【计算机网络安全】信息收集扫描
实验一 信息收集&扫描
实验人员：第五组全体成员
一、实验目的：
1：熟悉kali系统常用命令及基本配置。
2：掌握两种操作系统（Windows、kali）的信息收集方式。
3：熟悉whois和nmap命令的使用。
二、实验原理、设计（+拓扑）：
1：实验原理
【1】端口扫描
端口扫描的原理可分为以下三种，分别是全连接扫描（connect）、半连接扫描（syn）、隐蔽扫描（fin）。
全连接扫描，端口开放时的连接建立过程，如下图所示。
全连接扫描，端口关闭时的连接建立过程，如下图所示。
半连接扫描，端口开放时的连接建立过程，如下图所示。
半连接扫描，端口关闭时的连接建立过程，如下图所示。
隐蔽扫描，端口开放时的连接建立过程，如下图所示。
隐蔽扫描，端口关闭时的连接建立过程，如下图所示。
【2】APT软件包管理工具
APT通过与软件源配合，可以直接从互联网上下载软件安装包并安装。
常用的操作包括：更新软件源、搜索软件包、安装软件包、升级软件包、删除软件包、安装编译环境等。
2：实验拓扑设计
本次实验的拓扑设计，如下图所示。4台PC通过网线连接到同一台2层交换机上。
三、实验步骤、内容、数据（现象）：
内容1：网络配置
【1】打开终端
通过快捷键ctrl + alt + t，打开终端。
【2】更换系统源
在终端输入sudo nano /etc/apt/sources.list，打开文件。
在文件中加入2行代码，deb http://mirrors.aliyun.com/kali kali-rolling main non-free contrib和deb-src http://mirrors.aliyun.com/kali kali-rolling main non-free contrib，使用快捷键ctrl + o，回车，快捷键ctrl + x进行保存。
安装gedit文本编辑器，在终端输入sudo apt-get update，继续在终端输入sudo apt-get install gedit。
【3】开启root账户
在终端输入sudo passwd root，修改密码。
在终端输入su，输入password密码，登录root账户。
【4】开启ssh登录
在终端输入sudo gedit /etc/ssh/sshd_config，打开config文件。
注释掉PubkeyAuthentication yes（文本框内显示# PubkeyAuthentication yes），使用快捷
键ctrl + s保存。
关闭gedit，在终端输入sudo /etc/init.d/ssh restart，重启ssh。
【5】查看网络
在终端输入ifconfig，查找内网信息和外网信息，如下图所示。在本机中，eth0是内网网卡，eth1是外网网卡。
【6】设置网络
打开菜单 -> 设置 -> 设置管理器 -> 高级网络设置 -> 添加（+） -> 选择以太网（Ethernet）。
配置内网网卡设备，编辑网络名称，其他保持默认，保存。
进入IPv4设置，方法处选择手动，添加IP地址和子网掩码，其他保持默认，保存。
配置结果，如下图所示。在本机中，内网IP为10.205.5.33，子网掩码为255.255.255.0，默认网关未配置。
【7】连接网线
连接4台PC和2层交换机之间的网线，连接完毕后使用ping命令进行网络连通性的测试。
内容2：基本信息收集
【1】通过whois命令，进行信息收集（kali系统）
本机通过whois google命令，对谷歌公司进行信息收集。收集的各项信息，如下图所示。
whois命令总共收集到域名、组织、地址、联系人、域名服务器、创建和更改日期等信息。
在域名服务器信息中，列出了五个域名服务器（NS-TLD1至NS-TLD5），每个服务器都有一个IPv6地址和一个IPv4地址。
DS记录（ds-rdata）是一个数字签名，用于验证域名的所有权和DNSSEC配置。
Whois服务器是whois.nic.google，是用于查询此域名信息的Whois服务器。
本机通过whois baidu的命令，对百度公司进行信息收集的情况也类似，结果如下图所示。
在域名服务器信息中，列出了八个域名服务器。
【2】通过smartwhois，进行信息收集（windows系统）
首先，下载smartwhois的压缩包，解压后进入sw5的文件目录。
然后，运行setup可执行文件，根据提示安装smartwhois软件。
最后，运行桌面快捷方式，进入smartwhois的界面。
