渗透测试工具篇——Nmap
渗透测试工具篇——Nmap
介绍
Nmap是一款网络扫描和主机检测的非常有用的工具。 Nmap是不局限于仅仅收集信息和枚举，同时可以用来作为一个漏洞探测器或安全扫描器。它可以适用于winodws,linux,mac等操作系统。Nmap是一款非常强大的实用工具，包含四项基本功能:
-
主机发现(Host Detection)
-
端口扫描(Port Scanning)
-
版本侦测(version Detection)
-
操作系统侦测(Operating System Detection)
安装
基本使用方法
主机发现
-sL: List Scan 列表扫描，仅将指定的目标的IP列举出来，不进行主机发现。
-sn: Ping Scan 只进行主机发现，不进行端口扫描。
-Pn: 将所有指定的主机视作开启的，跳过主机发现的过程。
-PS/PA/PU/PY[portlist]: 使用TCPSYN/ACK或SCTP INIT/ECHO方式进行发现。
-PE/PP/PM: 使用ICMP echo, timestamp, and netmask 请求包发现主机。-PO[protocollist]: 使用IP协议包探测对方主机是否开启。
-n/-R: -n表示不进行DNS解析；-R表示总是进行DNS解析。
--dns-servers <serv1[,serv2],...>: 指定DNS服务器。
--system-dns: 指定使用系统的DNS服务器
--traceroute: 追踪每个路由节点
端口扫描
nmap默认会扫描1000个最有可能开放的TCP端口
端口扫描的状态：
Opend：端口开启
Closed： 端口关闭
Filtered：端口被过滤，数据没有到达主机，返回的结果为空，数据被防火墙
Unfiltered：未被过滤，数据有到达主机，但是不能识别端口的当前状态
Open|filtered：开放或者被过滤，端口没有返回值，主要发生在UDP、IP、FIN、NULL和Xmas扫描中
Closed|filtered：关闭或者被过滤，只发生在IP ID idle扫描
原理
-
TCP SYN scanning
这是Nmap默认的扫描方式，通常被称作半开放扫描（Half-open scanning）。该方式发送SYN到目标端口，如果收到SYN/ACK回复，那么判断端口是开放的；如果收到RST包，说明该端口是关闭的。如果没有收到回复，那么判断该端口被屏蔽（Filtered）。因为该方式仅发送SYN包对目标主机的特定端口，但不建立的完整的TCP连接，所以相对比较隐蔽，而且效率比较高，适用范围广。
-
TCP connect scanning
TCP connect方式使用系统网络API connect向目标主机的端口发起连接，如果无法连接，说明该端口关闭。该方式扫描速度比较慢，而且由于建立完整的TCP连接会在目标机上留下记录信息，不够隐蔽。所以，TCP connect是TCP SYN无法使用才考虑选择的方式。
-
TCP ACK scanning
向目标主机的端口发送ACK包，如果收到RST包，说明该端口没有被防火墙屏蔽；没有收到RST包，说明被屏蔽。该方式只能用于确定防火墙是否屏蔽某个端口，可以辅助TCP SYN的方式来判断目标主机防火墙的状况。
-
TCP FIN/Xmas/NULL scanning
这三种扫描方式被称为秘密扫描（Stealthy Scan），因为相对比较隐蔽。FIN扫描向目标主机的端口发送的TCP FIN包或Xmas tree包/Null包，如果收到对方RST回复包，那么说明该端口是关闭的；没有收到RST包说明端口可能是开放的或被屏蔽的（open|filtered）。其中Xmas tree包是指flags中FIN URG PUSH被置为1的TCP包；NULL包是指所有flags都为0的TCP包。
-
UDP scanning
UDP扫描方式用于判断UDP端口的情况。向目标主机的UDP端口发送探测包，如果收到回复“ICMP port unreachable”就说明该端口是关闭的；如果没有收到回复，那说明UDP端口可能是开放的或屏蔽的。因此，通过反向排除法的方式来断定哪些UDP端口是可能出于开放状态。
-
其他方式
