基于TCP的简易端口扫描器

端口扫描是网络侦察和信息收集的基础手段之一。在多种扫描技术中，TCP全连接扫描因其实现简单、结果可靠而成为初学者的理想选择。其核心原理是尝试与目标主机的指定端口完成完整的TCP三次握手。本文将简要介绍其工作原理，并使用

Python/Go/你使用的语言\] 一步步实现一个轻量级的端口扫描器。

一、定义扫描函数

#定义一个开始扫描的函数
def star_scan(ip,port):
    #异常处理
    try:
        s = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
        # 创建一个使用tcp的套接字
        s.settimeout(1.0)      #设置超时时间
        s.connect((ip,port))
    except Exception as e:
        # print(e)   #防止超时提醒过多
        pass
    else:
        #避免因未接收到返回数据而报错误判，所以注释掉了
        # res = s.recv(3096).decode('utf-8').encode()
        # print(res)
        print("[+]{}:{} \topen".format(ip,port))
    finally:
        s.close()

二、定义创建扫描列表函数

def make_port_list(ports):
    #接收的列表
    new_port_list = []
  
    # 判断并处理传入的ports的值，判断间隔为 "," or "-"
    # 情况一：22,80,443
    if "," in ports:
        #以","为分隔符生成列表
        temp_list = ports.split(",")
        #在temp_list列表中循环遍历
        for port in temp_list:
            #判断是否有"-"在列表内
            if "-" in port:
                #根据传入的值从首位遍历值末位
                for p in range(int(port.split("-")[0]),int(port.split("-")[1]) + 1):
                    new_port_list.append(p)
            # 如果在"-"则代表传入的为1-100格式
            # 否则就是20,22,23,80这种格式，直接传入遍历的值即可
            else:
                new_port_list.append(port)
    # 情况二：1-100
    elif "-" in ports:
         # 从第一个数通过 +1 一直遍历至最后一个数
         for p in range(int(port.split("-")[0]),int(port.split("-")[1]) + 1):
            new_port_list.append(p)
  
    # 情况三：使用者输入的内容为单一端口
    else:
        new_port_list.append(ports)

    # 返回端口列表的值
    return new_port_list

三、加入协程函数

import socket
import sys
# sys 导入系统相关的功能，通常用于访问命令行参数、退出程序等
from queue import Queue
# 导入线程安全的队列数据结构，用于在多线程/协程间安全地传递数据
from gevent import monkey;monkey.patch_socket()
# gevent是一个基于协程的Python网络库
# monkey模块提供了"猴子补丁"功能
# monkey.patch_socket()将标准库的socket模块替换为gevent的异步版本
# 效果：使普通的同步socket代码变成异步非阻塞的，无需修改原有代码
import gevent
# 导入gevent主模块，用于创建和管理协程
  
# socket套接字基本格式
# socket.socket(family.type)
  
print('''
 ____            _   ____                  
|  _ \ ___  _ __| |_/ ___|  ___ __ _ _ __  
| |_) / _ \| '__| __\___ \ / __/ _` | '_ \
|  __/ (_) | |  | |_ ___) | (_| (_| | | | |
|_|   \___/|_|   \__|____/ \___\__,_|_| |_|

''')
  
  
#定义生成扫描列表的函数
def make_port_list(ports):
    #接收的列表
    new_port_list = []
  
    # 判断并处理传入的ports的值，判断间隔为 "," or "-"
    # 情况一：22,80,443
    if "," in ports:
        #以","为分隔符生成列表
        temp_list = ports.split(",")
        #在temp_list列表中循环遍历
        for port in temp_list:
            #判断是否有"-"范围类参数在列表内
            if "-" in port:
                #根据传入的值从首位遍历值末位
                for p in range(int(port.split("-")[0]),int(port.split("-")[1]) + 1):
                    new_port_list.append(p)
            # 如果在"-"则代表传入的为1-100格式
            # 否则就是20,22,23,80这种格式，直接传入遍历的值即可
            else:
                new_port_list.append(port)
    # 情况二：1-100
    elif "-" in ports:
         # 从第一个数通过 +1 一直遍历至最后一个数
         for p in range(int(port.split("-")[0]),int(port.split("-")[1]) + 1):
            new_port_list.append(p)
  