本机通过smartwhois软件，访问baidu.com，对百度公司进行信息收集。收集的各项信息，如下图所示。
网址为：百度一下，你就知道。
IP地址为：110.242.68.66。
DNS服务器有5个，分别为ns1.baidu.com、ns7.baidu.com、ns2.baidu.com、ns4.baidu.com、ns3.baidu.com。
本机通过smartwhois软件，访问google.com，对谷歌公司进行信息收集的情况也类似，结果如下图所示。
【3】kali系统下，基于DNS查询的信息收集
1：DNSenum
DNSenum可进行域名信息收集。本机对baidu进行域名收集，结果如下图所示。
综上，通过dnsenum baidu.com命令，可以获取到主机地址、域名服务器、邮箱服务器等内容。
2：fierce
fierce可进行对子域名的扫描和收集。本机对谷歌旗下的子域名进行收集，结果如下图所示。
3：swaks
Swaks可进行邮箱连通性的测试。本机对存在且可以正常收信的邮箱进行测试，结果如下图所示。
可以观察到返回250 OK，说明连通性正常。
4：netdiscover
Netdiscover是一种主动/被动ARP侦察工具。
本机通过netdiscover -i eth1命令，扫描常见的LAN地址，结果如下图所示。
本机通过netdiscover -i eth1 -f命令，快速扫描常用局域网地址，且只搜索和自己主机在同一局域网的网关，结果如下图所示。
可以发现，192.168.0.254是外网网卡的网关。
内容3：nmap三种连接
【1】全连接：nmap -sT [ip]
全连接需要完成三次握手,并且要求调用系统的connect()。
1：端口开启时，连接建立
Ip为10.205.5.22的主机通过全连接方式，扫描ip为10.205.5.33的主机，结果如下图所示。可以发现扫描到22端口的状态为open。
Wireshark的抓包结果，如下图所示。
筛选tcp.port == 22后，可以发现一共有4条抓包记录。
第一条为Ip为10.205.5.22的主机向Ip为10.205.5.33的主机，发送SYN包。表示客户端试图建立与服务器的连接。
第二条为Ip为10.205.5.33的主机向Ip为10.205.5.22的主机，发送SYN的ACK包。表示服务器接受了客户端的连接请求，并等待客户端的确认。
第三条为Ip为10.205.5.22的主机向Ip为10.205.5.33的主机，发送ACK包。表示客户端发送确认包，完成TCP三次握手。
第四条为Ip为10.205.5.22的主机向Ip为10.205.5.33的主机，发送RST包。表示客户端在三次握手完成后主动发送了重置包来终止连接。
2：端口关闭时，连接建立（开启防火墙模式）
Ip为10.205.5.22的主机通过全连接方式，扫描ip为10.205.5.33的主机，结果如下图所示。可以发现扫描到22端口的状态为closed。
Wireshark的抓包结果，如下图所示。
筛选tcp.port == 22后，可以发现一共有6条抓包记录。
第一条为Ip为10.205.5.22的主机向Ip为10.205.5.33的主机，发送SYN包。表示客户端试图建立与服务器的连接。
第二条为Ip为10.205.5.33的主机向Ip为10.205.5.22的主机，发送RST包。表示目标端口处于关闭状态，服务器通过发送重置包来终止连接。
第三条为Ip为10.205.5.22的主机向Ip为10.205.5.33的主机，再次发送SYN包。此后的过程是Ip为10.205.5.22的主机不断尝试连接端口22，Ip为10.205.5.33的主机不断终止连接。
【2】半连接：nmap -sS [ip]
半连接不需要通过完整的握手。
1：端口开启时，连接建立
Ip为10.205.5.22的主机通过全连接方式，扫描ip为10.205.5.33的主机，结果如下图所示。可以发现扫描到22端口的状态为open。
Wireshark的抓包结果，如下图所示。
筛选tcp.port == 22后，可以发现一共有3条抓包记录。
第一条为Ip为10.205.5.22的主机向Ip为10.205.5.33的主机，发送SYN包。表示客户端试图建立与服务器的连接。
第二条为Ip为10.205.5.33的主机向Ip为10.205.5.22的主机，发送SYN的ACK包。表示服务器接受了客户端的连接请求，并等待客户端的确认。
