网络扫描器概念与相关技术
    网络安全扫描器简介

  迅速发展的Internet给人们的生活、工作带来了巨大的方便,但同时,也带来了一些不容忽视的问题,网络信息的安全保密问题就是其中之一。
  网络的开放性以及***的***是造成网络不安全的主要原因。科学家在设计Internet之初就缺乏对安全性的总体构想和设计,我们所用的TCP/IP 协议是建立在可信的环境之下,首先考虑的是网络互连,它是缺乏对安全方面的考虑的。而且TCP/IP协议是完全公开的,远程访问使许多***者无须到现场就能够得手,连接的主机基于互相信任的原则等等这一些性质使网络更加不安全。
  先进的技术是实现网络信息安全的有力武器,这些技术包括:密码技术、身份验证技术、访问控制技术、安全内核技术、网络反病毒技术、信息泄漏防治技术、防火墙技术、网络安全漏洞扫描技术、***检测技术等。而在系统发生安全事故之前对其进行预防性检查,及时发现问题并予以解决不失为一种很好的办法,于是网络安全漏洞扫描技术应运而生。

1. 扫描器基本工作原理
  扫描器是一种自动检测远程或本地主机安全脆弱点的程序,通过使用扫描器可以不留痕迹的发现远程服务器的各种TCP端口的分配及提供的服务和它们的软件版本,这就能让我们间接的或直观的了解到远程主机所存在的安全问题。
  扫描器采用模拟***的形式对目标可能存在的已知安全漏洞进行逐项检查。目标可以是工作站、服务器、交换机、数据库应用等各种对象。然后根据扫描结果向系统管理员提供周密可*的安全性分析报告,为提高网络安全整体水平产生重要依据。在网络安全体系的建设中,安全扫描工具花费低、效果好、见效快、与网络的运行相对对立、安装运行简单,可以大规模减少安全管理员的手工劳动,有利于保持全网安全政策的统一和稳定。
  扫描器并不是一个直接的***网络漏洞的程序,它仅仅能帮助我们发现目标机的某些存在的弱点。一个好的扫描器能对它得到的数据进行分析,帮助我们查找目标主机的漏洞。但它不会提供进入一个系统的详细步骤。
  扫描器应该有三项功能:发现一个主机和网络的能力;一旦发现一台主机,有发现什么服务正运行在这台主机上的能力;通过测试这些服务,发现这些漏洞的能力。
  扫描器对Internet安全很重要,因为它能揭示一个网络的脆弱点。在任何一个现有的平台上都有几百个熟知的安全脆弱点。在大多数情况下,这些脆弱点都是唯一的,仅影响一个网络服务。人工测试单台主机的脆弱点是一项极其繁琐的工作,而扫描程序能轻易的解决这些问题。扫描程序开发者利用可得到的常用***方法并把它们集成到整个扫描中,这样使用者就可以通过分析输出的结果发现系统的漏洞。

2.端口扫描介绍
  真正的扫描器是TCP端口扫描器,这种程序可以选通TCP/IP端口和服务(比如,Telnet或FTP),并记录目标的回答。通过这种方法,可以搜集到关于目标主机的有用信息(比如,一个匿旬用户是否可以登录等等)。而其他所谓的扫描器仅仅是UNIX网络应用程序,这些程序一般用于观察某一服务是否正在一台远程机器上正常工作,它们不是真正的扫描器,但也可以用于收集目标主机的信息(UNIX平台上通用的rusers和host命令就是这类程序的很好的例子)。
2.1 TCP SYN 扫描
  扫描程序发送的SYN数据包,好像准备打开一个新的连接并等待反映一样。一个SYN|ACK的返回信息表示端口处于侦听状态。一个RST 返回表示端口没有处于侦听状态。如果收到一个SYN|ACK,扫描程序必须再发送一个RST 信号,来关闭这个连接过程。
  优点:不会在目标计算机上留下纪录。
  缺点:扫描程序必须要有root权限才能建立自己的SYN数据包。

2.2 TCP FIN 扫描
  关闭的端口会用适当的RST来回复FIN数据包,而打开的端口会忽略对FIN数据包的回复。
  优点:FIN数据包可以不惹任何麻烦的通过。
  缺点:这种方法和系统的实现有一定的关系,有些系统不论是打开的或关闭的端口对FIN数据包都要给以回复,这种情况下该方法就不实用了。

2.3 TCP connect()扫描
  操作系统提供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。
  优点:系统中的任何用户都有权利使用这个调用;如果对每个目标端口以线性的方式扫描,将会花费相当长的时间,但如果同时打开多个套接字,就能加速扫描。
  缺点:很容易被发现,目标计算机的logs文件会显示一连串连接和连接出错的消息,并且能很快的将它关闭。
  
