使用python编写网络工具

基础内容

介绍基本的网络编程

Socket编程

Socket又称"套接字"，应用程序通常通过"套接字"向网络发出请求或者应答网络请求，使主机间或者一台计算机上的进程间可以通讯。使用Python中的socket库就可以进行网络相关的编程。

TCP客户端

import socket

host = "www.baidu.com"
port = 80
# 创建socket对象
client = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
# 连接服务器
client.connect((host,port))
# 发送数据 HTTP请求
client.send(b"GET / HTTP/1.1\r\nHost: baidu.com\r\n\r\n")
# 接收响应数据
response = client.recv(4096)
# 打印数据
print(response.decode())
client.close()

使用socket函数创建一个socket对象。AF_INET表示使用标准的IPv4地址或主机名，SOCK_STREAM是流式套接字，表示使用TCP。上述程序向www.baidu.com对应的主机发送了一个HTTP GET请求，并且得到了响应

HTTP/1.1 200 OK
Accept-Ranges: bytes
Cache-Control: no-cache
Connection: keep-alive
Content-Length: 9508
Content-Type: text/html
...

UDP客户端

import socket

host = "127.0.0.1"
port = 9091
# 创建socket对象
client = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_DGRAM)
# 发送数据
client.sendto(b"AAAAAAAAAA",(host,port))
# 接收数据
data,addr = client.recvfrom(4096)
# 打印响应信息
print(data.decode())
client.close()

使用UDP时，socket中的函数中的第二个参数变成了SOCK_DGRAM即数据报套接字，并且发送数据时使用sendto函数，接收数据时使用recvfrom函数。

TCP服务端

import socket
import threading
from urllib import request

IP = '0.0.0.0'
PORT = 9999

def handler(client_socket):
    with client_socket as sock:
        request = sock.recv(1024)
        print(f'[*] Received: {request.decode("utf-8")}')
        sock.send(b"ACK")


def main():
    server = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_STREAM)
    server.bind((IP,PORT))
    server.listen(5)
    print(f"[*] Listening on {IP}:{PORT}")
    
    while True:
        client,address = server.accept()
        print(f"[*] Accepted connection from {address[0]:{address[1]}}")
        client_handler = threading.Thread(target=handler,args=(client,))
        client_handler.start()

if __name__ == "__main__":
    main()

指定服务器应该监听哪个IP地址和端口，接着让服务器开始监听，并且将最大连接数设置为5。下一步让服务器进入主循环，并在该循环中等待外来连接。当一个客户端成功建立连接时，将接收到的客户端socket对象保存到client变量中，将远程连接的详细信息保存到address变量中。然后，创建一个新的线程，让它指向handler函数，并传入client变量。创建好后，启动这个线程来处理接收到的连接，与此同时服务端的主循环也已经准备好处理下一个外来连接，而handler函数会调用recv接收数据，并给客户端发送一段简单的回复。

ipaddress处理IP地址

文档: ipaddress模块介绍

在下面案例中会用到的几个重要方法

import ipaddress

addr = ipaddress.ip_address('192.0.2.1') # 返回一个object
print(addr.version) # 打印IP版本
net4 = ipaddress.ip_network('192.0.2.0/24') # 返回接口
print(net4.num_addresses) # 答打印地址数
for host in net4.hosts(): # 遍历
    print(host)

输出

4
256
192.0.2.1
192.0.2.2
192.0.2.3
192.0.2.4
192.0.2.5
192.0.2.6
192.0.2.7
192.0.2.8
192.0.2.9
192.0.2.10
192.0.2.11

如上代码迭代显示该网段上的"可用"的独立地址

基于SOCKET的网络工具

大部分操作系统都会执行一个操作: 向一台主机发送一格UDP数据包时，如果主机上的UDP端口没有开启，一般会返回一个ICMP包来提示目标端口不可访问，可以以此来判断主机是否存活。

嗅探流量包

使用Python的socket库，代码如下

import socket
import os

host = '10.81.226.234'

def main():
    # 判断系统是否为windows
    if os.name == 'nt':
        # windwos允许嗅探任何协议
        socket_protocol = socket.IPPROTO_IP
    else:
        # Linux强制指定一个协议进行嗅探
        socket_protocol = socket.IPPROTO_ICMP

