端口扫描是一种在计算机网络中应用的技术手段，其主要目的是探测目标设备上哪些端口处于开放状态。
形象地说，它就像在逐个敲击房屋的门，以此来判断哪些门是打开的，哪些是关闭的。
端口是网络服务和应用程序通过网络进行通信的虚拟终点，类似于通信的通道。
网络安全专家通常会利用端口扫描来检查网络中哪些“通道”（即端口）可以访问。
每台计算机都有许多端口，它们像一个个门一样，每个端口负责不同类型的通信。
某些端口是开放的，准备好与其他端口进行通信；而另一些端口则处于关闭状态，不响应任何请求。
当执行端口扫描时，扫描者会向这些端口发送小型数据包，以观察是否收到响应。
如果收到响应，则表明该端口处于开放状态，可能存在通过该端口与计算机或网络进行通信的方法。
这种技术既可以用于合法目的（如检查自身网络安全），也可能被恶意利用（如寻找系统漏洞入侵）。
端口扫描的重要性
端口扫描在计算机网络中扮演着关键的角色，其重要性体现在以下几个方面：
网络发现
端口扫描是网络管理员发现网络设备及其运行服务的重要工具。通过端口扫描，可以维护准确的设备清单及其配置信息，这对于网络管理至关重要。
网络故障排除
当出现网络连接问题时，端口扫描有助于定位问题根源。通过检查特定端口的状态，管理员可以识别可能导致流量阻塞的错误配置或防火墙设置。
安全评估
端口扫描的主要用途之一是评估网络安全性。它可以帮助识别网络设备中的潜在安全漏洞。例如，运行过时服务的开放端口可能会成为攻击者的突破口。
防火墙配置
端口扫描还用于测试和验证防火墙的配置。网络管理员可以通过从内部和外部角度进行扫描，确保防火墙能够正确地过滤流量，保护网络安全。
入侵检测
入侵检测系统（IDS）和入侵防御系统（IPS）通常会利用端口扫描技术来识别恶意网络活动。当IDS检测到特定端口上的异常连接尝试时，可能会触发警报。
网络映射
端口扫描有助于创建网络地图，这对于理解网络拓扑结构至关重要。
服务监控
端口扫描也用于监控服务是否正常运行。自动扫描程序可以定期检查关键端口的状态，并在检测到任何问题时触发警报。
渗透测试
道德黑客经常使用端口扫描作为渗透测试的一部分，以此评估网络的安全性，帮助他们发现潜在的漏洞，防止恶意攻击者利用这些漏洞。
端口扫描的工作原理
以下是对端口扫描工作原理的详细步骤：
1. 选择目标
首先，选择要扫描的目标设备或IP地址。目标可以是单个设备或整个网络。
2. 选择扫描工具
端口扫描通常使用专门的端口扫描器进行。用户可以根据需要配置不同的扫描参数。
3. 发送探测数据包
端口扫描器会向目标发送一系列探测数据包。每个数据包都指向目标设备上的特定端口。
这些数据包用于检查目标端口的状态，并设计得类似于实际的网络流量。
4. 分析响应
目标设备处理接收到的探测数据包，并根据被探测端口的状态作出响应。常见的响应有四种：
开放：如果端口开放且服务正在积极侦听，目标设备会返回一个积极的响应，表明该端口可访问。
关闭：如果收到“端口关闭”的响应，则意味着目标计算机上目前没有活动的服务。
已过滤：如果端口被过滤，则探测器不会收到响应。这可能是由于防火墙或其他安全措施阻止了探测。
未过滤：在某些情况下，探测器可能不会收到响应，因此无法明确判断端口是打开还是关闭。
5. 记录结果
端口扫描器记录从目标设备接收到的每个探测端口的响应，跟踪哪些端口是打开的、关闭的以及被过滤的。
6. 生成报告
扫描所有指定端口后，扫描工具将结果汇总成报告，提供开放端口及其相应服务的完整信息，可用于进一步的分析。
7. 结果分析
最后一步是分析端口扫描的结果，评估目标设备的安全状况，找出潜在的漏洞和错误配置。