除上述几种常用的方式之外，Nmap还支持多种其他探测方式。例如使用SCTP INIT/COOKIE-ECHO方式来探测SCTP的端口开放情况；使用IP protocol方式来探测目标主机支持的协议类型（TCP/UDP/ICMP/SCTP等等）；使用idle scan方式借助僵尸主机（zombie host，也被称为idle host，该主机处于空闲状态并且它的IPID方式为递增。详细实现原理参见：http://nmap.org/book/idlescan.html）来扫描目标在主机，达到隐蔽自己的目的；或者使用FTP bounce scan，借助FTP允许的代理服务扫描其他的主机，同样达到隐藏自己的身份的目的。
用法
-sS/sT/sA/sW/sM: 指定使用 TCP SYN/Connect()/ACK/Window/Maimon scans的方式来对目标主 机进行扫描。
-sU: 指定使用UDP扫描方式确定目标主机的UDP端口状况。
-sN/sF/sX: 指定使用TCP Null, FIN, and Xmas scans秘密扫描方式来协助探测对方的TCP端口状 态。
--scanflags <flags>: 定制TCP包的flags。
-sI <zombiehost[:probeport]>: 指定使用idle scan方式来扫描目标主机（前提需要找到合适的 zombie host）
-sY/sZ: 使用SCTP INIT/COOKIE-ECHO来扫描SCTP协议端口的开放的情况。
-sO: 使用IP protocol 扫描确定目标机支持的协议类型。
-b <FTP relay host>: 使用FTP bounce scan扫描方式
-p <port ranges>: 扫描指定的端口
实例: -p22; -p1-65535; -p U:53,111,137,T:21-25,80,139,8080,S:9（其中T代表TCP协议、U代表UDP协议、S代表SCTP协议）
-F: Fast mode – 快速模式，仅扫描TOP 100的端口
-r: 不进行端口随机打乱的操作（如无该参数，nmap会将要扫描的端口以随机顺序方式扫描，以让nmap的扫 描不易被对方防火墙检测到）。
--top-ports <number>:扫描开放概率最高的number个端口（nmap的作者曾经做过大规模地互联网扫描， 以此统计出网络上各种端口可能开放的概率。以此排列出最有可能开放端口的列表，具体可以参见文件： nmap-services。默认情况下，nmap会扫描最有可能的1000个TCP端口）
--port-ratio <ratio>: 扫描指定频率以上的端口。与上述--top-ports类似，这里以概率作为参数， 让概率大于--port-ratio的端口才被扫描。显然参数必须在在0到1之间，具体范围概率情况可以查看 nmap-services文件。
版本侦测
版本侦测，用于确定目标主机开放端口上运行的具体的应用程序及版本信息。
Nmap提供的版本侦测具有如下的优点：
- 高速。并行地进行套接字操作，实现一组高效的探测匹配定义语法。
- 尽可能地确定应用名字与版本名字。
- 支持TCP/UDP协议，支持文本格式与二进制格式。
- 支持多种平台服务的侦测，包括Linux/Windows/Mac OS/FreeBSD等系统。
- 如果检测到SSL，会调用openSSL继续侦测运行在SSL上的具体协议（如HTTPS/POP3S/IMAPS）。
- 如果检测到SunRPC服务，那么会调用brute-force RPC grinder进一步确定RPC程序编号、名字、版本号。
- 支持完整的IPv6功能，包括TCP/UDP，基于TCP的SSL。
- 通用平台枚举功能（CPE）
- 广泛的应用程序数据库（nmap-services-probes）。目前Nmap可以识别几千种服务的签名，包含了180多种不同的协议。
原理
版本侦测主要分为以下几个步骤：
- 首先检查open与open|filtered状态的端口是否在排除端口列表内。如果在排除列表，将该端口剔除。
- 如果是TCP端口，尝试建立TCP连接。尝试等待片刻（通常6秒或更多，具体时间可以查询文件nmap-services-probes中Probe TCP NULL q||对应的totalwaitms）。通常在等待时间内，会接收到目标机发送的“WelcomeBanner”信息。nmap将接收到的Banner与nmap-services-probes中NULL probe中的签名进行对比。查找对应应用程序的名字与版本信息。
