TCP的客户,服务器,端口扫描程序设计要点

海南大学信息科学技术学院 安全扫描技术 TCP的客户/服务器/端口扫描程序设计 学号 ______ 姓名 年级 2010级 __________ 专业 信息安全 ______ 指导老师 顾剑 ____ 目 录 1 实验目的及要求 ...................... 1 2 实验的背景及意义 .................... 1 3 实验流程 ............................ 1 4 实验内容与步骤 ...................... 3 5 实验代码 ............................ 5 5.1 TCP服务器程序 .................. 5 5.2 TCP客户端 ...................... 8 5.3 TCP端口扫描 ................... 10 6 实验操作手册 ....................... 11 7 实验总结 ........................... 14 第 1 页 共 17 页 1 实验目的及要求 (1)、熟悉Microsoft Visual Studio 2006编程环境。

(2)、了解TCP客户/服务器/扫描端口的模型原理。

(3)、熟悉Socket编程原理,掌握简单的套接字编程。

2 实验的背景及意义 (1)、TCP客户和服务器 TCP是面向连接的,所谓面向连接,就是当计算机双方通信时必需先建立连接,然后数据传送,最后拆除连接三个过程 并且TCP在建立连接时又分三步走 第一步是请求端(客户端)发送一个包含SYN即同步(Synchronize)标志的TCP报文,SYN同步报文会指明客户端使用的端口以及TCP连接的初始序号;

第二步,服务器在收到客户端的SYN报文后,将返回一个SYNACK的报文,表示客户端的请求被接受,同时TCP序号被加一,ACK即确认(Acknowledgement)。

第三步,客户端也返回一个确认报文ACK给服务器端,同样TCP序列号被加一,到此一个TCP连接完成。然后才开始通信的第二步数据处理。

这就是所说的TCP三次握手(Three-way Handshake)。

简单的说就是(C客户端,S服务端) CSYN到S S如成功--返回给C(SYNACK) C如成功---返回给S(ACK) 以上是正常的建立连接方式 (2)、TCP端口扫描 “端口”在计算机网络领域中是个非常重要的概念。它是专门为计算机通信而设计的,它不是硬件,不同于计算机中的“插槽”,可以说是个“软插槽”。如果有需要的话,一台计算机中可以有上万个端口。

端口是由TCP/IP协议定义的。其中规定,用IP地址和端口作为套接字,它代表TCP连接的一个连接端,一般称为Socket。具体来说,就是用[IP端口]来定位一台主机中的进程。可以做这样的比喻,端口相当于两台计算机进程间的大门,可以随便定义,其目的只是为了让两台计算机能够找到对方的进程。计算机就像一座大楼,这个大楼有好多入口(端口),进到不同的入口中就可以找到不同的公司(进程)。如果要和远程主机A的程序通信,那么只要把数据发向[A端口]就可以实现通信了。

可见,端口与进程是一一对应的,如果某个进程正在等待连接,称之为该进程正在监听,那么就会出现与它相对应的端口。由此可见,入侵者通过扫描端口,便可以判断出目标计算机有哪些通信进程正在等待连接,这也是端口扫描的主要目的。

3 实验流程 (1)、TCP客户程序和服务器程序流程图 程序分两部分客户程序和服务器程序。

工作过程是 服务器首先启动,它创建套接字之后等待客户的连接;
客户启动后创建套接字,然后和服务器建立连接;
建立连接后,客户接收键盘输入,然后将数据发送到服务器,服务器收到到数据后,将接收到的字符在屏幕上显示出来。或者服务器接收键盘输入,然后将数据发送到客户机,客户机收到数据后,将接收到的字符在屏幕上显示出来。

第 2 页 共 17 页 服务器方 Socket建立流式套接字,返回套接字号。

客户方 Socket,建立流失套接字, 返回套接字号 connect,将套接字s与远地主机连接 bind,套接字s与本地地址相连。

listen,通知TCP,服务器准备好接收连接。

accept,接受连接,等待客户端的连接... send/recv,在套接字上读/写数据,直到数据交换完 连接建立,accept返回,得到新的套接字,sc 直到数/写数据,上读recvt/send,在套接字sc 据交换完毕 closesocket,关闭套接字结束TCP对话 closesocket,关闭套接字sc closesocket,关闭最初套接字s,服务结束 (2)TCP端口扫描流程图 开始 imaxport 否 AfxBeginThreadDoScanPort_TCP, 参数af代表网络地址族,目前只有一种取值是有效的,即AF_INET,代表internet地址族;

Type代表网络协议类型,SOCK_DGRAM代表UDP协议,SOCK_STREAM代表TCP协议;

Protocol指定网络地址族的特殊协议,目前无用,赋值0即可。

返回值为SOCKET,若返回INVALID_SOCKET则失败。

2、指定本地地址bind 功能将套接字地址与所创建的套接字号联系起来。

格式int PASCAL FAR bindSOCKET s, const struct sockaddr FAR * name, int namelen; 参数s 是由socket调用返回的并且未作连接的套接字描述符(套接字号)。

其它没有错误,bind返回0,否则SOCKET_ERROR 地址结构说明 struct sockaddr_in { short sin_family;//AF_INET u_short sin_port;//16位端口号,网络字节顺序 struct in_addr sin_addr;//32位IP地址,网络字节顺序 char sin_zero[8];//保留 } 3、建立套接字连接connect和accept 功能共同完成连接工作 格式int PASCAL FAR connectSOCKET s, const struct sockaddr FAR * name, int namelen; SOCKET PASCAL FAR acceptSOCKET s, struct sockaddr FAR * name, int FAR * addrlen; 参数s 是由socket调用返回的并且未作连接的套接字描述符(套接字号)。

4、监听连接listen 功能用于面向连接服务器,表明它愿意接收连接。

格式int PASCAL FAR listenSOCKET s, int backlog; 5、数据传输send与recv 功能数据的发送与接收 格式int PASCAL FAR sendSOCKET s, const char FAR* buf, int len, int flags; int PASCAL FAR recvSOCKET s, const char FAR * buf, int len, int flags; 参数buf指向存有传输数据的缓冲区的指针。

第 4 页 共 17 页 6、多路复用select 功能用来检测一个或多个套接字状态。

格式int PASCAL FAR selectint nfds, fd_set FAR* readfds, fd_set FAR* writefds, fd_set FAR * exceptfds, const struct tim FAR* timeout; 参数readfds指向要做读检测的指针 writefds指向要做写检测的指针 exceptfds指向要检测是否出错的指针 timeout最大等待时间 7、关闭套接字closesocket 功能关闭套接字s 格式BOOL PASCAL FAR closesocket SOCKET s; 8、WSADATA类型和LPWSADATA类型 WSADATA类型是一个结构,描述了Socket库的一些相关信息,其结构定义如下 typedef struct WSAData { WORD wVersion; WORD wHighVersion; char szDescription[WSADESCRIPTION_LEN1]; char szSystemStatus[WSASYS_STATUS_LEN1]; unsigned short iMaxSockets; unsigned short iMaxUdpDg; char FAR * lpVendorInfo; } WSADATA; typedef WSADATA FAR *LPWSADATA; 值得注意的就是wVersion字段,存储了Socket的版本类型。LPWSADATA是WSADATA的指针类型。它们不用程序员手动填写,而是通过Socket的初始化函数WSAStartup读取出来。

9、sockaddr_in、in_ad