Nmap常见扫描方式流量分析

环境说明

扫描者：manjaro linux ， IP地址：192.168.31.160

被扫描者：centos 7，IP地址：192.168.31.175

分析工具：wireshark

nmap 版本：version 7.80

TCP 知识回顾

这里对TCP的三次握手知识进行简单的回顾，方便后面理解Nmap的扫描流量

关于TCP协议相关内容看：http://networksorcery.com/enp/default.htm

Source Port：源端口

Destination Port：目的端口

Sequence Number：序列号。

Acknowledgment Number：确认号

Control Bits：包含一下几种（这几个字段这里要有印象，后续关于nmap的扫描都和这里会有关系）：

字段	含义
URG	紧急指针是否有效。如果设置1，用于通知接收数据方在处理所有数据包之前处理紧急数据包
ACK	确认号是否有效。用于确认主机成功接收数据包。如果Acknowledgment Number包含有效的确认号码，则设置ACK标志为。例如tcp三次握手的第二步，发送ACK=1和SYN=1 ，就是告知对方它已经收到初始包
PSH	强制将数据压入缓冲区
RST	连接重置
SYN	表示建立连接
FIN	表示关闭连接

下图是TCP三次握手的过程：

SYN 扫描

Nmap 的默认扫描方式就是SYN扫描，在192.168.31.160 执行如下命令进行扫描：

➜ sudo nmap -p22 192.168.31.175
Starting Nmap 7.80 ( https://nmap.org ) at 2020-07-04 11:45 CST
Nmap scan report for 192.168.31.175
Host is up (0.00044s latency).
PORT   STATE SERVICE
22/tcp open  ssh
MAC Address: 4C:1D:96:FC:4D:E2 (Unknown)
Nmap done: 1 IP address (1 host up) scanned in 0.38 seconds

在192.168.31.175 进行tcpdump 命令进行抓包：tcpdump -i any -w syn_scan.pcap, 下面是通过wireshare分数据包分析截图：

从获取的流量可以很容易看到，这种扫描的的方式是在三次握手的最后一步没有回复正常的ACK,而是发送了RST

nmap 利用客户端回SYN，ACK 的这个数据包其实就已经知道22这个端口是开放的，如果我们扫描一个没有开放的端口：

➜  sudo nmap -p80 192.168.31.175
Starting Nmap 7.80 ( https://nmap.org ) at 2020-07-06 22:08 CST
Nmap scan report for 192.168.31.175
Host is up (0.00034s latency).
PORT   STATE  SERVICE
80/tcp closed http
MAC Address: 4C:1D:96:FC:4D:E2 (Unknown)
Nmap done: 1 IP address (1 host up) scanned in 0.34 seconds

同样我们看一下在192.168.31.175 上抓的数据包的情况，被扫描主机直接恢复RST，ACK断开连接，namp从而知道被扫描端口是关闭的，数据包如下：

全连接扫描

nmap也可以进行全连接扫描，也就是完成完整的三次握手，当然这种扫描方式的效率是不如SYN扫描的

nmap -sT -p端口目标主机

NULL扫描

是将一个没有设置任何标志位的数据包发送给TCP端口,在正常的通信中至少要设置一个标志位。

根据FRC 793的要求,在端口关闭的情况下,若收到一个没有设置标志位的数据字段,那么主机应该舍弃这个分段,并发送一个RST数据包,否则不会响应发起扫描的客户端计算机。

也就是说,如果TCP端口处于关闭则响应一个RST数据包,若处于开放则无相应。但是应该知道理由NULL扫描要求所有的主机都符合RFC 793规定,但是windows系统主机不遵从RFC 793标准,且只要收到没有设置任何标志位的数据包时,不管端口是处于开放还是关闭都响应一个RST数据包。但是基于Unix(nix,如Linux)遵从RFC 793标准,所以可以用NULL扫描。经过上面的分析,我们知道NULL可以辨别某台主机运行的操作系统是什么操作系统,是为windows呢?还是unix/linux?

