1 引言
網(wǎng)洛掃瞄，是基于Internetde、探測遠(yuǎn)端網(wǎng)洛或主機(jī)信息de一種技術(shù)，也是保證系統(tǒng)和網(wǎng)洛安全必不可少de一種手段。主機(jī)掃瞄，是指對計(jì)算機(jī)主機(jī)或者其它網(wǎng)洛設(shè)備進(jìn)行安全性檢測，以找出安全隱患和系統(tǒng)漏洞。總體而言，網(wǎng)洛掃瞄和主機(jī)掃瞄都可歸入漏洞掃瞄一類。漏洞掃瞄本質(zhì)上是一把雙刃劍：黑客利用它來尋找對網(wǎng)洛或系統(tǒng)發(fā)起攻擊de途徑，而系統(tǒng)管理員則利用它來有效防范黑客入侵。通過漏洞掃瞄，掃瞄者能夠發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)端網(wǎng)洛或主機(jī)de配置信息、 TCP/UDP端口de分配、提供de網(wǎng)洛服務(wù)、服務(wù)器de具體信息等。
2 漏洞掃瞄原理
漏洞掃瞄可以劃分為ping掃瞄、端口掃瞄、OS探測、脆弱點(diǎn)探測、防火墻掃瞄五種主要技術(shù)，每種技術(shù)實(shí)現(xiàn)de目標(biāo)和運(yùn)用de原理各不相同。按照 TCP/IP協(xié)議簇de結(jié)構(gòu)，ping掃瞄工作在互聯(lián)網(wǎng)洛層：端口掃瞄、防火墻探測工作在傳輸層;0S探測、脆弱點(diǎn)探測工作在互聯(lián)網(wǎng)洛層、傳輸層、應(yīng)用層。 ping掃瞄確定目標(biāo)主機(jī)deIP地址，端口掃瞄探測目標(biāo)主機(jī)所開放de端口，然后基于端口掃瞄de結(jié)果，進(jìn)行OS探測和脆弱點(diǎn)掃瞄。
2.1 Ping掃瞄
ping掃瞄是指偵測主機(jī)IP地址de掃瞄。ping掃瞄de目de，就是確認(rèn)目標(biāo)主機(jī)deTCP/IP網(wǎng)洛是否聯(lián)通，即掃瞄deIP地址是否分配了主機(jī)。對沒有任何預(yù)知信息de黑客而言，ping掃瞄是進(jìn)行漏洞掃瞄及入侵de第一步;對已經(jīng)了解網(wǎng)洛整體IP劃分de網(wǎng)洛安全人員來講，也可以借助ping掃瞄，對主機(jī)deIP分配有一個(gè)精確de定位。大體上，ping掃瞄是基于ICMP協(xié)議de。其主要思想，就是構(gòu)造一個(gè)ICMP包，發(fā)送給目標(biāo)主機(jī)，從得到de響應(yīng)來進(jìn)行判斷。根據(jù)構(gòu)造ICMP包de不同，分為ECH0掃瞄和nonECHO掃瞄兩種。
2.1.1 ECH0掃瞄
向目標(biāo)IP地址發(fā)送一個(gè)ICMP ECHOREQUEST(ICMP type 8)de包，等待是否收至UICMP ECHO REPLY(ICMP type 0)。如果收到了ICMP ECHO REPLY，就表示目標(biāo)IP上存在主機(jī)，否則就說明沒有主機(jī)。值得注意de是，如果目標(biāo)網(wǎng)洛上de防火墻配置為阻止ICMP ECH0流量，ECH0掃瞄不能真實(shí)反映目標(biāo)IP上是否存在主機(jī)。
此外，如果向廣播地址發(fā)送ICMPECHO REQUEST，網(wǎng)洛中deunix主機(jī)會響應(yīng)該請求，而windows主機(jī)不會生成響應(yīng)，這也可以用來進(jìn)行OS探測。
2.1.2 non-ECH0掃瞄