    # 创建socket对象
    sniffer = socket.socket(socket.AF_INET,socket.SOCK_RAW,socket_protocol)
    sniffer.bind((host,0))
    # 设置包含IP头
    sniffer.setsockopt(socket.IPPROTO_IP,socket.IP_HDRINCL,1)

    # 对windows机器 额外启用混杂模式
    if os.name == 'nt':
        sniffer.ioctl(socket.SIO_RCVALL,socket.RCVALL_ON)

    # 读取一个数据包
    print(sniffer.recvfrom(65565))

    # 关闭混杂模式
    if os.name == 'nt':
        sniffer.ioctl(socket.SIO_RCVALL,socket.RCVALL_OFF)


if __name__ == '__main__':
    main()

host变量为本机IP地址，然后创建一个socket对象，使用bind函数绑定socket对象，使用setsockopt函数修改socket设置，使其在抓包时包含IP头部。之后会判断平台是否为windows，如果是则启动网卡的混杂模式。

运行输出

$ sudo python3 sock_sniffer.py 
(b'E\xc0\x00X\x88j\x00\x00@\x01\x17\x04\nQ\xe2\xea\nQ\xe2\xea\x03\x01?+\x00\x00\x00\x00E\x00\x00<\n)@\x00@\x06\xc8\x0f\nQ\xe2\xeao\xb2\x0b\x96\xaf\x1e\x00P\x1f\xd8Y\xfd\x00\x00\x00\x00\xa0\x02\xfa\xf0h\xb2\x00\x00\x02\x04\x05\xb4\x04\x02\x08\n\x9e\x9d\xda}\x00\x00\x00\x00\x01\x03\x03\x07', ('10.81.226.234', 0))

毫无疑问，这些输出相当凌乱，可以将其进行解码

解码IP层

进行更深层次解析分析，提取诸如协议类型、源IP地址和目的IP地址等有用的信息

如下是IPv4报文头

因为是二进制数据，要对IP头各个数据段进行分割

使用ctypes库或者struct库

Ctypes库拆解IP字段

ctypes提供了各种兼容C语言的数据结构，可调用符合C语言标准的共享库中的函数

文档介绍: ctypes — A foreign function library for Python

示例代码

from ctypes import *
import socket
import struct

from numpy import uint32

class IP(Structure):
    _fields_ = [
        ("ihl", c_ubyte, 4),
        ("version", c_ubyte, 4),
        ("tos", c_ushort, 8),
        ("len", c_ushort, 16),
        ("id", c_ushort, 16),
        ("offset", c_ushort, 16),
        ("ttl", c_ubyte, 8),
        ("protocol_num", c_ubyte, 8),
        ("sum", c_ushort, 16),
        ("src", c_uint32, 32),
        ("dst", c-uint32, 32)
    ]

    def __new__(cls, socket_buffer=None):
        return cls.from_buffer_copy(socket_buffer)

    def __init__(self,socket_buffert=None):
        self.src_address = socket.inet_ntoa(struct.pack("<L",self.src))
        self.dst_address = socket.inet_ntoa(struct.pack("<L",self.dst))

这个类创建了一个名为_fields_的结构，用于定义IP头各个部分。该结构使用了ctypes里定义的C语言数据类型，例如代表unsigned char 类型的c_ubyte，代表unsigned short的c_ushort等。上述代码中定义的字段和上图中的IP头部中的字段一一对应。各个字段的定义有3个字段组成: 字段名称、数据类型以及字段位数。设置字段位数使得能够以位为单位指定数据长度，这意味着能够自由指定想要的长度。

在上述代码中，IP类继承自ctypes库的Structure类，要求创建对象前必须定义_fields_结构。为了向fields结构里填充数据，Structure类利用了_new_函数。此函数的第一个参数是指向当前类的引用，new函数用该引用创建当前类的第一个对象。之后这个对象被传给_init_函数进行初始化。

struct库拆解IP字段

该库提供了一些格式字符，用来定义二进制数据的结构

import ipaddress
import struct

class IP:
    def __init__(self,buff=None):
        header = struct.unpack('<BBHHHBBH4s4s',buff)
        self.ver = header[0] >> 4
        self.ihl = header[0] & 0xF

        self.tos = header[1]
        self.len = header[2]
        self.id = header[3]
        self.offset = header[4]
        self.ttl = header[5]
        self.protocol = header[6]
        self.sum = header[7]
        self.src = header[8]
        self.dst = header[9]

        self.src_address = ipaddress.ip_address(self.src)
        self.dst_address = ipaddress.ip_address(self.dst)

