C#单线程和多线程的端口扫描器应用比较详解

C#单线程和多线程的端口扫描器应用比较详解

一、介绍

本文主要介绍C#单线程和多线程的端口扫描器应用比较，主要包括以下内容：

1. 单线程端口扫描器原理及实现
2. 多线程端口扫描器原理及实现
3. 单线程与多线程端口扫描器的比较分析

二、单线程端口扫描器原理及实现

单线程端口扫描器是指只有一个线程去扫描指定的ip和端口。实现思路如下：

1. 获取目标ip地址和端口范围
2. 循环扫描指定的端口
3. 判断端口是否打开
4. 输出扫描结果

单线程端口扫描器的代码示例：

using System;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        try
        {
            Console.WriteLine("请输入要扫描的IP地址：");
            string strIP = Console.ReadLine();
            Console.WriteLine("请输入要扫描的端口范围，如：1-65535：");
            string strPort = Console.ReadLine();
            int startPort = Convert.ToInt32(strPort.Split('-')[0]);
            int endPort = Convert.ToInt32(strPort.Split('-')[1]);

            for (int i = startPort; i <= endPort; i++)
            {
                Console.Write("正在扫描端口{0}… ", i);
                TcpClient client = new TcpClient();
                try
                {
                    client.Connect(strIP, i);
                    Console.WriteLine("[+]端口{0}打开！", i);
                }
                catch
                {
                    Console.WriteLine("[-]端口{0}关闭！", i);
                }
                finally
                {
                    client.Close();
                }
            }
        }
        catch(Exception ex)
        {
            Console.WriteLine(ex.Message);
        }
        Console.ReadLine();
    }
}

三、多线程端口扫描器原理及实现

多线程端口扫描器是指使用多个线程去扫描指定的ip和端口。实现思路如下：

1. 获取目标ip地址和端口范围
2. 将端口范围均分给多个线程
3. 每个线程循环扫描指定的端口
4. 判断端口是否打开
5. 输出扫描结果

多线程端口扫描器的代码示例：

using System;
using System.Net;
using System.Net.Sockets;
using System.Threading;

class Program
{
    static void Main(string[] args)
    {
        try
        {
            Console.WriteLine("请输入要扫描的IP地址：");
            string strIP = Console.ReadLine();
            Console.WriteLine("请输入要扫描的端口范围，如：1-65535：");
            string strPort = Console.ReadLine();
            int startPort = Convert.ToInt32(strPort.Split('-')[0]);
            int endPort = Convert.ToInt32(strPort.Split('-')[1]);

            int numThreads = endPort - startPort;
            ManualResetEvent[] doneEvents = new ManualResetEvent[numThreads];
            ScanPort[] scanPorts = new ScanPort[numThreads];
            int threadCount = 0;
            for (int i = startPort; i <= endPort; i++)
            {
                doneEvents[threadCount] = new ManualResetEvent(false);
                scanPorts[threadCount] = new ScanPort(strIP, i, doneEvents[threadCount]);
                Thread thread = new Thread(scanPorts[threadCount].Scan);
                thread.Start();
                threadCount++;
            }
            WaitHandle.WaitAll(doneEvents);
            foreach (ScanPort scanPort in scanPorts)
            {
                Console.Write("正在扫描端口{0}… ", scanPort.Port);
                if (scanPort.IsOpen)
                {
                    Console.WriteLine("[+]端口{0}打开！", scanPort.Port);
                }
                else
                {
                    Console.WriteLine("[-]端口{0}关闭！", scanPort.Port);
                }
            }
        }
        catch(Exception ex)
        {
            Console.WriteLine(ex.Message);
        }
        Console.ReadLine();
    }

    class ScanPort
    {
        private string ip;
        private int port;
        private ManualResetEvent doneEvent;
        private bool isOpen;

        public ScanPort(string ip, int port, ManualResetEvent doneEvent)
        {
            this.ip = ip;
            this.port = port;
            this.doneEvent = doneEvent;
            this.isOpen = false;
        }

        public void Scan()
        {
            TcpClient client = new TcpClient();
            try
            {
                client.Connect(ip, port);
                isOpen = true;
            }
            catch { }
            finally
            {
                client.Close();
                doneEvent.Set();
            }
        }

        public bool IsOpen
        {
            get { return isOpen; }
        }

        public int Port
        {
            get { return port; }
        }
    }
}

四、单线程与多线程端口扫描器的比较分析

单线程端口扫描器和多线程端口扫描器都可以扫描目标ip的端口情况，但是具体应用中还是需要根据情况选择合适的扫描方式。比较分析如下：

1. 扫描速度

单线程端口扫描器只有一个线程去扫描，速度比较慢，当需要扫描多个端口时耗时较长。而多线程端口扫描器使用多个线程同时扫描，速度较快。

2. CPU占用率

单线程端口扫描器只占用一个CPU核心，CPU占用率不高，而多线程端口扫描器使用多个线程，CPU占用率较高。

3. 扫描精度

单线程端口扫描器只需要依次扫描每个端口，扫描精度较高，而多线程端口扫描器需要多个线程同时扫描，可能存在一些端口没有扫描到。

4. 扫描负载

单线程端口扫描器只使用一个线程，对目标主机的负载较小，而多线程端口扫描器使用多个线程，对目标主机的负载较大。

综上所述，单线程端口扫描器适合扫描少量的端口，多线程端口扫描器适合扫描大量的端口。