    # 情况三：使用者输入的内容为单一端口
    else:
        new_port_list.append(ports)
  
    # 返回端口列表的值
    return new_port_list
  
# 定义多协程函数
def coroutines(batch_size=None):
    #开启多协程
    cos = []
    #空列表cos用于存储所有的协程对象
    # 如果指定了batch_size，就使用它，否则使用队列中的所有任务
    if batch_size is None:
        num = ip_port.qsize()
    else:
        num = min(batch_size, ip_port.qsize())  
        # 确保不超过队列中剩余的任务数
    # ip_port.qsize()：获取队列 ip_port 中的任务数量
    # num：保存任务总数
    # print(num)：打印任务数量，用于调试    
    for i in range(num):
        # 循环任务数量，为每个任务创建协程
        # 调用工作函数,
        cor = gevent.spawn(star_scan)
        # gevent.spawn()函数用于创建一个新的协程，并调用star_scan函数
        # spawn方法不会立即执行函数，而是创建协程对象
        # 将返回的协程对象保存至变量cor
        cos.append(cor)
        #将cor中的协程对象添加至cor列表中
    gevent.joinall(cos)
    #等待列表中的所有协程执行完毕
  
#定义一个开始扫描的函数
def star_scan():
    #动态任务分配
    sockets = ip_port.get()
    ip = sockets[0]
    port = int(sockets[1])
    #异常处理
    try:
        s = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
        # 创建一个使用tcp的套接字
        s.settimeout(2.0)      #设置超时时间
        s.connect((ip,port))
    except Exception as e:
        # print(e)   #防止超时提醒过多
        pass
    else:
        #避免因未接收到返回数据而报错误判，所以注释掉了
        # res = s.recv(3096).decode('utf-8').encode()
        # print(res)
        print("[+]{}:{} \topen".format(ip,port))
    finally:
        s.close()
  
ip_port = Queue()
#创建队列
ip = "113.44.158.248"
port = "1,2-2400"
# 将make_port_list返回的值传入port_list
port_list = make_port_list(port)
print("total port num:{}".format(len(port_list)))
for port in port_list:
    ip_port.put([ip,port])
  
coroutines()
#开启协程
#将协程设置为每50个创建一次
num = 50
if len(port_list)%num == 0:
#如果port_list中的数量能被50整除
    turn = int(len(port_list)/num)
    #计算需要多少批次
    for i in range(turn):
        coroutines(num)
        #每批处理50个端口
else:
    turn = int(len(port_list)/num)+1
    # 因为不能被整除，所以 批次 = 整数部分 + 1
    for i in range(turn):
        if i == turn-1:
            #如果是最后一批
            coroutines(len(port_list)%num)
            #取余，处理剩余端口
        else:
            coroutines(num)
            #正常处理50个端口

四、命令行传入

def arguments():
    # 创建对象
    parser = argparse.ArgumentParser(description='python PortScanner.py [IP] [Port]')
    # 保存定义的命令行参数信息
    parser.add_argument('IP', type=str, help='待扫描IP地址')
    parser.add_argument('Port', type=str, help='指定端口')
    '''
    add_argument方法：用于添加命令行参数
    'input'指定的 name：指定命令行参数的名称
    type：指定参数的类型
    help：用于描述该参数的作用
    '''
    # 如果参数是可选参数，使用 - -- 前缀来定义
  
    # parser.add_argument('-P', '--Port', action='store_true', help='待扫描端口' \
    # '[20,21,22] or [1-999]')
    '''
    --output 为可选参数，类型为字符串
    -v 和 --verbose 是同一个可选参数的两种类型，类型为布尔值
    如果用户指定了该参数时，值为 True ，否则为 False
    action='store_true' 表示当指定这个参数时，将其值设置为 True
    '''
  
    args = parser.parse_args()
    # parse_args()：解析命令行参数，返回命名空间
    IP = args.IP
    Port = args.Port
    return(IP,Port)

五、最后整理一下

import socket
import sys
# sys 导入系统相关的功能，通常用于访问命令行参数、退出程序等
from queue import Queue
# 导入线程安全的队列数据结构，用于在多线程/协程间安全地传递数据
from gevent import monkey;monkey.patch_socket()
# gevent是一个基于协程的Python网络库
# monkey模块提供了"猴子补丁"功能
# monkey.patch_socket()将标准库的socket模块替换为gevent的异步版本
# 效果：使普通的同步socket代码变成异步非阻塞的，无需修改原有代码
import gevent
# 导入gevent主模块，用于创建和管理协程
import argparse
  
# socket套接字基本格式
# socket.socket(family.type)
  
print('''
 ____            _   ____                  
|  _ \ ___  _ __| |_/ ___|  ___ __ _ _ __  
| |_) / _ \| '__| __\___ \ / __/ _` | '_ \
|  __/ (_) | |  | |_ ___) | (_| (_| | | | |
|_|   \___/|_|   \__|____/ \___\__,_|_| |_|
  
''')
  
#定义生成扫描列表的函数
def make_port_list(ports):
    #接收的列表
    new_port_list = []
  