        # 映射
        self.protocol_map = {1:"ICMP",6:"TCP",17:"UDP"}

<BBHHHBBH4s4s中的<表示数据字节序，这里表示小端序。

BBHHHBBH4s4s表示IP头的各部分。struct库中提供了若干格式字符。B是1字节，H是2字节，ns是n个字节的数组。

因为不能按位指定想要的长度了，但这里先获取version，只要取第一个字节的高4位，所以使用>>4进行偏移，将高4位向低位偏移4位，原来的高位用0补齐，原来的低4为被覆盖，这样就得到了version。ihl是第一个字节的低4位，将第一个字节与二进制数00001111相与即可得到，对其他字段的获取只要顺次按下标获取即可。

IP解码器

如下是完整代码实现

import ipaddress
import os
from shutil import ExecError
import socket
import struct
import sys


class IP:
    def __init__(self, buff=None):
        header = struct.unpack('<BBHHHBBH4s4s', buff)
        self.ver = header[0] >> 4
        self.ihl = header[0] & 0xF

        self.tos = header[1]
        self.len = header[2]
        self.id = header[3]
        self.offset = header[4]
        self.ttl = header[5]
        self.protocol_num = header[6]
        self.sum = header[7]
        self.src = header[8]
        self.dst = header[9]

        self.src_address = ipaddress.ip_address(self.src)
        self.dst_address = ipaddress.ip_address(self.dst)

        # 映射
        self.protocol_map = {1: "ICMP", 6: "TCP", 17: "UDP"}

        try:
            self.protocol = self.protocol_map[self.protocol_num]
        except:
            print(f'No protocol {self.protocol_num}')
            self.protocol = str(self.protocol_num)


def sniff(host):
    if os.name == 'nt':
        socket_protocol = socket.IPPROTO_IP
    else:
        socket_protocol = socket.IPPROTO_ICMP

    sniffer = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_RAW, socket_protocol)
    sniffer.bind((host, 0))
    sniffer.setsockopt(socket.IPPROTO_IP, socket.IP_HDRINCL, 1)

    if os.name == 'nt':
        sniffer.ioctl(socket.SIO_RCVALL, socket.RCVALL_ON)

    try:
        while True:
            raw_buffer = sniffer.recvfrom(65535)[0]
            ip_header = IP(raw_buffer[0:20])
            print(
                f"Protocol: {ip_header.protocol} {ip_header.src_address} -> {ip_header.dst_address}")

    except KeyboardInterrupt:
        if os.name == 'nt':
            sniffer.ioctl(socket.SIO_RCVALL, socket.RCVALL_OFF)
        sys.exit()


if __name__ == "__main__":
    if len(sys.argv) == 2:
        host = sys.argv[1]
    else:
        host = "127.0.0.1"

    sniff(host)

首先实现IP类，它定义了一个Python结构，可以把数据包的前20字节映射到读/写的IP头对象，将IP数据包中的字段拆解出来，可供用户识别。将之前实现的抓包程序合并进来，就实现了完整的流程。

测试运行:

因为是Linux平台，所以只能看到ICMP协议数据，运行程序后

使用ping命令 ping baidu.com

如下是程序输出

$ sudo python3 ip_decoder.py 10.81.226.234
Protocol: ICMP 10.81.226.234 -> 10.81.226.234
Protocol: ICMP 220.181.38.148 -> 10.81.226.234
Protocol: ICMP 220.181.38.148 -> 10.81.226.234
Protocol: ICMP 220.181.38.148 -> 10.81.226.234
Protocol: ICMP 220.181.38.148 -> 10.81.226.234
Protocol: ICMP 220.181.38.148 -> 10.81.226.234
Protocol: ICMP 10.81.226.234 -> 10.81.226.234
Protocol: ICMP 220.181.38.148 -> 10.81.226.234

ICMP解码器

解码了IP层数据后还要解码ICMP响应。不同的ICMP消息之间千差万别，但一定存在3个字段：类型、代码和校验和。类型和代码表示了要接收的ICMP消息是什么类型的，也就指明了如何正确地解码其中的数据。

