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1、精选优质文档-倾情为你奉上海南大学信息科学技术学院安全扫描技术TCP的客户/服务器/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 _专心-专注-专业目 录1 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 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
2、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-
3、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
4、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 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
5、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。 服务器方Socket()建立流式套接字，返回套接字号。客户方bind()，套接字s与本地地址相连。Socket(),建立流失套接字，返回套接字号listen()，通知TCP，服务器准备好接收连接。accept(),接受连接，等待客户端的连接connect(),将套接字s与远地主机连接连接建立，accept()返回，得到新的套接字,scsend()/recv(),在套接字上读/写数据，直到数据交换完recvt()/send(),在套接字sc
6、上读/写数据，直到数据交换完毕closesocket(),关闭套接字结束TCP对话closesocket(),关闭最初套接字s,服务结束closesocket(),关闭套接字sc（2）TCP端口扫描流程图是AfxBeginThread(DoScanPort_TCP,&inforabout,0,0,0,NULL)读入用户设置的IP、端口号、协议开始设置扫描参数(IP、端口、协议)开始扫描imaxport初始化进度条i+显示打开端口i=minportnowAddr=StartAddr否4 实验内容与步骤所用函数及结构体参考：1、创建套接字socket()功能：使用前创建一个新的套接字格式：SOCK
7、ET PASCAL FAR socket(int af, int type, int procotol);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、指定本地地址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 struc
8、t 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_inshort sin_family;/AF_INETu_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、建立套接字连接connect()和accept()功能：共同完成连接工作格式：int PASCAL F
9、AR 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、监听连接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、数据传输send()与recv()功能：数据
10、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。 6、多路复用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 * e
11、xceptfds, 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、关闭套接字closesocket()功能：关闭套接字s格式：BOOL PASCAL FAR closesocket (SOCKET s);8、WSADATA类型和LPWSADATA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 w
12、HighVersion; 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WSASt
13、artup读取出来。9、sockaddr_in、in_addr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 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
14、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
15、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structin_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 实验代码5.1 TCP服务器程序：#include #include #include #include #pragma comment (lib, Ws2_32.lib)SOCKET sock1,sock2;/创建套接
16、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Tcpvoid Init() const WORD wMinver=0x0101;/固定wMinver的数值WSADATA wsadata; printf(nnn Server: TCPnnn);/建立套接字if(0!=WSAStartup(wMinver,&wsadata)perror(Start socket error!); if(INV
17、ALID_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*)&my_addr,sizeof(my_addr)/将套接字地址与所创建的套接字号联系起来perror(Binding stream socket);exit(1);
18、/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 *)&their_addr,&sin_size)=-1)perror(Accepting stream socket);exit(1); printf( Accepting a ne
19、w 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);doprintf(n Enter your choice:);gets(s);if(s0=0)gets(s);c=atoi(s
20、);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(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(Th
21、e 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();5.2 TCP客户端：#include #include #include #include #pragma comment (lib, Ws2_32.lib)SOCKET sock1,sock2;int sin_size ;struct
22、sockaddr_in my_addr,their_addr;char name20;/初始化函数Tcpvoid Init() const WORD wMinver=0x0101;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,&wsadata)perror(Start socket error!); if(INVALID_SOCKET=(sock1=socket(AF_INET,SOCK_STR
23、EAM,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)&my_addr,sin_size)=-1)perror(Accepting stream socket);exit(1);/选择
24、菜单int menu()char *s=(char*)malloc(2*sizeof(char);int c;printf(nnn Client: luoxinnn);printf( *nn);printf( * 1.Send Message *n);printf( * 2.Receive Message *n);printf( * 3.Exit *nn);printf( *n);doprintf(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
25、() 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()
26、Init();for(;)switch(menu()case 1:Send();break;case 2:Receive();break;case 3:exit(0);closesocket(sock2);closesocket(sock1);WSACleanup();5.3 TCP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 so
27、ckaddr_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 , &wsaData) printf(Winsock Initialization failed.n); exit(1); printf(please input the host you want to scan:n);scanf(%s,IP);printf(please input the
28、 min Port you want to scan:n);scanf(%d,&Min);printf(please input the max Port you want to scan:n);scanf(%d,&Max);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
29、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 *)&my_addr, sizeof(struct sockaddr) = SOCKET_ERROR)/Windows Sockets的connect函数将与一个特定的套接字建立连接,如果调用失败
30、，这个函数就会返回一个SOCKET_ERROR,错误信息可以通过WSAGetLastError函数返回。closesocket(mysocket); /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;
31、6 实验操作手册一、TCP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：（2）根据客户程序与服务程序之间的管理，因struct sockaddr_in my_addr,their_addr这个结构和my_addr.sin_family=AF_INET; my_addr.sin_addr.S_un.S_addr=inet_addr(IP);my_addr.sin_port=htons(1000)；使得客服之间的IP通过TCP协议进行连接。这里运用cmd.exe来演示通讯： 这里用本机地址127.0.0.1进行通讯：（1）客户端进行呼叫（2）服务端进行响应：(3)根据
32、上面图形的选项可以send、receive或exit。如：client发送message给serverServer接收：Server发送：Client接收：二、TCP端口扫描操作说明：（1）运行软件同客户端和服务器一样，都是用C语言软件进行编辑、调试和运行。程序运用这个connect(mysocket, (struct sockaddr *)&my_addr, sizeof(struct sockaddr) = SOCKET_ERROR函数体对端口数据进行调试和控制。因为这是最基本的TCP扫描。操作系统提供的connect()系统调用，用来与每一个感兴趣的目标计算机的端口进行连接。如果端口处于
33、侦听状态，那么connect()就能成功。否则，这个端口是不能用的，即没有提供服务。给IP地址分配空间，可以任意更换，用scanf（”%s”,IP）来存储，端口的大小也与IP同理。操作的结果：7 实验总结通过本次实验及课上老师讲解，再根据相关书籍，了解了TCP协议，以及客户/服务器模型的原理。通过C/S代码的编写运行，形象地看到客户/服务器端的运作方式，对于C/S模型有了很深刻的印象以及进一步理解。还有就是满足了一个端口扫描程序的基本要求。完成后的程序实现了TCP connect()扫描。能对单个指定的主机进行扫描或扫描指定网段内的主机。系统设计期间，学习到很多课堂上没有的知识，还积累了很多实践经验，增强了动手能力和解决实际问题的能力。通过这次的课程设计，对网络编程有了更深入的了解，进一步熟悉了TCP协议的内容，通过代码的编写，再一次熟悉Socket编程原理，掌握简单的套接字编程。