向目deIP地址發(fā)送一個(gè)ICMP TIMESTAMP REQUEST(ICMP type l3)，或ICMP ADDRESS MASK REQUEST (ICMP type l7)de包，根據(jù)是否收到響應(yīng)，可以確定目de主機(jī)是否存在。當(dāng)目標(biāo)網(wǎng)洛上de防火墻配置為阻止ICMP ECH0流量時(shí)，則可以用non.ECH0掃瞄來進(jìn)行主機(jī)探測。
2.2端口掃瞄
端口掃瞄用來探測主機(jī)所開放de端口。端口掃瞄通常只做最簡單de端口聯(lián)通性測試，不做進(jìn)一步de數(shù)據(jù)分析，因此比較適合進(jìn)行大范圍de掃瞄：對指定 IP地址進(jìn)行某個(gè)端口值段de掃瞄，或者指定端口值對某個(gè)IP地址段進(jìn)行掃瞄。根據(jù)端口掃瞄使用de協(xié)議，分為TCP掃瞄和UDP掃瞄。
2.2.1 TCP掃瞄
主機(jī)間建立TCP連接分三步(也稱三次握手)：
(1)請求端發(fā)送一個(gè)SYN包，指明打算連接de目de端口。
(2)觀察目de端返回de包：
返回SYN/ACK包，說明目de端口處于偵聽狀態(tài);
返回RST/ACK包，說明目de端口沒有偵聽，連接重置。
(3)若返回SYN/ACK包，則請求端向目de端口發(fā)送ACK包完成3次握手，TCP連接建立。
根據(jù)TCP連接de建立步驟，TCP掃瞄主要包含兩種方式：
(1)TCP全連接和半連接掃瞄
全連接掃瞄通過三次握手，與目de主機(jī)建立TCP連接，目de主機(jī)delog文件中將記錄這次連接。而半連接掃瞄(也稱TCP SYN掃瞄)并不完成TCP三次握手de全過程。掃瞄者發(fā)送SYN包開始三次握手，等待目de主機(jī)de響應(yīng)。如果收到SYN/ACK包，則說明目標(biāo)端口處于偵聽狀態(tài)，掃瞄者馬上發(fā)送RST包，中止三次握手。因?yàn)榘脒B接掃瞄并沒有建立TCP連接，目de主機(jī)delog文件中可能不會記錄此掃瞄。
(2)TCP隱蔽掃瞄
根據(jù)TCP協(xié)議，處于關(guān)閉狀態(tài)de端口，在收到探測包時(shí)會響應(yīng)RST包，而處于偵聽狀態(tài)de端口則忽略此探測包。根據(jù)探測包中各標(biāo)志位設(shè)置de不同，TCP隱蔽掃瞄又分為SYN/ACK掃瞄、FIN掃瞄、XMAS(圣誕樹)掃瞄和NULL掃瞄四種。
SYN/ACK掃瞄和FIN掃瞄均繞過TCP三次握手過程de第一步，直接給目de端口發(fā)送SYN/ACK包或者FIN包。因?yàn)門CP是基于連接de協(xié)議，目標(biāo)主機(jī)認(rèn)為發(fā)送方在第一步中應(yīng)該發(fā)送deSYN包沒有送出，從而定義這次連接過程錯(cuò)誤，會發(fā)送一個(gè)RST包以重置連接。而這正是掃瞄者需要de結(jié)果 只要有響應(yīng)，就說明目標(biāo)系統(tǒng)存在，且目標(biāo)端口處于關(guān)閉狀態(tài)。
XMAS掃瞄和NULL掃瞄：這兩類掃瞄正好相反，XMAS掃瞄設(shè)置TCP包中所有標(biāo)志位(URG、ACK、RST、PSH、SYN、FIN)，而NULL掃瞄則關(guān)閉TCP包中de所有標(biāo)志位。
2.2.2 UDP端口掃瞄
UDP協(xié)議是數(shù)據(jù)包協(xié)議，為了要發(fā)現(xiàn)正在服務(wù)deUDP端口，通常de掃瞄方式是構(gòu)造一個(gè)內(nèi)容為空deUDP數(shù)據(jù)包送往目de端口。若目de端口上有服務(wù)正在等待，則目de端口返回錯(cuò)誤de消息;若目de端口處于關(guān)閉狀態(tài)，則目de主機(jī)返回ICMP端口不可達(dá)消息。因?yàn)閁DP端口掃瞄軟件要計(jì)算傳輸中丟包de數(shù)量，所以UDP端口掃瞄de速度很慢。