如上所示，数据包开头的8个二进制位代表类型，其后的8个二进制位代表ICMP消息代码。

完整代码实现

import ipaddress
import os
import socket
import struct
import sys

class IP:
    def __init__(self, buff=None):
        header = struct.unpack('<BBHHHBBH4s4s', buff)
        self.ver = header[0] >> 4
        self.ihl = header[0] & 0xF

        self.tos = header[1]
        self.len = header[2]
        self.id = header[3]
        self.offset = header[4]
        self.ttl = header[5]
        self.protocol_num = header[6]
        self.sum = header[7]
        self.src = header[8]
        self.dst = header[9]

        self.src_address = ipaddress.ip_address(self.src)
        self.dst_address = ipaddress.ip_address(self.dst)

        # 映射
        self.protocol_map = {1: "ICMP", 6: "TCP", 17: "UDP"}

        try:
            self.protocol = self.protocol_map[self.protocol_num]
        except:
            print(f'No protocol {self.protocol_num}')
            self.protocol = str(self.protocol_num)

class ICMP:
    def __init__(self,buff):
        header = struct.unpack('<BBHHH',buff)
        self.type = header[0]
        self.code = header[1]
        self.sum = header[2]
        self.id = header[3]
        self.seq = header[4]

def sniff(host):
    if os.name == 'nt':
        socket_protocol = socket.IPPROTO_IP
    else:
        socket_protocol = socket.IPPROTO_ICMP

    sniffer = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_RAW, socket_protocol)
    sniffer.bind((host, 0))
    sniffer.setsockopt(socket.IPPROTO_IP, socket.IP_HDRINCL, 1)

    if os.name == 'nt':
        sniffer.ioctl(socket.SIO_RCVALL, socket.RCVALL_ON)

    try:
        while True:
            raw_buffer = sniffer.recvfrom(65535)[0]
            ip_header = IP(raw_buffer[0:20])
            if ip_header.protocol == "ICMP":
                print(f"Protocol: {ip_header.protocol} {ip_header.src_address} -> {ip_header.dst_address}")
                print(f"Version: {ip_header.ver}")
                print(f"Header Length: {ip_header.ihl} TTL: {ip_header.ttl}")

                offset = ip_header.ihl * 4
                buf = raw_buffer[offset:offset+8]
                icmp_header = ICMP(buf)
                print(f"ICMP -> Type: {icmp_header.type} Code: {icmp_header.code}")

    except KeyboardInterrupt:
        if os.name == 'nt':
            sniffer.ioctl(socket.SIO_RCVALL, socket.RCVALL_OFF)
        sys.exit()

if __name__ == "__main__":
    if len(sys.argv) == 2:
        host = sys.argv[1]
    else:
        host = "127.0.0.1"

    sniff(host)

如上代码中增加了ICMP消息结构及其解析。在sniff中也增加了一系列流程:

在接受数据包的主循环中判断接收到的数据包是否为ICMP数据包，然后计算出ICMP数据在原始数据包中的偏移，最后将数据按照ICMP结构进行解析，输出其中的类型(type)和代码(code)字段。IP头的长度是基于IP头中的ihl字段计算的，该字段记录了IP头中有多少个32位(4字节)长的数据块，将这个字段乘以4就能计算出IP头的大小，以及数据包中下一网络层开始的位置。

运行测试

$ sudo python3 icmp_decoder.py 10.81.226.234
Protocol: ICMP 10.81.226.234 -> 10.81.226.234
Version: 4
Header Length: 5 TTL: 64
ICMP -> Type: 3 Code: 1
Protocol: ICMP 220.181.38.148 -> 10.81.226.234
Version: 4
Header Length: 5 TTL: 52
ICMP -> Type: 0 Code: 0
Protocol: ICMP 220.181.38.148 -> 10.81.226.234
Version: 4
Header Length: 5 TTL: 52
ICMP -> Type: 0 Code: 0
Protocol: ICMP 220.181.38.148 -> 10.81.226.234
Version: 4

基于UDP的主机扫描器

完整代码如下

import ipaddress
import os
import socket
import struct
import sys
import threading
import time