- 如果通过“Welcome Banner”无法确定应用程序版本，那么nmap再尝试发送其他的探测包（即从nmap-services-probes中挑选合适的probe），将probe得到回复包与数据库中的签名进行对比。如果反复探测都无法得出具体应用，那么打印出应用返回报文，让用户自行进一步判定。
- 如果是UDP端口，那么直接使用nmap-services-probes中探测包进行探测匹配。根据结果对比分析出UDP应用服务类型。
- 如果探测到应用程序是SSL，那么调用openSSL进一步的侦查运行在SSL之上的具体的应用类型。
- 如果探测到应用程序是SunRPC，那么调用brute-force RPC grinder进一步探测具体服务。
用法
-sV: 指定让Nmap进行版本侦测
--version-intensity <level>: 指定版本侦测强度（0-9），默认为7。数值越高，探测出的服务越准 确，但是运行时间会比较长。
--version-light: 指定使用轻量侦测方式 (intensity 2)
--version-all: 尝试使用所有的probes进行侦测 (intensity 9)
--version-trace: 显示出详细的版本侦测过程信息。
OS侦测
Nmap使用TCP/IP协议栈指纹来识别不同的操作系统和设备。在RFC规范中，有些地方对TCP/IP的实现并没有强制规定，由此不同的TCP/IP方案中可能都有自己的特定方式。Nmap主要是根据这些细节上的差异来判断操作系统的类型的。
具体实现方式如下：
- Nmap内部包含了2600多已知系统的指纹特征（在文件nmap-os-db文件中）。将此指纹数据库作为进行指纹对比的样本库。
- 分别挑选一个open和closed的端口，向其发送经过精心设计的TCP/UDP/ICMP数据包，根据返回的数据包生成一份系统指纹。
- 将探测生成的指纹与nmap-os-db中指纹进行对比，查找匹配的系统。如果无法匹配，以概率形式列举出可能的系统。
nmap -O ip
Nmap进阶用法
防火墙/IDS规避
防火墙与IDS规避为用于绕开防火墙与IDS（入侵检测系统）的检测与屏蔽，以便能够更加详细地发现目标主机的状况。
Nmap提供了多种规避技巧，通常可以从两个方面考虑规避方式：数据包的变换（Packet Change）与时序变换（Timing Change）。
规避原理
-
分片
将可疑的探测包进行分片处理（例如将TCP包拆分成多个IP包发送过去），某些简单的防火墙为了加快处理速度可能不会进行重组检查，以此避开其检查。
-
ip诱骗
在进行扫描时，将真实IP地址和其他主机的IP地址（其他主机需要在线，否则目标主机将回复大量数据包到不存在的主机，从而实质构成了拒绝服务攻击）混合使用，以此让目标主机的防火墙或IDS追踪检查大量的不同IP地址的数据包，降低其追查到自身的概率。注意，某些高级的IDS系统通过统计分析仍然可以追踪出扫描者真实IP地址。
-
ip伪装
顾名思义，IP伪装即将自己发送的数据包中的IP地址伪装成其他主机的地址，从而目标机认为是其他主机在与之通信。需要注意，如果希望接收到目标主机的回复包，那么伪装的IP需要位于统一局域网内。另外，如果既希望隐蔽自己的IP地址，又希望收到目标主机的回复包，那么可以尝试使用idle scan或匿名代理（如TOR）等网络技术。
-
指定源端口
某些目标主机只允许来自特定端口的数据包通过防火墙。例如FTP服务器配置为：允许源端口为21号的TCP包通过防火墙与FTP服务端通信，但是源端口为其他端口的数据包被屏蔽。所以，在此类情况下，可以指定Nmap将发送的数据包的源端口都设置特定的端口。
-
扫描延时
某些防火墙针对发送过于频繁的数据包会进行严格的侦查，而且某些系统限制错误报文产生的频率（例如，Solaris 系统通常会限制每秒钟只能产生一个ICMP消息回复给UDP扫描），所以，定制该情况下发包的频率和发包延时可以降低目标主机的审查强度、节省网络带宽。
-
其它技术
Nmap还提供多种规避技巧，比如指定使用某个网络接口来发送数据包、指定发送包的最小长度、指定发包的MTU、指定TTL、指定伪装的MAC地址、使用错误检查和（badchecksum）。
更多信息http://nmap.org/book/man-bypass-firewalls-ids.html
规避用法
-f; --mtu <val>: 指定使用分片、指定数据包的MTU.