2.3 0S探測
OS探測有雙重目de：一是探測目標(biāo)主機(jī)de0S信息，二是探測提供服務(wù)de計(jì)算機(jī)程序de信息。比如OS探測de結(jié)果是：OS是Windows XP sp3，服務(wù)器平臺是IIS 4.0。
2.3.1二進(jìn)制信息探測
通過登錄目標(biāo)主機(jī)，從主機(jī)返回debanner中得知OS類型、版本等，這是最簡單de0S探測技術(shù)。
二進(jìn)制信息
從圖l可以看出，在telnet連上FTP服務(wù)器后，服務(wù)器返回debanner已經(jīng)提供了serverde信息，在執(zhí)行ftpdesyst命令后可得到更具體de信息。
2.3.2 HTTP響應(yīng)分析
在和目標(biāo)主機(jī)建立HTTP連接后，可以分析服務(wù)器de響應(yīng)包得出OS類型。比如響應(yīng)包中可能包含如下信息：
響應(yīng)包分析
從中對響應(yīng)包中de數(shù)據(jù)分析，可以得到serverde信息。
2.3.3棧指紋分析
網(wǎng)洛上de主機(jī)都會通過TCP/IP或類似de協(xié)議棧來互通互聯(lián)。由于0S開發(fā)商不唯一，系統(tǒng)架構(gòu)多樣，甚至是軟件版本de差異，都導(dǎo)致了協(xié)議棧具體實(shí)現(xiàn)上de不同。對錯(cuò)誤包de響應(yīng)，默認(rèn)值等都可以作為區(qū)分0Sde依據(jù)。
(1)主動(dòng)棧指紋探測
主動(dòng)棧指紋探測是主動(dòng)向主機(jī)發(fā)起連接，并分析收到de響應(yīng)，從而確定OS類型de技術(shù)。
1)FIN探測。跳過TCP三次握手de順序，給目標(biāo)主機(jī)發(fā)送一個(gè)FIN包。RFC793規(guī)定，正確de處理是沒有響應(yīng)，但有些OS，如MS Windows，CISC0，HP/UX等會響應(yīng)一個(gè)RST包。
2)Bogus標(biāo)志探測。某些OS會設(shè)置SYN包中TCP頭de未定義位(一般為64或128)，而某些0S在收到設(shè)置了這些Bogus位deSYN包后，會重置連接。
3)統(tǒng)計(jì)ICMP ERROR報(bào)文。RFCl812中規(guī)定了ICMP ERROR消息de發(fā)送速度。Linux設(shè)定了目標(biāo)不可達(dá)消息上限為80個(gè)/4秒。0S探測時(shí)可以向隨機(jī)de高端UDP端口大量發(fā)包，然后統(tǒng)計(jì)收到de目標(biāo)不可達(dá)消息。用此技術(shù)進(jìn)行OS探測時(shí)時(shí)間會長一些，因?yàn)橐罅堪l(fā)包，并且還要等待響應(yīng)，同時(shí)也可能出現(xiàn)網(wǎng)洛中丟包de情況。
4)ICMPERROR報(bào)文引用。RFC文件中規(guī)定，ICMP ERROR消息要引用導(dǎo)致該消息deICMP消息de部分內(nèi)容。例如對于端口不可達(dá)消息，某些OS返回收到deIP頭及后續(xù)de8個(gè)字節(jié)，Solaris返回de ERROR消息中則引用內(nèi)容更多一些，而Linux比Solaris還要多。
(2)被動(dòng)棧指紋探測
被動(dòng)棧指紋探測是在網(wǎng)洛中監(jiān)聽，分析系統(tǒng)流量，用默認(rèn)值來猜測0S類型de技術(shù)。
1)TCP初始化窗口尺寸。通過分析響應(yīng)中de初始窗口大小來猜測OSde技術(shù)比較可靠，因?yàn)楹芏?Sde初始窗口尺寸不同。比如AIX設(shè)置de初始窗口尺寸是0x3F25，而Windows NT5、OpenBSD、FreeBSD設(shè)置de值是0x402E。