SUBNET = '10.81.226.0/24'
MESSAGE = 'PYTHONRULES' # 签名

# IP消息结构
class IP:
    def __init__(self, buff=None):
        header = struct.unpack('<BBHHHBBH4s4s', buff)
        self.ver = header[0] >> 4
        self.ihl = header[0] & 0xF

        self.tos = header[1]
        self.len = header[2]
        self.id = header[3]
        self.offset = header[4]
        self.ttl = header[5]
        self.protocol_num = header[6]
        self.sum = header[7]
        self.src = header[8]
        self.dst = header[9]

        self.src_address = ipaddress.ip_address(self.src)
        self.dst_address = ipaddress.ip_address(self.dst)

        # 映射
        self.protocol_map = {1: "ICMP", 6: "TCP", 17: "UDP"}

        try:
            self.protocol = self.protocol_map[self.protocol_num]
        except:
            print(f'No protocol {self.protocol_num}')
            self.protocol = str(self.protocol_num)

# ICMP消息结构
class ICMP:
    def __init__(self, buff):
        header = struct.unpack('<BBHHH', buff)
        self.type = header[0]
        self.code = header[1]
        self.sum = header[2]
        self.id = header[3]
        self.seq = header[4]

# 发送UDP数据包
def udp_sender():
    with socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) as sender:
        for ip in ipaddress.ip_network(SUBNET).hosts(): # 遍历子网IP地址
            sender.sendto(bytes(MESSAGE, 'utf8'), (str(ip), 65212))

# 扫描
class Scanner:
    def __init__(self, host):
        self.host = host
        if os.name == 'nt':
            socket_protocol = socket.IPPROTO_IP
        else:
            socket_protocol = socket.IPPROTO_ICMP

        self.socket = socket.socket(
            socket.AF_INET, socket.SOCK_RAW, socket_protocol)
        self.socket.bind((host, 0))
        self.socket.setsockopt(socket.IPPROTO_IP, socket.IP_HDRINCL, 1)

        if os.name == 'nt':
            self.socket.ioctl(socket.SIO_RCVALL, socket.RCVALL_ON)
    
    # 获取数据包
    def sniff(self):
        hosts_up = set([f"{str(self.host)}"])
        try:
            while True:
                raw_buffer = self.socket.recvfrom(65535)[0]
                ip_header = IP(raw_buffer[0:20])
                if ip_header.protocol == "ICMP":
                    offset = ip_header.ihl * 4
                    buff = raw_buffer[offset:offset+8]
                    icmp_header = ICMP(buff)
                    if icmp_header.code == 3 and icmp_header.type == 3:
                        if ipaddress.ip_address(ip_header.src_address) in ipaddress.IPv4Network(SUBNET):
                            if raw_buffer[len(raw_buffer) - len(MESSAGE):] == bytes(MESSAGE, 'utf8'):
                                target = str(ip_header.src_address)
                                if target != self.host and target not in hosts_up:
                                    hosts_up.add(str(ip_header.src_address))
                                    print(f"Host UP: {target}")
        # 处理键盘中断
        except KeyboardInterrupt:
            if os.name == 'nt':
                self.socket.ioctl(socket.SIO_RCVALL, socket.RCVALL_OFF)

            print('\nUser interrupted')
            if hosts_up:
                print(f'\n\nSummary: Hosts up on {SUBNET}')
            for host in sorted(hosts_up):
                print(f'{host}')
            print('')
            sys.exit()


if __name__ == "__main__":
    if len(sys.argv) == 2:
        host = sys.argv[1]
    else:
        host = '127.0.0.1'
    scan = Scanner(host)
    time.sleep(3)
    thread = threading.Thread(target=udp_sender)
    thread.start()
    scan.sniff()

程序的开头定义了一个字符串作为签名，udp_sender负责遍历子网下的IP地址，发送UDP数据包。接着定义了一个名叫Scanner的类，向其中传入扫描器所在主机的IP地址来初始化它。sniff函数负责嗅探网络上的数据，解析并提取报文格式，并将在线的主机记录下来。接收到ICMP消息时，要检查这个响应是不是来自正在扫描的网段，然后检查ICMP消息里有没有自定义的签名("PYTHONRULES!")。如果检查通过则打印发送这条消息的主机IP地址，如果使用Ctrl+C中断该程序，就会把目前扫描出来的结果打印。

运行测试

$ sudo python3 scanner.py 10.81.226.234
Host UP: 10.81.226.3
Host UP: 10.81.226.1
Host UP: 10.81.226.251
Host UP: 10.81.226.14
Host UP: 10.81.226.51
Host UP: 10.81.226.37
Host UP: 10.81.226.34
Host UP: 10.81.226.39
Host UP: 10.81.226.23
...