端口扫描的类型
以下是一些常见的端口扫描技术：
1. TCP 连接扫描
这是最基本的端口扫描形式。它尝试与每个端口建立完整的TCP连接，以确定端口是打开还是关闭。
如果连接成功，则认为该端口是开放的。这种扫描方式相对容易被检测到。
2. TCP SYN 扫描（半开扫描）
这种方法中，扫描器发送一个TCP SYN数据包到目标端口。如果端口打开，则会返回一个SYN-ACK消息。
扫描器随后发送一个RST（重置）消息来中断连接，而不是完成完整的三次握手。这种方法比全连接扫描更隐蔽。
3. TCP FIN 扫描
扫描器向目标端口发送一个TCP FIN数据包。
如果端口关闭，它会回复一个RST数据包。如果端口打开，FIN数据包通常会被忽略。这种扫描在某些情况下有效，但并非适用于所有系统。
4. TCP XMAS 树扫描
这种扫描发送一个设置了FIN、URG和PSH标志的TCP数据包，类似于FIN扫描。
如果端口关闭，应该返回一个RST数据包。如果端口打开，数据包会被忽略。
5. TCP 空扫描
在空扫描期间，扫描器发送一个没有设置任何标志的TCP数据包。
开放端口会忽略发送的数据，而关闭端口通常会使用RST响应进行回应。与XMAS树扫描相似，这种方法比较隐蔽，但并非总是有效。
6. UDP 扫描
扫描UDP端口更加困难，因为UDP是无连接的。
扫描器向目标端口发送一个UDP数据包并等待响应。如果端口关闭，可能会回复一个ICMP端口不可达的消息；如果开放，则可能在应用程序层面做出响应。由于缺乏面向连接的协议，UDP扫描可能会比较慢。
7. 确认扫描
在这种扫描中，ACK（确认）数据包被发送到目标端口。响应取决于端口是被过滤还是未被过滤。
如果端口被过滤，可能会对RST数据包作出反应，或者根本没有反应；如果未被过滤，则可能忽略该数据包。这种扫描可以方便地识别有状态的防火墙。
8. 空闲扫描（僵尸扫描）
这是一种更高级的扫描方法，它使用一个“僵尸”主机（一个不知情的中间人）进行扫描。扫描器可以通过仔细检查僵尸主机响应中的IPID（标识字段）序列号来确定目标端口的状态。空闲扫描非常隐蔽，但执行起来很复杂。
图片来源 – 巴姆软件
重要提示：未经授权的端口扫描可被视为一种入侵行为。在进行端口扫描之前，请务必确保您已获得必要的授权和法律许可。
最佳端口扫描仪
端口扫描工具能够自动执行许多与网络侦查相关的手动任务，从而简化操作。
1. Nmap（网络映射器）
目前市场上最强大的开源网络扫描工具之一是Nmap。它配备了一个脚本引擎，允许用户编写和运行自定义脚本，在扫描过程中执行各种任务。这些脚本可以与外部数据库一起使用，以进行漏洞检测、信息收集等。Nmap还可以通过分析数据包如何被过滤或丢弃来提供网络上使用的防火墙或数据包过滤规则的相关信息。这里有一篇关于如何使用Nmap进行漏洞扫描的详细文章，欢迎访问该页面进行学习。
2. TCP 端口扫描器
TCP 端口扫描器是一个免费且用户友好的网络实用程序，专门用于分析目标设备上TCP/IP端口的状态。TCP 端口扫描器的显著特点之一是其扫描速度，能够以高达10,000个端口/秒的速度扫描网络。它主要使用SYN扫描方法，将TCP SYN数据包发送到目标端口并分析响应。用户还可以将扫描结果保存到文本文件中。
3. 网猫
网猫是一个强大的网络工具，用于使用TCP/IP协议跨网络连接读取和写入数据，常用于网络调试。它可以使用TCP或UDP协议建立出站和入站网络连接。它还支持隧道，允许您创建专门的连接，例如将UDP转换为TCP，并提供配置网络参数（如接口和监听端口）的灵活性。Netcat提供高级使用选项，例如按指定时间间隔发送数据的缓冲发送模式，以及以十六进制格式显示发送和接收数据的hexdump。它还包括一个可选的RFC854 telnet代码解析器和响应器，有助于模拟telnet会话。
