesocket(sock1); WSACleanup(); 第 8 页 共 17 页 5.25.2TCPTCP 客户端：客户端： #include #include #include #include #pragma comment (lib, Ws2_32.lib) SOCKET sock1,sock2; int sin_size ; struct sockaddr_in my_addr,their_addr; char name20; /初始化函数 Tcp void Init() const WORD wMinver=0 x0101; WSADATA wsadata; char IP16=0; printf(nnn Client: TCPnnn); 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, if(INVALID_SOCKET=(sock1=socket(AF_INET,SOCK_STREAM,0) perror(Create socket error!); 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(struct sockaddr_in); if(sock2=(connect(sock1,(LPSOCKADDR) exit(1); /选择菜单 int menu() char *s=(char*)malloc(2*sizeof(char); int c; printf(nnn Client: luoxinnn); printf( *nn); 第 9 页 共 17 页 printf( * 1.Send Message *n); printf( * 2.Receive Message *n); printf( * 3.Exit *nn); printf( *n); do printf(n Enter your choice:); gets(s); if(s0=0) gets(s); c=atoi(s); while(c3); free(s); return c; /消息发送函数 void Send() char Msg10240; printf(nPlease Input the message:); gets(Msg); Msg10239=0; send(sock1,Msg,strlen(Msg),0); /消息接收函数 void Receive() int len,i; char buf10240; for(i=0;i10240;i+) bufi=0; if(len=recv(sock1,buf,10240,0)=-1) perror(Receving data error); exit(1); printf(The Received Message:%sn,buf); /主函数 void main() Init(); for(;) switch(menu() 第 10 页 共 17 页 case 1: Send(); break; case 2: Receive(); break; case 3: exit(0); closesocket(sock2); closesocket(sock1); WSACleanup(); 5.35.3TCPTCP 端口扫描：端口扫描： #include stdafx.h #include #include #pragma comment (lib,ws2_32.lib) int main() int mysocket,i; /i_端口 int pcount = 0; int Min=0,Max=0; char IP16=0; struct sockaddr_in my_addr;/定义一个 struct 结构 WSADATA wsaData; WORD wVersionRequested=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 , exit(1); printf(please input the host you want to scan:n); scanf(%s,IP); printf(please input the min Port you want to scan:n); scanf(%d, printf(please input the max Port you want to scan:n); scanf(%d, 第 11 页 共 17 页 for(i=Min; iMax; i+) if(mysocket = socket(AF_INET, SOCK_STREAM,0) = INVALID_SOCKET) printf(Socket Error); 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； my_addr.sin_port = htons(i); /端口号; Htons 函数是转换结构，通常该函数用于设定 socket 端口时的转换 my_addr.sin_addr.s_addr = inet_addr(IP); /成员 sin_addr 给出的是套接字的主机 IP 地址，可以使用函数 inet_addr 对点式 IP 地址进行转换 if(connect(mysocket, (struct sockaddr *) /函数用来结束一个已经存在的套接字，当一个套接字不再使用时，需要调用这个函数来释放 套接字。 printf(Port %d - closedn, i); else pcount+; printf(Port %d - openn, i); printf(n %d ports open on host - %sn, pcount, IP); printf(n); closesocket(mysocket); WSACleanup(); return 0; 6 6实验操作手册实验操作手册 一、一、TCPTCP 客户端和服务器之间的操作说明：客户端和服务器之间的操作说明： （1）运用 C 语言应用软件进行编辑、调试和运行： 第 12 页 共 17 页