2)Dont Fragment位。為了增進(jìn)性能，某些0S在發(fā)送de包中設(shè)置了DF位，可以從DF位de設(shè)置情況中做大概de判斷。
3)TCPISN采樣。建立TCP連接時(shí)，SYN/ACK中初始序列號ISNde生成存在規(guī)律，比如固定不變、隨機(jī)增加 (Solaris，F(xiàn)reeBSD等)，真正de隨機(jī)(Linux 2.0.*)，而Windows使用de是時(shí)間相關(guān)模型，ISN在每個(gè)不同時(shí)間段都有固定de增量。
2.4脆弱點(diǎn)掃瞄
從對黑客攻擊行為de分析和脆弱點(diǎn)de分類，絕大多數(shù)掃瞄都是針對特定操作系統(tǒng)中特定de網(wǎng)洛服務(wù)來進(jìn)行，即針對主機(jī)上de特定端口。脆弱點(diǎn)掃瞄使用de技術(shù)主要有基于脆弱點(diǎn)數(shù)據(jù)庫和基于插件兩種。
2.4.1基于脆弱點(diǎn)數(shù)據(jù)庫de掃瞄
首先構(gòu)造掃瞄de環(huán)境模型，對系統(tǒng)中可能存在de脆弱點(diǎn)、過往黑客攻擊案例和系統(tǒng)管理員de安全配置進(jìn)行建模與分析。其次基于分析de結(jié)果，生成一套標(biāo)準(zhǔn)de脆弱點(diǎn)數(shù)據(jù)庫及匹配模式。最后由程序基于脆弱點(diǎn)數(shù)據(jù)庫及匹配模式自動(dòng)進(jìn)行掃瞄工作。脆弱點(diǎn)掃瞄de準(zhǔn)確性取決于脆弱點(diǎn)數(shù)據(jù)庫de完整性及有效性。
2.4.2基于插件de掃瞄
插件是由腳本語言編寫de子程序模塊，掃瞄程序可以通過調(diào)用插件來執(zhí)行掃瞄。添加新de功能插件可以使掃瞄程序增加新de功能，或者增加可掃瞄脆弱點(diǎn)de類型與數(shù)量。也可以升級插件來更新脆弱點(diǎn)de特征信息，從而得到更為準(zhǔn)確de結(jié)果。插件技術(shù)使脆弱點(diǎn)掃瞄軟件de升級維護(hù)變得相對簡單，而專用腳本語言de使用也簡化了編寫新插件de編程工作，使弱點(diǎn)掃瞄軟件具有很強(qiáng)de擴(kuò)展性。
2.5防火墻規(guī)則探測
采用類似于traceroutedeIP數(shù)據(jù)包分析法，檢測能否給位于過濾設(shè)備后de主機(jī)發(fā)送一個(gè)特定de包，目de是便于漏洞掃瞄后de入侵或下次掃瞄de順利進(jìn)行。通過這種掃瞄，可以探測防火墻上打開或允許通過de端口，并且探測防火墻規(guī)則中是否允許帶控制信息de包通過，更進(jìn)一步，可以探測到位于數(shù)據(jù)包過濾設(shè)備后de路由器。
3 常見漏洞掃瞄程序
通常在制定漏洞掃瞄策略時(shí)，掃瞄者會考慮程序de操作系統(tǒng)、所應(yīng)用de技術(shù)、易用性、準(zhǔn)確性等因素。其中，程序de可用性是最重要de，也是最基本de，但是可控性和準(zhǔn)確性同樣不容忽視。
3.1 Unix/Linux平臺
3.1.1 hping
hping支持TCP、UDP、ICMP、RAW-IP多種協(xié)議。特點(diǎn)在于能進(jìn)行ping掃瞄、端口掃瞄、0S探測、防火墻探測等多種掃瞄，并能自定義發(fā)送deICMP/UDP/TCP包到目標(biāo)地址并且顯示響應(yīng)信息。
3.1.2 icmpush&icmpquery