NULL的扫描命令参数：nmap -sN

➜  sudo nmap -sN -p22 192.168.31.175
Starting Nmap 7.80 ( https://nmap.org ) at 2020-07-06 22:30 CST
Nmap scan report for 192.168.31.175
Host is up (0.00022s latency).
PORT   STATE         SERVICE
22/tcp open|filtered ssh
MAC Address: 4C:1D:96:FC:4D:E2 (Unknown)
Nmap done: 1 IP address (1 host up) scanned in 0.67 seconds
➜ sudo nmap -sN -p999 192.168.31.175
Starting Nmap 7.80 ( https://nmap.org ) at 2020-07-06 22:30 CST
Nmap scan report for 192.168.31.175
Host is up (0.00042s latency).
PORT    STATE  SERVICE
999/tcp closed garcon
MAC Address: 4C:1D:96:FC:4D:E2 (Unknown)
Nmap done: 1 IP address (1 host up) scanned in 0.34 seconds
➜  share scp root@192.168.31.175:/root/null.pcap ./
root@192.168.31.175's password:
null.pcap                             100% 5188    10.4MB/s   00:00

分别扫描了一个开放的端口22 和未开放的端口999，下面的数据包中，可以看到，发送的第一个TCP包中Control Bits的所有Flags都没有设置，而开发的22端口没有收到任何回复，而关闭的端口，收到了一个RST数据包，nmap也是通过这种方式来判断端口是否开放。当然这种判断对于windows是不准确的了。

null的扫描流量特征还是非常明显的，很容易通过流量分析知道正在被进行null扫描。

FIN扫描

FIN 原理：

与NULL有点类似,只是FIN为指示TCP会话结束,在FIN扫描中一个设置了FIN位的数据包被发送后,若响应RST数据包,则表示端口关闭,没有响应则表示开放。此类扫描同样不能准确判断windows系统上端口开放情况。

FIN扫描命令参数：nmap -sF

➜ sudo nmap -sF -p22 192.168.31.175
Starting Nmap 7.80 ( https://nmap.org ) at 2020-07-06 22:46 CST
Nmap scan report for 192.168.31.175
Host is up (0.00014s latency).
PORT   STATE         SERVICE
22/tcp open|filtered ssh
MAC Address: 4C:1D:96:FC:4D:E2 (Unknown)
Nmap done: 1 IP address (1 host up) scanned in 0.61 seconds
➜ sudo nmap -sF -p999 192.168.31.175
Starting Nmap 7.80 ( https://nmap.org ) at 2020-07-06 22:46 CST
Nmap scan report for 192.168.31.175
Host is up (0.00028s latency).
PORT    STATE  SERVICE
999/tcp closed garcon
MAC Address: 4C:1D:96:FC:4D:E2 (Unknown)
Nmap done: 1 IP address (1 host up) scanned in 0.36 seconds

对比null扫描，就可以看出来，FIN扫描是发送一个设置FIN的数据包，同样的如果是linux系统，收到这个如果没有收到RST则认为端口是开放的，收到RST则表示端口没有开发，windows依然无法判断。

XMAS-TREE扫描

扫描原理：

XMAS扫描原理和NULL扫描的类似,将TCP数据包中的URG、PSH、FIN标志位置1后发送给目标主机。在目标端口开放的情况下,目标主机将不返回任何信息

和NULL扫描正好相反，XMAS扫描会把所有的标志为都设置

XMAS-TREE扫描命令参数：nmap -sX

➜ sudo nmap -sX -p22 192.168.31.175
Starting Nmap 7.80 ( https://nmap.org ) at 2020-07-06 22:53 CST
Nmap scan report for 192.168.31.175
Host is up (0.00028s latency).
PORT   STATE         SERVICE
22/tcp open|filtered ssh
MAC Address: 4C:1D:96:FC:4D:E2 (Unknown)
Nmap done: 1 IP address (1 host up) scanned in 0.55 seconds
➜ sudo nmap -sX -p999 192.168.31.175
Starting Nmap 7.80 ( https://nmap.org ) at 2020-07-06 22:54 CST
Nmap scan report for 192.168.31.175
Host is up (0.00021s latency).
PORT    STATE  SERVICE
999/tcp closed garcon
MAC Address: 4C:1D:96:FC:4D:E2 (Unknown)
Nmap done: 1 IP address (1 host up) scanned in 0.34 seconds

还是扫描开放的22端口和未开放的999端口，可以看到Xmas扫描会发送一个FIN，PSH，URG被设置的数据包，同样如果是linux系统可以根据是否收到RST包进行判断端口是否开放，windows无法进行判断