-D <decoy1,decoy2[,ME],...>: 用一组IP地址掩盖真实地址，其中ME填入自己的IP地址。
-S <IP_Address>: 伪装成其他IP地址
-e <iface>: 使用特定的网络接口
-g/--source-port <portnum>: 使用指定源端口
--data-length <num>: 填充随机数据让数据包长度达到Num。
--ip-options <options>: 使用指定的IP选项来发送数据包。
--ttl <val>: 设置time-to-live时间。
--spoof-mac <mac address/prefix/vendor name>: 伪装MAC地址
--badsum: 使用错误的checksum来发送数据包（正常情况下，该类数据包被抛弃，如果收到回复，说明回复来自防火墙或IDS/IPS）。
示例：
nmap -v -F -Pn -D ip,ME -e etho -g 3355 192.168.1.1
-F表示快速扫描100个端口；-Pn表示不进行Ping扫描；-D表示使用IP诱骗方式掩盖自己真实IP（其中ME表示自己IP）；-e eth0表示使用eth0网卡发送该数据包；-g 3355表示自己的源端口使用3355；192.168.1.1是被扫描的目标IP地址。
NSE脚本引擎
SE脚本引擎（Nmap Scripting Engine）是Nmap最强大最灵活的功能之一，允许用户自己编写脚本来执行自动化的操作或者扩展Nmap的功能。
NSE使用Lua脚本语言，并且默认提供了丰富的脚本库，目前已经包含14个类别的350多个脚本。
NSE的设计初衷主要考虑以下几个方面：
- 网络发现（Network Discovery）
- 更加复杂的版本侦测（例如skype软件）
- 漏洞侦测(Vulnerability Detection)
- 后门侦测(Backdoor Detection)
- 漏洞利用(Vulnerability Exploitation)
nmap的脚本主要可以分为
- Auth：负责处理鉴权证书(绕过鉴权)的脚本
- Broadcast：在局域网内探查更多服务去开启情况，如DHCP/DNS等
- Brute：针对常见的应用提供暴力破解方式，如HTTP/HTTPS
- Default：使用-sC或-A选项扫描时默认的脚本，提供基本的脚本扫描能力
- Discovery：对网络进行更多的信息搜集，如SMB枚举，SNMP查询等
- Dos：用于进行拒绝服务攻击
- Exploit：利用已知的漏洞入侵系统
- External：利用第三方的数据库或资源 。如，进行whois解析
- Fuzzer：模糊测试脚本，发送异常的包到目标机，探测出潜在漏洞
- Intrusive：入侵性的脚本，此类脚本可能引发对方的IDS/IPS的记录或屏蔽
- Malware：探测目标是否感染了病毒，开启后门等
- Safe：与Intrusive相反，属于安全性脚本
- Version：负责增强服务与版本扫描功能的脚本
- Vuln：负责检查目标机是否有常见漏洞，如MS08-067
用法
-sC: 等价于 --script=default，使用默认类别的脚本进行扫描。
--script=<Lua scripts>: <Lua scripts>使用某个或某类脚本进行扫描，支持通配符描述
--script-args=<n1=v1,[n2=v2,...]>: 为脚本提供默认参数
--script-args-file=filename: 使用文件来为脚本提供参数
--script-trace: 显示脚本执行过程中发送与接收的数据
--script-updatedb: 更新脚本数据库
--script-help=<Lua scripts>: 显示脚本的帮助信息，其中<Luascripts>部分可以逗号分隔的文件或脚本类别。
实例
nmap -script smb-vuln-ms17-010 192.168.10.34 #可以探测该主机是否存在ms17_010漏洞
nmap --max-parallelism 800 --script http-slowloris scanme.nmap.org #可以探测该主机是否存在http拒绝服务攻击漏洞
nmap -script http-iis-short-name-brute 192.168.10.34 #探测是否存在IIS短文件名漏洞
nmap -script mysql-empty-password 192.168.10.34 #验证mysql匿名访问
nmap -p 443 -script ssl-ccs-injection 192.168.10.34 #验证是否存在openssl CCS注入漏洞
--script=http-waf-detect #验证主机是否存在WAF
--script=http-waf-fingerprint #验证主机是否存在WAF
nmap --script-brute 192.168.1.1 #nmap可对数据库、SMB、SNMP等进行简单密码的暴力破解
nmap --script-vuln 192.168.1.1 #扫描是否有常见漏洞
常用命令小结
nmap -sn 10.95.10.100/24(10.96.10.100-200)
nmap -Pn ip
nmap -sS ip
nmap -sS -sU -p 1-65535 ip
nmap -sV ip
nmap -T4 -A -V ip
nmap -O ip
nmap --script-vuln ip