icmpush&icmpqueryde特點(diǎn)在于完全應(yīng)用了ICMP協(xié)議，可以定制ICMP包de結(jié)構(gòu)以及種類。掃瞄者可以用這套工具把目標(biāo)網(wǎng)洛de各個(gè)子網(wǎng)全部查找出來，從而可以撇開廣播地址而集中掃瞄某幾個(gè)特定de子網(wǎng)。
3.1.3 Xprobe 2
是專業(yè)de端口掃瞄、OS探測程序。特點(diǎn)在于自身de0S特征數(shù)據(jù)庫詳細(xì)，進(jìn)行OS探測de可靠性較好。
3.1.4 THC-Anap
OS探測程序。特點(diǎn)在于掃瞄速度快，掃瞄結(jié)果可靠。
3.1.5 Whisker
針對CGIde脆弱點(diǎn)探測程序。應(yīng)用了多線程、多文件掃瞄技術(shù)，脆弱點(diǎn)數(shù)據(jù)庫更新頻繁，對掃瞄結(jié)果自行復(fù)核，從而掃瞄結(jié)果可靠性好。
3.1.6 Nessus
脆弱點(diǎn)探測程序。應(yīng)用了主動(dòng)掃瞄、高速掃瞄技術(shù)，可設(shè)置掃瞄過程。特點(diǎn)在于支持DMZ區(qū)以及多物理分區(qū)網(wǎng)洛de大范圍掃瞄。
3.1.7 Firewalk
防火墻探測程序。使用類似traceroutede技術(shù)來分析IP包de響應(yīng)，從而測定防火墻de訪問控制列表和繪制網(wǎng)洛拓?fù)鋱D。
3.2 Windows平臺
3.2.1 Pinger
是一個(gè)圖形化deping掃瞄工具。特點(diǎn)在于可以指定要pingdeIP地址，以圖形de形式顯示掃瞄結(jié)果，并保存至文本文件。
3.2.2 Fport
是端口掃瞄程序。特點(diǎn)在于可以把掃瞄出de端口與使用該端口de程序相匹配，掃瞄速度快，匹配程度較好。
3.2.3 SuperScan
可以進(jìn)行ping掃瞄、端口掃瞄、0S探測，并且白帶一個(gè)木馬端口列表，可以檢測目標(biāo)計(jì)算機(jī)是否有木馬。
3.2.4 GFILANguard
脆弱點(diǎn)探測程序。特點(diǎn)在于集成了網(wǎng)洛審計(jì)、補(bǔ)丁管理功能，可以自動(dòng)生成網(wǎng)洛拓?fù)鋱D、自動(dòng)補(bǔ)丁管理。
上述漏洞掃瞄程序及特點(diǎn)如表1所示。
4 結(jié)論
一般而言，綜合地應(yīng)用多種掃瞄方法或掃瞄程序可以得到比較滿意de結(jié)果。但是漏洞掃瞄從其技術(shù)原理上分析，有不可忽視de副作用。比如對大范圍de IP地址或者端口進(jìn)行某種掃瞄，反復(fù)高速de發(fā)出特定de連接請求，所造成de結(jié)果就是目標(biāo)網(wǎng)洛及主機(jī)上存在大量de連接請求數(shù)據(jù)包，可以造成網(wǎng)洛擁塞，主機(jī)無法正常使用，這正是DoS攻擊de方法及表現(xiàn)。因此若要防范漏洞掃瞄以及可能deDoS攻擊，要做到以下三點(diǎn)：
1.在防火墻及過濾設(shè)備上采用嚴(yán)格de過濾規(guī)則，禁止掃瞄de數(shù)據(jù)包進(jìn)入系統(tǒng)。
2.主機(jī)系統(tǒng)除了必要de網(wǎng)洛服務(wù)外，禁止其它de網(wǎng)洛應(yīng)用程序。
3.對于只對內(nèi)開放de網(wǎng)洛服務(wù)，更改其提供服務(wù)de端口。
此外，網(wǎng)洛掃瞄時(shí)發(fā)送de數(shù)據(jù)或多或少都會含有掃瞄者自身相關(guān)信息，從而也可以抓取掃瞄時(shí)de數(shù)據(jù)包，對掃瞄者進(jìn)行反向追蹤，這也是一個(gè)值得研究de方向。
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