第三条为Ip为10.205.5.22的主机向Ip为10.205.5.33的主机，发送RST包。表示客户端主动发送了重置包来终止连接。
2：端口关闭时，连接建立（开启防火墙模式）
Ip为10.205.5.22的主机通过全连接方式，扫描ip为10.205.5.33的主机，结果如下图所示。可以发现扫描到22端口的状态为closed。
Wireshark的抓包结果，如下图所示。
筛选tcp.port == 22后，可以发现一共有6条抓包记录。
第一条为Ip为10.205.5.22的主机向Ip为10.205.5.33的主机，发送SYN包。表示客户端试图建立与服务器的连接。
第二条为Ip为10.205.5.33的主机向Ip为10.205.5.22的主机，发送RST包。表示目标端口处于关闭状态，服务器通过发送重置包来终止连接。
第三条为Ip为10.205.5.22的主机向Ip为10.205.5.33的主机，再次发送SYN包。此后的过程是Ip为10.205.5.22的主机不断尝试连接端口22，Ip为10.205.5.33的主机不断终止连接。
【3】FIN连接：nmap -sF [ip]
1：端口开启时，连接建立
Ip为10.205.5.22的主机通过全连接方式，扫描ip为10.205.5.33的主机，结果如下图所示。可以发现扫描到22端口的状态为open。
Wireshark的抓包结果，如下图所示。
筛选tcp.port == 22后，可以发现一共有2条抓包记录。
第一条为Ip为10.205.5.22的主机向Ip为10.205.5.33的主机，发送FIN包。表示客户端发送探测包到目标端口。
第二条和第一条的原理相同。
综上，如果目标端口是开放的，则不会返回任何响应。
2：端口关闭时，连接建立（开启防火墙模式）
Ip为10.205.5.22的主机通过全连接方式，扫描ip为10.205.5.33的主机，结果如下图所示。可以发现扫描到22端口的状态为closed。
Wireshark的抓包结果，如下图所示。
筛选tcp.port == 22后，可以发现一共有6条抓包记录。
第一条为Ip为10.205.5.22的主机向Ip为10.205.5.33的主机，发送FIN包。表示客户端发送探测包到目标端口。
第二条为Ip为10.205.5.33的主机向Ip为10.205.5.22的主机，发送RST包。表示目标端口处于关闭状态，服务器通过发送重置包来终止连接。
第三条为Ip为10.205.5.22的主机向Ip为10.205.5.33的主机，再次发送FIN包。此后的过程是Ip为10.205.5.22的主机不断尝试连接端口22，Ip为10.205.5.33的主机不断终止连接。
综上，如果目标端口是关闭的，目标会返回一个RST包，表示连接被重置。
【4】扫描目标主机操作系统类型
1：尝试识别远程操作系统，使用nmap -O [ip]命令
本机通过nmap命令，查看Ip为10.205.5.22的主机的操作系统。查看的结果如下图所示。
可以发现Ip为10.205.5.22的主机的操作系统是Linux。
此外，还可以查看开启的端口、MAC地址、网络距离等信息。
2：同时打开操作系统指纹和版本检测，使用nmap -A [ip]命令
可以发现Ip为10.205.5.22的主机的操作系统是Linux。
此外，还可以查看开启的端口（包括ssh-hostkey）、MAC地址、网络距离（包括traceroute）等信息。
四、思考（问题小结，包括未解决）
1：网线连接问题。本组设备的网口是1、3、5、7，而不是1、2、3、4。连接到同一个交换机上时，可使用同一颜色网线进行区分。
2：网卡问题。配置内网和外网时，应该提前通过ifconfig命令查看2个网卡的具体信息，区分eth0和eth1所对应的网络。
3：端口开启问题。一般情况下，本机的电脑端口基本
处于关闭状态。如果需要开启端口进行测试，可以选择利用ssh开启22端口。首先执行systemctl start ssh命令，启动ssh服务。然后执行systemctl status ssh命令，查看 SSH 服务当前运行状态。绿色 "active (running)"，表示 SSH 服务正在正常运行。红色 "inactive (dead)" 或 "failed"，表示服务未运行或启动失败。
4：避免被收集的措施。给相关的端口开启防火墙，可以避免本机的一些信息被收集。
5：防火墙的设置与关闭问题。可以通过iptables -F命令清除已经设置的防火墙。也可以通过iptables命令设置具体端口的防火墙，例如下图是设置22端口的防火墙的过程。
