网络扫描工具Nmap、Zmap、Masscan之简述

作者：VEPHP 时间 2017-09-18

《网络扫描工具Nmap、Zmap、Masscan之简述》要点：
本文介绍了网络扫描工具Nmap、Zmap、Masscan之简述，希望对您有用。如果有疑问，可以联系我们。

网络扫描是信息收集的重要手段.通过扫描可以发现存活主机、开放端口,进而发现其运行的服务、操作系统等信息,为下一步的工作奠定基础.扫描工具的选取尤为重要.目前,有不少扫描工具可供选择,且各有特色.其中,Nmap以其强大而丰富的功能被绝大部分人所使用.除此之外,号称“45分钟扫描全网”的Zmap以及“6分钟扫描全网”的Masscan也有着较高的使用率.接下来,本文将对Nmap、Zmap、Masscan这三种扫描工具进行一些比较.

一、使用环境

Nmap可以在Linux、Windows、Mac OS下运行,并且有图形化界面Zenmap；

Zmap、Masscan可以在Linux、Mac OS下运行,同时也可以在Windows下使用,不过要借助Cygwin等工具.

二、功能

Zmap

Zmap采用了无状态的扫描技术,没有进行完整的TCP三次握手,因此扫描速度极大提升.Zmap的基本功能是扫描发现主机的开放端口.

l 一次扫描支持单端口,不支持在命令里设置目标IP.

l 设置黑白名单,由于Zmap设计为在全网范围内寻找主机,若想对特定网段进行扫描,可以利用白名单的方式；

l 设置扫描数量和扫描时间；

l 设置扫描速率,由于Zmap会以网络适配器支持的最快速率进行扫描,不会根据上游流量提供商自动调整发送速率,需要手动调整,来减少丢包和不正确的结果.可以通过设置每秒发包数量或带宽进行调整；

l 设置扫描源端口、源IP,伪造网关MAC地址进行伪装.

l 结果输出默认csv格式,经过额外的配置可输出redis和JSON；用户也可以用官方提供的API自己编写输出模块.

l 扫描模式,支持TCPSYN、ICMP echo、UDP三种扫描模式,用户也可以用官方提供的API自己编写探测模块.

l Banner获取,Zmap并不直接提供Banner获取功能,需要编写扩展模块,不过开发者已经为我们提供了一个样本.详情见后文.

Masscan

Masscan与Zmap类似,同样采用了无状态的扫描技术.

l 允许自定义任意的地址范围和端口范围；

l 设置黑白名单；

l 设置扫描速率；

l 指定发包的源IP地址、源端口和源MAC地址进行伪装.

l 结果输出支持xml、binary、JSON、list等多种格式.

l 为了配合用户的各种扫描需求,Masscan提供了重试次数、UA字段值、发出数据包的TTL值、发包后的等待时间等扫描设置.

l Banner获取直接在扫描命令里使用—banners即可.

Nmap

Nmap的功能非常强大,而且作为一个广泛使用的开源工具,全球的开发者都为其功能的丰富贡献了力量.因此,本文仅对其功能进行简单的描述.

基本功能：主机发现,开放端口扫描,支持多端口、多网段,可对目标域名进行扫描；

识别功能：识别端口服务类型及版本、操作系统、设备类型等；

扫描模式：TCP SYN scan、TCP connectscan、UDP scan、No Ping scan等；

规避检测：分片、IP伪装、MAC伪装.

三、扩展性

Zmap

Zmap的扩展模块需使用C语言编写,官方提供了两个扩展模块用于获取Banner.

1. banner-grab-tcp

原理是向扫描发现的IP进行二次发包抓取Banner,二次发包的内容需要自定义.

2. forge-socket

功能与前者一样,但需要先安装驱动.该模块以底层驱动方式,效率更高.

除了以上两个扩展模块,用户也可以结合需求自行编写.

Nmap

Nmap有强大的脚本引擎框架,用户可以使用Lua语言编写扩展.目前官方提供了400多个扩展脚本,用于增强基础功能和扩展更多功能,如漏洞检测、口令爆破等.在扫描命令中使用—script=scriptname调用即可.

四、速度和效率

三种扫描工具在功能上各有长短,本文针对其最基本的端口扫描、主机发现功能进行了实验对比.

实验环境

操作系统：CentOS 6.5
网络带宽：2000Kbps左右

实验过程

本文分别编写了三个Python脚本,执行扫描命令.选取来自美欧中非的几个网段,在一次扫描中,针对相同网段和15个常用端口进行扫描,并将结果最后转存到数据库中,对比Zmap、Masscan、Nmap三种工具在相同环境下执行扫描的速度和结果数量.

实验结果

网段		Zmap	Masscan	Nmap
144.76.183.0/24	时间	11min43s	1min27s	7min39s
144.76.183.0/24	结果数量	323	315	317
125.56.212.0/24	时间	11min34s	54s	7min53s
125.56.212.0/24	结果数量	496	496	496
129.232.174.0/24	时间	11min24s	53s	15min55s
129.232.174.0/24	结果数量	416	427	429
125.71.28.0/24	时间	11min437s	50s	5min42s
125.71.28.0/24	结果数量	47	47	47
125.65.110.0/24	时间	11min39s	56s	4min55s
125.65.110.0/24	结果数量	275	254	275
134.213.61.0/24	时间	11min46s	56s	37min50s
134.213.61.0/24	结果数量	167	168	168
138.186.177.0/24 105.198.227.0/24	时间	22min34s	1min29s	2h18min47s
138.186.177.0/24 105.198.227.0/24	结果数量	363	183	368

时间方面,Zmap和Masscan扫描耗时与到扫描目标数量成正比,Zmap由于每次只能针对一个端口进行扫描,对于15个端口的情况需要在脚本中发起15次扫描,因此耗时高于Masscan；Nmap的耗时情况并不稳定,怀疑与目标网段网络环境有关.

结果数量方面,在对一个C段进行扫描的时候,三种工具的主机发现数量差距不大；而在对两个C段进行扫描的实验中,Masscan出现了明显的遗漏.

五、延伸工具

Masscan

【Masscan Web Interface】可以导入XML文件,让用户方便地搜索扫描结果.

Nmap

【Rainmap Lite】Web版Nmap,仅需安装Django,就可以建立新的扫描服务器,允许用户从他们的手机/平板电脑/网络浏览器启动Nmap扫描.

【Dracnmap】将Nmap复杂的命令进行一定程度的集成与简化,使新用户更加容易上手.

【LazyMap】可以自动进行Nmap扫描,并且能自动生成定制的Nessus策略.

【DNmap】Nmap的分布式版本,采用C/S结构,由服务器接受命令分发到客户端执行扫描.

六、总结

以上三种扫描工具各有利弊,工具的选取应该结合具体情况决定.Zmap和Masscan采用了无状态的扫描技术,扫描速度非常可观.在信息收集的初级阶段,可以使用Zmap或Masscan进行目标的情势了解,扫描单一端口的情况考虑使用Zmap,而多端口的情况下Masscan则更为快速.在做完初步了解之后,则应该使用功能更加丰富的Nmap进行进一步的详细扫描.