python如何编写类似nmap的扫描工具

编写类似nmap的扫描工具需要以下几个步骤：

1. 了解nmap原理

Nmap是一款网络扫描工具，可用于发现网络上的主机和端口。它通过发送不同类型的数据包，来获取目标主机的响应信息，从而判断主机是否存活、开放了哪些端口，并进行一些漏洞探测等操作。

2. 学习Python的socket模块

实现网络扫描需要使用socket模块，学习它的常用方法和参数。可以调用socket.gethostbyname()来查询主机IP地址，socket.socket()来创建套接字，socket.connect()来连接到目标主机，socket.send()来向主机发送数据，以及socket.recv()来接收返回的数据。

3. 编写扫描工具脚本

在了解了nmap的原理和Python的socket模块之后，下一步是编写扫描工具的脚本。具体的步骤可以分为以下几个部分：

a. 定义参数解析

Python中有 argparse 和 optparse 两个内置模块可以方便地实现命令行参数解析，可以根据需要选择其中一个。

b. 定义端口扫描函数

根据nmap的扫描原理，需要向目标主机的每个端口发送一个探测数据包，并根据返回的数据来判断该端口是否开放。因此，需要定义一个函数 port_scan，它的输入是目标主机的IP地址和需要扫描的端口范围，输出是开放的端口列表。

这个函数的实现可以参考下面的示例代码：

import socket

def port_scan(host, port):
    sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    sock.settimeout(2) # 设置超时时间
    try:
        res = sock.connect_ex((host, port))
        if res == 0:
            print("[+] {}:{} open".format(host, port))
            return port
    except:
        pass
    finally:
        sock.close()

c. 实现多线程扫描

由于扫描可能需要对每个端口都进行连接操作，这个过程是比较耗时的，为了提高效率，可以使用多线程技术来实现并发处理。这里可以使用Python内置的 threading 模块来实现多线程。

示例代码如下：

import threading

def scan_thread(host, port_range, results):
    for port in port_range:
        res = port_scan(host, port)
        if res:
            results.append(res)

def port_scan_multithread(host, port_range, num_threads):
    # 将端口分割成num_threads份，并分配给不同的线程执行
    port_per_thread = len(port_range)//num_threads
    threads = []
    results = []
    for i in range(num_threads):
        start = i * port_per_thread
        end = (i+1) * port_per_thread if i != num_threads-1 else len(port_range)
        t = threading.Thread(target=scan_thread, args=(host, port_range[start:end], results))
        threads.append(t)
    for t in threads:
        t.start()
    for t in threads:
        t.join()
    return sorted(results)

d. 实现主函数

最后，可以编写主函数来组织上述代码，将命令行参数解析、端口扫描、输出结果等步骤组合起来。

示例代码如下：

import argparse

def main():
    parser = argparse.ArgumentParser(description='Simple port scanner')
    parser.add_argument('host', type=str, help='Target host')
    parser.add_argument('-p', '--port', type=str, help='Port range (e.g. 1-65535, default: 1-1000)', default="1-1000")
    parser.add_argument('-t', '--threads', type=int, help='Number of threads (default: 10)', default=10)
    args = parser.parse_args()
    host = args.host
    port_range = range(int(args.port.split('-')[0]), int(args.port.split('-')[1])+1)
    num_threads = args.threads

    print("[*] Scanning {}...".format(host))
    results = port_scan_multithread(host, port_range, num_threads)
    print("[*] Done!")
    print("[*] Open ports: {}".format(results))

if __name__ == "__main__":
    main()

示例一：简单的端口扫描工具

下面是一个简单的端口扫描脚本，它可以检测指定目标主机的那些端口是开放的：

import socket

def port_scan(host, port):
    sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    sock.settimeout(2) # 设置超时时间
    try:
        res = sock.connect_ex((host, port))
        if res == 0:
            print("[+] {}:{} open".format(host, port))
    except:
        pass
    finally:
        sock.close()

if __name__ == "__main__":
    host = "127.0.0.1"
    port_range = range(1, 1001)
    for port in port_range:
        port_scan(host, port)

示例二：多线程的端口扫描工具

下面是一个更为高效的端口扫描脚本，它使用多线程技术并行扫描目标主机的端口：

import socket
import threading

def port_scan(host, port):
    sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
    sock.settimeout(2) # 设置超时时间
    try:
        res = sock.connect_ex((host, port))
        if res == 0:
            print("[+] {}:{} open".format(host, port))
    except:
        pass
    finally:
        sock.close()

def scan_thread(host, port_range, results):
    for port in port_range:
        port_scan(host, port)

def port_scan_multithread(host, port_range, num_threads):
    # 将端口分割成num_threads份，并分配给不同的线程执行
    port_per_thread = len(port_range)//num_threads
    threads = []
    for i in range(num_threads):
        start = i * port_per_thread
        end = (i+1) * port_per_thread if i != num_threads-1 else len(port_range)
        t = threading.Thread(target=scan_thread, args=(host, port_range[start:end], []))
        threads.append(t)
    for t in threads:
        t.start()
    for t in threads:
        t.join()

if __name__ == "__main__":
    host = "127.0.0.1"
    port_range = range(1, 1001)
    num_threads = 10

    port_scan_multithread(host, port_range, num_threads)