Nmap原始碼分析(指令碼引擎)

2021-09-17 20:22:59 字數 4334 閱讀 4913

nmap提供了強大的指令碼引擎(nse),以支援通過lua程式設計來擴充套件nmap的功能。目前指令碼庫已經包含300多個常用的lua指令碼,輔助完成nmap的主機發現、埠掃瞄、服務偵測、作業系統偵測四個基本功能,並補充了其他掃瞄能力:如執行http服務詳細的探測、暴力破解簡單密碼、檢查常見的漏洞資訊等等。如果使用者需要對特定的應用做更深入的**,可以按照nse指令碼格式編寫lua指令碼來增強nmap的掃瞄能力。

nse(nmap scripting engine)是nmap最為強大、最為靈活的功能之一。

nse主要分為兩大部分:內嵌lua直譯器與nse library。

直譯器:nmap採用嵌入的lua直譯器來支援lua指令碼語言。lua語言小巧簡單而且擴充套件靈活,能夠很好地與nmap自身的c/c++語言融合。

nse library:為lua指令碼與nmap提供了連線,負責完成基本初始化及提供指令碼排程、併發執行、io框架及異常處理,並且提供了預設的實用的指令碼程式。

nse中提供的lua指令碼分為不同的類別(category),目前的類別如下:

auth  負責處理鑑權證書(繞開鑑權)的指令碼

broadcast  在區域網內探查更多服務開啟狀況,如dhcp/dns/sqlserver等服務。

brute  提供暴力破解方式,針對常見的應用如http/snmp等

default  這是使用-sc或-a選項掃瞄時候預設的指令碼,提供基本指令碼掃瞄能力

discovery  對網路進行更多的資訊,如smb列舉、snmp查詢等

dos  用於進行拒絕服務攻擊(denial of service)

exploit  利用已知的漏洞入侵系統

external  利用第三方的資料庫或資源,例如進行whois解析

fuzzer  模糊測試的指令碼,傳送異常的包到目標機,探測出潛在漏洞

intrusive 入侵性的指令碼,此類指令碼可能引發對方的ids/ips的記錄或遮蔽

malware 探測目標機是否感染了病毒、開啟了後門等資訊

safe 此類與intrusive相反,屬於安全性指令碼

version 負責增強服務與版本掃瞄(version detection)功能的指令碼。

vuln 負責檢查目標機是否有常見的漏洞(vulnerability),如是否有ms08_067。

nmap提供的命令列引數如下:

-sc: 等價於--script=default,使用預設類別的指令碼進行掃瞄。

--script=: 使用某個或某類指令碼進行掃瞄,支援萬用字元描述

--script-args=: 為指令碼提供預設引數

--script-args-file=filename: 使用檔案來為指令碼提供引數

--script-trace: 顯示指令碼執行過程中傳送與接收的資料

--script-updatedb: 更新指令碼資料庫

--script-help=: 顯示指令碼的幫助資訊,其中部分可以逗號分隔的檔案或指令碼類別。

nmap指令碼引擎所需要的的檔案:

初始化流程

在命令列引數中指定指令碼(--script/-sc)或指定-a選項或指定-sv選項,都會觸發nmap啟動指令碼引擎。其中-a選項表示aggressive scan,會呼叫default類別的指令碼掃瞄;而-sv選項表示應用與版本偵測,會呼叫version類別的指令碼,輔助偵測服務詳細資訊。

在nmap.cc的nmap_main()函式中,若判斷到需要啟動指令碼引擎,那麼呼叫open_nse()函式進行nse環境的準備。在open_nse()中主要建立luastate(管理lua直譯器的執行的全域性變數),然後呼叫init_main()進行詳細的初始化過程。

進入init_main()函式,首先載入lua標準庫與nmap的擴充套件庫,隨後準備引數環境,然後載入並執行nse_main.lua檔案。

nse_main.lua指令碼為後續的指令碼執行準備lua環境,載入使用者選擇的需要呼叫的指令碼(例如,使用者--script discovery,那麼會將該類別中所有的指令碼載入進來),返回乙個main()函式物件給init_main(),該main()是否後續指令碼掃瞄需要的主函式,被儲存在lua的環境的登錄檔中。

在nse_main.lua中,定義兩個核心的類,scriptthread,script用於管理nse指令碼,當新的指令碼被載入時,呼叫script.new建立指令碼物件,該物件被儲存下來在後續的掃瞄過程中使用;thread用於管理指令碼的執行,該類中也包含對指令碼健全性的檢查(sanity check,如是否包含action函式)。在指令碼執行時,如果指令碼之間存在依賴關係,那麼會將基礎的無依賴的指令碼統一執行完畢,再執行依賴性的指令碼。

指令碼掃瞄流程

執行指令碼掃瞄時,從nmap_main()中呼叫script_scan()函式。

在進入script_scan()後,會標記掃瞄階段型別,然後進入到初始化階段返回的main()函式(來自nse_main.lua指令碼中的main)中,在函式中解析具體的掃瞄型別。

main()函式負責處理三種型別的指令碼掃瞄:預掃瞄(script_pre_scan)、指令碼掃瞄(script_scan)、後掃瞄(script_post_scan)。預掃瞄即在nmap呼叫的最前面(沒有進行主機發現、埠掃瞄等操作)執行的指令碼掃瞄,通常該類掃瞄用於準備基本的資訊,例如到第三伺服器查詢相關的dns資訊。而指令碼掃瞄,是使用nse指令碼來掃瞄目標主機,這是最核心的掃瞄方式。後掃瞄,是整個掃瞄結束後,做一些善後處理的指令碼,比如優化整理某些掃瞄。

在main()函式中核心操作由run函式負責。而run()函式的本身設計用於執行所有同一級別的指令碼(根據依賴關係劃分的級別),直到所有執行緒執行完畢才退出。

run()函式中實現三個佇列:執行佇列(running queue)、等待佇列(waiting queue)、掛起佇列(pending queue),並管理三個佇列中線程的切換,直到全部隊列為空或出錯而退出。

///l_nse用於儲存lua程式的狀態

static lua_state *l_nse = null;

///open_nse用於建立lua狀態,準備lua直譯器環境

///呼叫init_main()完成初始化操作。

void open_nse (void)

}///scipt_scan函式具體執行指令碼掃瞄的過程

///設定掃瞄狀態;呼叫run_main()函式執行具體指令碼掃瞄過程。

void script_scan (std::vector&targets, stype scantype)

void close_nse (void)}

static int init_main (lua_state *l)

/* get lua main function */

///呼叫由nse_main.lua轉換後的匿名函式(棧索引2):

///傳入2個引數(棧索引3/4),輸出1個結果(執行完畢後放在棧頂),

///錯誤處理函式對應的棧區索引為1(即debug.traceback)。

///功能:在nse_main.lua會載入使用者選擇的所有的指令碼,並初始化script/thread類

if (lua_pcall(l, 2, 1, 1) != 0) lua_error(l); /* we wanted a traceback */

///將執行nse_main.lua返回的結果(nse_main.lua中的main函式物件)放入登錄檔中,

///以便後續的指令碼掃瞄過程直接呼叫此main函式。

lua_setfield(l, lua_registryindex, nse_main);

return 0;}

static int run_main (lua_state *l)

lua_pop(l, 1); /* pop nse_current_hosts */

///設定main()第二個引數,掃瞄型別

/* push script scan type phase */

switch (o.current_scantype)

///以保護模式執行main()函式,兩個引數,0個返回值,錯誤處理函式在棧區的index1位置

if (lua_pcall(l, 2, 0, 1) != 0) lua_error(l); /* we wanted a traceback */

return 0;

}

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