3.扫描程序介绍
  目前存在的扫描器产品主要可分为基于主机的和基于网络的两种,前者主要关注软件所在主机上面的风险漏洞,而后者则是通过网络远程探测其它主机的安全风险漏洞。
  国外,基于主机的产品主要有:AXENT公司的ESM,ISS公司的System Scanner等,基于网络的产品包括ISS公司的Internet Scanner、AXENT公司的NetRecon、NAI公司的CyberCops Scanner、Cisco的NetSonar等。目前国内有中科院网威工作室开发的NetPower产品出现,另外北方计算机公司(总参)也有类似产品。 下面介绍一些可以在Internet上免费获得的扫描程序。
3.1 NSS(网络安全扫描器)
  (1) NSS由Perl语言编成,它最根本的价值在于速度,它运行速度非常快,可以执行下列常规检查:
  ■Sendmail
  ■匿名FTP
  ■NFS出口
  ■TFTP
  ■Hosts.equiv
  ■Xhost
  注:除非你拥有最高特权,否则NSS不允许你执行Hosts.equiv。
  (2) 利用NSS,用户可以增加更强大的功能,其中包括:
  ■AppleTalk扫描
  ■Novell扫描
  ■LAN管理员扫描
  ■可扫描子网
  (3) NSS执行的进程包括:
  ■取得指定域的列表或报告,该域原本不存在这类列表
  ■用Ping命令确定指定主机是否是活性的
  ■扫描目标主机的端口
  ■报告指定地址的漏洞
  (4) 提示
  在对NSS进行解压缩后,不能立即运行NSS,需要对它进行一些修改,必须设置一些环境变量,以适应你的机器配置。主要变量包括:
$TmpDir_NSS使用的临时目录
$YPX-ypx应用程序的目录
$PING_可执行的ping命令的目录
$XWININFO_xwininfo的目录
  如果你隐藏了Perl include目录(目录中有Perl include文件),并且在PATH环境变量中没有包含该目录,需要加上这个目录;同时,用户应该注意NSS需要ftplib.pl库函数。NSS具有并行能力,可以在许多工作站之间进行分布式扫描。而且,它可以使进程分支。在资源有限的机器上运行NSS(或未经允许运行NSS)应该避免这种情况,在代码中有这方面的选项设置。
  可在下面地址找到NSS拷贝。
  
[url]http://www.giga.or.at/pub/hacker/unix[/url]

3.2 Strobe(超级优化TCP端口检测程序)
  strobe是一个TCP端口扫描器,它可以记录指定机器的所有开放端口。strobe运行速度快(其作者声称在适中的时间内,便可扫描整个一个国家的机器)。
  strobe的主要特点是,它能快速识别指定机器上正在运行什么服务。strobe的主要不足是这类信息是很有限的,一次strobe***充其量可以提供给"***者"一个粗略的指南,告诉什么服务可以被***。但是,strobe用扩展的行命令选项弥补了这个不足。比如,在用大量指定端口扫描主机时,你可以禁止所有重复的端口描述(仅打印首次端口定义)。其他选项包括:
  ■定义起始和终止端口
  ■定义在多长时间内接收不到端口或主机响应,便终止这次扫描。
  ■定义使用的socket号码
  ■定义strobe要捕捉的目标主机的文件
  在如下地址可以找到strobe的拷贝:
  
[url]http://sunsite.kth.se/linux/system/network/admin/[/url]
  在获得strobe的同时,必然获得手册页面,这对于Solaris 2.3是一个明显的问题,为了防止发生问题,必须禁止使用getpeername()。在行命令中加入-g 标志就可以实现这一目的。同时,尽管strobe没有对远程主机进行广泛测试,但它留下的痕迹与早期的ISS一样明显,被strobe扫描过的主机会知道这一切(这非常象在/var/adm/messages文件中执行连接请求)。

3.3 SATAN(安全管理员的网络分析工具)
  SATAN是为UNIX设计的,它主要是用C和Perl语言编写的(为了用户界面的友好性,还用了一些HTML技术)。它能在许多类UNIX平台上运行,有些根本不需要移植,而在其他平台上也只是略作移植。
  在Linux上运行SATAN有一个特殊问题,应用于原系统的某些规则在Linus平台上会引起系统失效的致命缺陷;在tcp-scan模块中实现 select()调用也会产生问题;最后要说的是,如果用户扫描一个完整子网,则会引进反向fping爆炸,也即套接字(socket)缓冲溢出。但是,有一个站点不但包含了用于Linux的、改进的SATAN二进制代码,还包含了diff文件,这些条款可以在
[url]ftp://ftp.lod.com/[/url]上发现,或者可以直接从Sun站点(sunsite.unc.edu)取得diff文件:
  /pub/linux/system/network/admin/satan-linux.1.1.1.diff.gz
  SATAN用于扫描远程主机的许多已知的漏洞,其中包括但并不限于下列这些漏洞:
  ■FTPD脆弱性和可写的FTP目录
  ■NFS脆弱性
  ■NIS脆弱性
  ■RSH脆弱性
  ■Sendmail
  ■X服务器脆弱性
  可在下面地址中获得SATAN的拷贝:
  
