Go 实现简单 TCP 扫描器

阅读数:63 2019 年 11 月 14 日 13:58

Go实现简单TCP扫描器

今天为大家分享一篇关于 Go 实现 TCP 扫描器的文章,如果大家对 Go 编写扫描器感兴趣,可以看下本篇文章。希望能对大家有所帮助。

Go 在网络应用编程方面堪称完美。它自带的标准库也很优秀,在开发过程中可以给予我们很多帮助。

在本文中,我们将会用 Go 写一个简单的 TCP 扫描器。整个程序的代码在 50 行以内。在我们开始动手之前,先介绍一些理论知识。

不得不说,TCP 是比我们介绍的要复杂的多,但是我们只介绍一点基础知识。TCP 的握手有三个过程。首先,客户端发送一个 syn 的包,表示建立回话的开始。如果客户端收到超时,说明端口可能在防火墙后面,

Go实现简单TCP扫描器

第二,如果服务端应答 syn-ack 包,意味着这个端口是打开的,否则会返回 rst 包。最后,客户端需要另外发送一个 ack 包。从这时起,连接就已经建立。

Go实现简单TCP扫描器

我们 TCP 扫描器第一步先实现单个端口的测试。使用标准库中的 net.Dial 函数,该函数接收两个参数:协议和测试地址(带端口号)。

复制代码
package main
import (
"fmt"
"net"
)
func main() {
_, err := net.Dial("tcp", "google.com:80")
if err == nil {
fmt.Println("Connection successful")
} else {
fmt.Println(err)
}
}

为了不一个一个地测试每个端口,我们将添加一个简单的循环来简化整个测试过程。

复制代码
package main
import (
"fmt"
"net"
)
func main() {
for port := 80; port < 100; port++ {
conn, err := net.Dial("tcp", fmt.Sprintf("google.com:%d", port))
if err == nil {
conn.Close()
fmt.Println("Connection successful")
} else {
fmt.Println(err)
}
}
}

这种处理方式有个很大的问题,极度的慢。我们可以通过两个操作来处理一下:并行的执行及为每个连接添加超时控制。

我们来看下如何实现并行。第一步先把扫描功能拆分为一个独立函数。这样会使我们的代码看起来清晰。

复制代码
func isOpen(host string, port int) bool {
time.Sleep(time.Millisecond * 1)
conn, err := net.Dial("tcp", fmt.Sprintf("%s:%d", host, port))
if err == nil {
_ = conn.Close()
return true
}
return false
}

我们会引入一个新的方法 WaitGroup ,详细用法信息可以参考标准库文档。在主函数中,我们可以拆分为协程去执行,然后等待执行结束。

复制代码
func main() {
ports := []int{}
wg := &sync.WaitGroup{}
for port := 1; port < 100; port++ {
wg.Add(1)
go func() {
opened := isOpen("google.com", port)
if opened {
ports = append(ports, port)
}
wg.Done()
}()
}
wg.Wait()
fmt.Printf("opened ports: %v\n", ports)
}

我们的代码已经执行的很快了,但是由于超时的原因,我们需要等待很久才能收到返回的错误信息。我们可以假设如果我们 200 毫秒内没有收到服务器的回应,就不再继续等待。

复制代码
func isOpen(host string, port int, timeout time.Duration) bool {
time.Sleep(time.Millisecond * 1)
conn, err := net.DialTimeout("tcp", fmt.Sprintf("%s:%d", host, port), timeout)
if err == nil {
_ = conn.Close()
return true
}
return false
}
func main() {
ports := []int{}
wg := &sync.WaitGroup{}
timeout := time.Millisecond * 200
for port := 1; port < 100; port++ {
wg.Add(1)
go func(p int) {
opened := isOpen("google.com", p, timeout)
if opened {
ports = append(ports, p)
}
wg.Done()
}(port)
}
wg.Wait()
fmt.Printf("opened ports: %v\n", ports)
}

至此,我们就得到了一个简单的端口扫描器。但有些不好的是,不能很方便的修改域名地址以及端口号范围,我们必须要重新编译代码才可以。Go 还有一个很不错的包叫做 flag 。

flag 包可以帮助我们编写命令行程序。我们可以配置每个字符串或数字。我们为主机名及要测试的端口范围和连接超时添加参数。

复制代码
func main() {
hostname := flag.String("hostname", "", "hostname to test")
startPort := flag.Int("start-port", 80, "the port on which the scanning starts")
endPort := flag.Int("end-port", 100, "the port from which the scanning ends")
timeout := flag.Duration("timeout", time.Millisecond * 200, "timeout")
flag.Parse()
ports := []int{}
wg := &sync.WaitGroup{}
for port := *startPort; port <= *endPort; port++ {
wg.Add(1)
go func(p int) {
opened := isOpen(*hostname, p, *timeout)
if opened {
ports = append(ports, p)
}
wg.Done()
}(port)
}
wg.Wait()
fmt.Printf("opened ports: %v\n", ports)
}

如果我们想要显示如何使用,我们可以添加一个 -h 参数,来显示使用说明。整个项目不到 50 行的代码,我们使用到了并行、flag 及 net 包。

唯一的问题就是,现在这个程序会有竞争条件。在只扫描少数端口时,速度比较慢,可能不会出现,但确实存在这个问题。所以我们需要使用 mutex 来修复它。

复制代码
wg := &sync.WaitGroup{}
mutex := &sync.Mutex{}
for port := *startPort; port <= *endPort; port++ {
wg.Add(1)
go func(p int) {
opened := isOpen(*hostname, p, *timeout)
if opened {
mutex.Lock()
ports = append(ports, p)
mutex.Unlock()
}
wg.Done()
}(port)
}

我们本次只是简单的实现端口扫描的功能。如果大家喜欢编写这种工具,可以加入自己的理解或特性。参照 nmap 等著名扫描器的实现思路,用 Go 来打造自己的扫描器,从而加深对网络编程的理解。

总结

以上就是本次分享的内容~

如果有什么改进建议,也可以在我们评论区留言,供大家参考学习。

本文转载自公众号 360 云计算(ID:hulktalk)。

原文链接:

https://mp.weixin.qq.com/s/OhS_RQZojJbkenOSS_tEng

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