Scapy的使用

使用Scapy进行流量嗅探

安装python3版本：$ sudo pip3 install scapy

捕获数据

编写一个能分解并输出数据包内容的基础嗅探器。Scapy提供了一个接口函数sniff:

sniff(filter="",iface="any",prn=function,count=N)

filter参数允许指定一个Berkeley数据包过滤器，用于过滤嗅探到的数据包。将此参数留空则代表要嗅探所有数据包。

iface参数用于指定嗅探器要嗅探的网卡，如果不设置的话，默认会嗅探所有网卡。

prn参数用于指定一个回调函数，每当遇到符合过滤条件的数据包时，嗅探器会将该数据包传给这个回调函数，这是该函数接收的唯一参数。

count参数可以用来指定要嗅探的数据包数量

from scapy.all import sniff

# 回调函数 接收数据包
def packet_callback(packet):
    print(packet.show())

def main():
    sniff(prn=packet_callback,count=1)

if __name__ == "__main__":
    main()

如上代码所示，该程序使用sniff获取一个数据包并显示

使用管理员权限运行

$ sudo python3 sniff.py 
###[ Ethernet ]### 
  dst       = 14:14:4b:81:96:23
  src       = 34:cf:f6:89:e3:83
  type      = IPv4
###[ IP ]### 
     version   = 4
     ihl       = 5
     tos       = 0x0
     len       = 60
     id        = 44584
     flags     = DF
     frag      = 0
     ttl       = 64
     proto     = tcp
     chksum    = 0x934c
     src       = 10.81.226.234
     dst       = 8.8.4.4
     \options   \
###[ TCP ]### 
        sport     = 54080
        dport     = https
        seq       = 2355326062
        ack       = 0
        dataofs   = 10
        reserved  = 0
        flags     = S
        window    = 64240
        chksum    = 0xf975
        urgptr    = 0
        options   = [('MSS', 1460), ('SAckOK', b''), ('Timestamp', (889222417, 0)), ('NOP', None), ('WScale', 7)]

None

使用show方法将数据包显示在终端。可以看到打印出的信息按照数据链路层、网络层、传输层的层次显示。

下面解释上述部分信息的含义:

Ethernet是以太网，该层下的信息对应了以太网帧结构的一部分: 目的地址、源地址、数据字段。以太网帧中的数据字段存放了IP数据报，到IP层被解析

IP层下对应的信息是IP数据包中的关键字段:

version是版本号，4即IPv4，ihl是报文头长度，以字节为单位

tos是服务类型，该字段使不同类型的数据报能区分开来，len是数据报长度

id flags frag是标识、标志、片偏移，与IP分片有关

ttl是寿命，即Time-To-Live，这确保了数据报不会永远在网络中循环，当TTL=0，则该数据报会被丢弃

proto是协议，该字段值指示了IP数据报的数据部分应交给哪个特定的运输层协议

checksum是首部校验和，帮助路由器检测数据报中的比特错误

src和dst分别是源IP和目的IP

上述打印结果的最后一层是TCP字段报文结构，sport是源端口号，dport是目的端口。

seq和ack是序号和确认号，这些字段被用于实现TCP的可靠数据传输服务(三次握手)

BPF语法

examples:

只捕获来源于网络中某一IP的主机流量: src host 192.168.10.1

只捕获80端口: port 80

只捕获ICMP流量: ICMP

保存数据

示例代码

from scapy.all import *

def capture(packet):
    print("*"*30)
    print(f"source:{packet[IP].src}:{packet.sport} target:{packet[IP].dst}:{packet.sport}")
    print(packet.show())
    print("*"*30)

if __name__ == "__main__":
    packets = sniff(filter="tcp and port 80",prn=capture,count=10)
    # 保存输出文件
    wrpcap("res.pcap",packets)

该程序只获取TCP端口为80的数据包，使用wrpcap函数进行保存，pcap文件可以使用wireshark打开。

发送数据

send(IP(dst="www.baidu.com",ttl=1)/ICMP())