    # 判断并处理传入的ports的值，判断间隔为 "," or "-"
    # 情况一：22,80,443
    if "," in ports:
        #以","为分隔符生成列表
        temp_list = ports.split(",")
        #在temp_list列表中循环遍历
        for port in temp_list:
            #判断是否有"-"范围类参数在列表内
            if "-" in port:
                #根据传入的值从首位遍历值末位
                for p in range(int(port.split("-")[0]),int(port.split("-")[1]) + 1):
                    new_port_list.append(p)
            # 如果在"-"则代表传入的为1-100格式
            # 否则就是20,22,23,80这种格式，直接传入遍历的值即可
            else:
                new_port_list.append(port)
    # 情况二：1-100
    elif "-" in ports:
         # 从第一个数通过 +1 一直遍历至最后一个数
         for p in range(int(port.split("-")[0]),int(port.split("-")[1]) + 1):
            new_port_list.append(p)
  
    # 情况三：使用者输入的内容为单一端口
    else:
        new_port_list.append(ports)
  
    # 返回端口列表的值
    return new_port_list
  
# 定义多协程函数
def coroutines(batch_size=None):
    #开启多协程
    cos = []
    #空列表cos用于存储所有的协程对象
    # 如果指定了batch_size，就使用它，否则使用队列中的所有任务
    if batch_size is None:
        num = ip_port.qsize()
    else:
        num = min(batch_size, ip_port.qsize())  
        # 确保不超过队列中剩余的任务数
    # ip_port.qsize()：获取队列 ip_port 中的任务数量
    # num：保存任务总数
    # print(num)：打印任务数量，用于调试    
    for i in range(num):
        # 循环任务数量，为每个任务创建协程
        # 调用工作函数,
        cor = gevent.spawn(star_scan)
        # gevent.spawn()函数用于创建一个新的协程，并调用star_scan函数
        # spawn方法不会立即执行函数，而是创建协程对象
        # 将返回的协程对象保存至变量cor
        cos.append(cor)
        #将cor中的协程对象添加至cor列表中
    gevent.joinall(cos)
    #等待列表中的所有协程执行完毕
  
#定义一个开始扫描的函数
def star_scan():
    #动态任务分配
    sockets = ip_port.get()
    ip = sockets[0]
    port = int(sockets[1])
    #异常处理
    try:
        s = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
        # 创建一个使用tcp的套接字
        s.settimeout(2.0)      #设置超时时间
        s.connect((ip,port))
    except Exception as e:
        # print(e)   #防止超时提醒过多
        pass
    else:
        #避免因未接收到返回数据而报错误判，所以注释掉了
        # res = s.recv(3096).decode('utf-8').encode()
        # print(res)
        print("[+]{}:{} \topen".format(ip,port))
    finally:
        s.close()
  
def arguments():
    # 创建对象
    parser = argparse.ArgumentParser(description='python PortScanner.py [IP] [Port]')
    # 保存定义的命令行参数信息
    parser.add_argument('IP', type=str, help='待扫描IP地址')
    parser.add_argument('Port', type=str, help='指定端口')
    '''
    add_argument方法：用于添加命令行参数
    'input'指定的 name：指定命令行参数的名称
    type：指定参数的类型
    help：用于描述该参数的作用
    '''
    # 如果参数是可选参数，使用 - -- 前缀来定义
  
    # parser.add_argument('-P', '--Port', action='store_true', help='待扫描端口' \
    # '[20,21,22] or [1-999]')
    '''
    --output 为可选参数，类型为字符串
    -v 和 --verbose 是同一个可选参数的两种类型，类型为布尔值
    如果用户指定了该参数时，值为 True ，否则为 False
    action='store_true' 表示当指定这个参数时，将其值设置为 True
    '''
  
    args = parser.parse_args()
    # parse_args()：解析命令行参数，返回命名空间
    IP = args.IP
    Port = args.Port
    return(IP,Port)
IP,Port = arguments()
ip_port = Queue()
#创建队列
ip = IP
port = Port
# 将make_port_list返回的值传入port_list
port_list = make_port_list(port)
print("total port num:{}".format(len(port_list)))
for port in port_list:
    ip_port.put([ip,port])
  
coroutines()
#开启协程
#将协程设置为每50个创建一次
num = 50
if len(port_list)%num == 0:
#如果port_list中的数量能被50整除
    turn = int(len(port_list)/num)
    #计算需要多少批次
    for i in range(turn):
        coroutines(num)
        #每批处理50个端口
else:
    turn = int(len(port_list)/num)+1
    # 因为不能被整除，所以 批次 = 整数部分 + 1
    for i in range(turn):
        if i == turn-1:
            #如果是最后一批
            coroutines(len(port_list)%num)
            #取余，处理剩余端口
        else:
            coroutines(num)
            #正常处理50个端口

六、效果展示

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