[url]http://www.fish.com[/url]
  SATAN的安装和其他应用程序一样,每个平台上的SATAN目录可能略有不同,但一般都是/satan-1.1.1。安装的第一步(在阅读了使用文档说明后)是运行Perl程序reconfig。这个程序搜索各种不同的组成成分,并定义目录路径。如果它不能找到或定义一个浏览器。则运行失败,那些把浏览器安装在非标准目录中(并且没有在PATH中进行设置)的用户将不得不手工进行设置。同样,那些没有用DNS(未在自己机器上运行DNS)的用户也必须在/satan-1.1.1/conf/satan.cf中进行下列设置:$dont_use_nslookuo=1;在解决了全部路径问题后,用户可以在分布式系统上运行安装程序(IRIX或SunOS),我建议要非常仔细地观察编译,以找出错误。
  SATAN比一般扫描器需要更多一些的资源,尤其是在内存和处理器功能方面要求更高一些。如果你在运行SATAN时速度很慢,可以尝试几种解决办法。最直接的办法就是扩大内存和提高处理器能力,但是,如果这种办法不行,我建议用下面两种方法:一是尽可能地删除其他进程;二是把你一次扫描主机的数量限制在100台以下。最后说明的一点是,对于没有强大的视频支持或内存资源有限的主机,SATAN有一个行命令接口,这一点很重要。

3.4 Jakal
  Jakal是一个秘密扫描器,也就是就,它可以扫描一个区域(在防火墙后面),而不留下任何痕迹。
秘密扫描器工作时会产生"半扫描"(half scans),它启动(但从不完成)与目标主机的SYN/ACK过程。从根本上讲,秘密扫描器绕过了防火墙,并且避开了端口扫描探测器,识别出在防火墙后面运行的是什么服务。(这里包括了像Courtney和GAbriel这样的精制扫描探测器)。
  在下面地址中可以找到由Half life,Jeff(PhiJi)Fay和Abdullah Marahie编写的Jakal拷贝:
[url]http://www.giga.or.at.pub/hacker/unix[/url]

3.5 IdentTCPscan
  IdentTCPscan是一个更加专业化的扫描器,其中加入了识别指定TCP端口进程的所有者的功能,也就是说,它能测定该进程的UID。可在如下地址找到拷贝:
[url]http://www.giga.or.at/pub/hacker/unix[/url]

3.6 CONNECT
  CONNECT是一个bin/sh程序,它的用途是扫描TFTP服务子网。在下面地址可得到拷贝:
[url]http://www.giga.or.at/pub/hacker/unix/[/url]

3.7 FSPScan
  FSPScan用于扫描FSP服务顺。FSP代表文件服务协议,是非常类似于FTP的Internet协议。它提供匿名文件传输,并且据说具有网络过载保护功能(比如,FSP从来不分*)。FSP最知名的安全特性可能就是它记录所有到来用户的主机名,这被认为优于FTP,因为FTP仅要求用户的E- mail地址(而实际上根本没有进行记录)。FSP相当流行,现在为Windows 和OS/2开发了GUI客户程序。可在如下地址找到:
[url]http://www.giga.or.at/pub/hacker/unix[/url]

3.8 XSCAN
  XSCAN扫描具有X服务器弱点的子网(或主机)。乍一看,这似乎并不太重要,毕竟其他多数扫描器都能做同样的工作。然而,XSCAN包括了一个增加的功能:如果它找到了一个脆弱的目标,它会立即加入记录。
XSCAN的其他优点还包括:可以一次扫描多台主机。这些主机可以在行命令中作为变量键入(并且你可以通过混合匹配同时指定主机和子网)。可在如下地址找到:
[url]http://www.giga.or.at/pub/hacker/unix[/url]

4. 结束语
  随着Internet的应用日渐普及,网络***的种类和方式也愈来愈多,扫描程序不太可能集成所有的远程***。每发现一个新的漏洞,扫描程序就应该加入检查这个新漏洞的能力,这是一个永不停止的过程。因此扫描器最多提供一个快速观察TCP/IP安全性的工具,通过系统管理员的正确使用,能够避免一些***者的恶意***,但并不能保证网络的安全。