使用send函数发送ICMP数据包，可以设置字段值，指定协议名称，从第三层发送数据包。

sendp(Ether()/IP(dst="127.0.0.1",ttl=1)/ICMP())

使用sendp函数，从第二层发送数据包，上面两个函数都没有接收功能。

sr函数可以发送数据包，并且接收数据，会返回2个列表，第一个是有应答的answer，第二个是无应答的answer

from scapy.all import sr,sr1,IP,ICMP

a,b=sr(IP(dst="www.baidu.com",ttl=1)/ICMP())
print(a.show())
print(b.show())

输出

$ sudo python3 send.py
Begin emission:
Finished sending 1 packets.
.*
Received 2 packets, got 1 answers, remaining 0 packets
0000 IP / ICMP 10.81.226.234 > 180.101.49.11 echo-request 0 ==> IP / ICMP 10.81.255.254 > 10.81.226.234 time-exceeded ttl-zero-during-transit / IPerror / ICMPerror / Padding
None
None

sr1函数只返回1个列表，有应答的answer。

from scapy.all import sr,sr1,IP,ICMP

p =sr1(IP(dst="www.baidu.com",ttl=1)/ICMP())
print(p.show())

输出

$ sudo python3 send.py
Begin emission:
Finished sending 1 packets.
.*
Received 2 packets, got 1 answers, remaining 0 packets
###[ IP ]### 
  version   = 4
  ihl       = 5
  tos       = 0xc0
  len       = 70
  id        = 27585
  flags     = 
  frag      = 0
  ttl       = 64
  proto     = icmp
  chksum    = 0x16ab
  src       = 10.81.255.254
  dst       = 10.81.226.234
  \options   \
###[ ICMP ]### 
     type      = time-exceeded
     code      = ttl-zero-during-transit
     chksum    = 0xf4ff
     reserved  = 0
     length    = 0
     unused    = 0
###[ IP in ICMP ]### 
        version   = 4
        ihl       = 5
        tos       = 0x0
        len       = 28
        id        = 1
        flags     = 
        frag      = 0
        ttl       = 1
        proto     = icmp
        chksum    = 0xe734
        src       = 10.81.226.234
        dst       = 180.101.49.11
        \options   \
###[ ICMP in ICMP ]### 
           type      = echo-request
           code      = 0
           chksum    = 0xf7ff
           id        = 0x0
           seq       = 0x0
           unused    = ''
###[ Padding ]### 
              load      = '\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00\x00'

None

基于ICMP的主机探测

发送一个ICMP请求消息给目标主机，若源主机收到目标主机的应答响应消息，则表示目标可达。

from socket import timeout
from tabnanny import verbose
from scapy.all import IP,ICMP,sr1
from random import randint
from optparse import OptionParser
import ipaddress
import logging

# 关闭报错
logging.getLogger("scapy.runtime").setLevel(logging.ERROR)

hosts = [] # 存放结果
def scan(ip):
    # 生成随机字段
    ip_id = randint(1,65535) # IP报文标识符
    icmp_id = randint(1,65535) # ICMP报文标识符 
    icmp_seq = randint(1,65535) # ICMP序列号
    packet = IP(dst=ip,ttl=64,id=ip_id)/ICMP(id=icmp_id,seq=icmp_seq)/b'rootkit'
    result = sr1(packet,timeout=1,verbose=False) # 发送并接收数据包
    if result:
        for rcv in result:
            scan_ip = rcv[IP].src
            print(scan_ip,'Host is up')
            hosts.append(scan_ip)
    else:
        print(ip,'Host is down')

def main():
    # 命令行参数选项
    parser = OptionParser("Usage: %prog -i <target host>") # 输出帮助信息
    parser.add_option('-i',type='string',dest='IP',help='specify target host') # 获取IP地址参数
    options,args = parser.parse_args() # 解析参数
    print("Scan report for " + options.IP + "\n")
    # 判断单台主机还是网段
    if '/' not in options.IP:
        scan(options.IP)
    else:
        net4 = ipaddress.ip_network(options.IP)
        for ip in net4.hosts():
            scan(str(ip))
    
    print("scan result:")
    for host in hosts:
        print(host)

if __name__ == "__main__":
    main()

该程序首先解析命令行参数，然后判断参数是单个IP还是网段，如果是网段则遍历其子网IP进行处理。