4. 高级端口扫描器
高级端口扫描器是另一个强大的网络工具，可以快速检查哪些设备连接到网络以及哪些设备具有开放端口。它可以轻松找出在这些开放端口上运行的程序或软件类型，并且如果发现任何开放端口，还可以帮助轻松访问其背后的资源。例如，它可以帮助您打开网站（HTTP/HTTPS）、下载文件（FTP）或访问其他计算机上的共享文件夹。它甚至可以让您远程控制其他计算机（远程控制）。您可以将其视为能够在另一个位置操作计算机，几乎就像您坐在计算机前面一样。这对于故障排除或管理多台计算机等任务非常方便。
网络攻击者如何利用端口扫描？
攻击者通常利用端口扫描作为侦察技术，以此来收集关于潜在目标和漏洞的信息。以下是他们的主要使用方式：
识别脆弱的服务
攻击者会扫描一系列IP地址或特定目标，以寻找开放的端口和服务。他们可能会针对与常见服务相关的已知端口（例如，HTTP的80端口）来识别Web服务器或其他服务中的潜在漏洞。
绘制网络图
端口扫描可以帮助攻击者绘制网络布局图，识别设备及其功能，这些信息有助于规划进一步的攻击。
指纹识别
攻击者通过分析从开放端口收到的响应，来识别目标上运行的特定软件和版本。这有助于他们针对该软件中的漏洞制定攻击方案。
防火墙规避
攻击者可能会执行端口扫描，以寻找可以绕过防火墙规则的开放端口，这可能使他们能够未经授权地访问网络或设备。
防御端口扫描
请考虑采取以下措施来防御端口扫描并保护您的网络：
防火墙
实施强大的防火墙规则，限制传入和传出的流量。只为基本服务开放必要的端口，并定期检查和更新防火墙配置。
IDS和IPS系统
部署入侵检测和防御解决方案，监控网络流量是否存在可疑活动，包括端口扫描尝试，并采取手动操作来阻止或警告此类活动。
端口安全
定期扫描您自己的网络，以查找开放的端口和服务。关闭所有未使用的端口以减少攻击面。
网络监控
持续监控网络流量，是否存在可能表明端口扫描攻击的异常或重复连接尝试。
速率限制
在防火墙或路由器中实施速率限制规则，以限制来自单个IP地址的连接尝试次数，这使得攻击者更难以执行大规模扫描。
蜜罐
部署蜜罐或诱饵系统来分散攻击者的注意力，并收集有关其策略的信息，同时不危及实际的网络。
定期更新
使所有软件保持最新的安全补丁，以最大限度地减少攻击者利用漏洞的可能性。
端口扫描与网络扫描
以下是端口扫描和网络扫描的对比：
端口扫描
重点：识别特定设备或IP地址上的开放端口和服务。
目标：找到单个目标上的通信入口点或潜在漏洞。
方法：将数据包发送到各个端口以确定其状态（打开、关闭、已过滤）。
范围：仅限于单个设备或IP地址。
应用场景：网络安全、故障排除、服务发现和渗透测试。
网络扫描
重点：映射和发现整个网络中的设备、子网和网络拓扑。
目标：创建网络资产清单，包括设备及其特征。
方法：扫描多个IP地址和设备，以识别它们的存在和属性。
范围：覆盖整个网络，包括多个设备、子网、网段。
应用场景：网络管理、安全评估、库存管理和漏洞评估。
端口扫描主要用于识别特定设备上的开放端口和服务，而网络扫描则侧重于在更广泛的网络基础设施中发现和映射网络布局。这两种技术在网络管理中都有各自的用途。
结论
端口扫描是维护计算机网络健康和安全的重要工具。
希望本文能够帮助您深入了解端口扫描及其重要性。
您可能还对用于进行安全评估的最佳网络访问控制软件感兴趣，欢迎继续探索。