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摘要：Nmap是一个扫描工具，对于该工具的教学设计主要涉及使用Nmap扫描的功能，包括常规扫描、探测以及使用脚本方式进行扫描，根据功能来搭建合理的教学环境，让学生通过该环境通过实验达到良好的学习效果。关键词：Nmap;扫描;脚本;环境搭建;教学环节设计
中图分类号：TP391
文献标识码：A
文章编号：1009-3044（2019）36-0117-02
Nmap这个内容的教学，以前往往讲解的多，实验较少，主要是缺乏实验环境的配置，所以在以往的教学中，大家都遵循一般的方法，只讲解一般性理论和Nmap简单的应用命令，然后在局域网随便找几台机器进行扫描，这样的教学过程，学生没法了解和掌握Nmap这个强大的扫描工具的使用精髓，本文将就Nmap的一般和高级使用方法做详细分析并给出实现的环境，让学生在学完理论知识后，通过实验环境能够实现各种命令的使用。
1扫描技术理论教学环节的设计
Nmap首先是一种扫描技术，所以首先还是得介绍扫描原理。学习扫描技术首先需要了解端口的定义和分类，端口与服务的关系，服务的启动与否代表端口是否开放，让学生把端口和服务建立关联。其次，扫描技术还得分析TCP/IP协议，需要分析IP和TCP协议的各个字段的作用和含义，尤其是几个关键的TCP字段，例如TCP首部中的各个标志位的含义，因为这些标志位的含义和扫描技术直接相关，扫描技术需要发送带标志位的TCP报文到目标主机，然后根据收到的反馈报文情况判断对方端口状态或者服务状态。另外还需要分析TCP三次握手连接以及四次握手的取消连接，需要分析到每次握手过程中的TCP报文内的标志位和重要字段的变化。如果条件允许，可以讲授TCP的全状态变迁分析，让学生对整个TCP的状态变化有所了解，这样更容易了解扫描原理。当然，除了TCP和IP协议外，UDP协议也需要进行分析，因为有些扫描是使用的UDP报文。
2 Nmap技术教学环节设计
Nmap是个功能很强大的扫描工具，其功能主要分为常规扫描和使用脚本方式进行扫描。 使用常规方式扫描主要是靠发送带上特定标志位的TCP和UDP报文来进行扫描，而且NmapK可以使用的参数非常多，这个时候的教学可以选择几个最重要的参数进行抓包分析，可以安装简单的抓包工具WIRESHARK，例如对SYN扫描可以通过抓到如图l所示探测报文与应答报文，从图l可以看到只发生了两次握手情况，它是一种半开扫描，这样可以使扫描原理的教学一目了然。使用Nmap扫描，在扫描结果中会出现端口的六种状态，简单的open、close状态很好理解，但其中Filtered状态需要使用实验来演示，笔者使用WINDOWS SERVER 2003本地网卡上的Internet连接防火墙，通过服务选项来模拟端口是否使用防火墙，这样就可以很简单的实现看到Filtered状态。实际教学中笔者使用kali的Nmap对另外一台WINDOWSSERVER 2003虚拟机进行扫描，分别开启服务和不开启的扫描命令和结果如下：
root@kaliverl：～/Desktop# nmap -sU 192.168.1.64 -p 80#对80端口扫描
Starting Nmap 6.47（ http：//nmap.org） at 2019-03-23 15：47CST
Nmap sean report for 192.168.1.64
Host is up （0.00023s latency）.
PORT STATE
SERVICE
80/udp openlf/ltered http
MAC Address： OO：OC：29：50：2D：7E （VMware）
Nmap done：1 lP address（1 host up） scanned in 0.61 seconds
root@kaliverl：～/Desktop# nmap -sT 192.168.1.64 -p 80#對80端口扫描
Starting Nmap 6.47（ http：//nmap.org） at 2019-03-23 15：48CST
Nmap scan report for 192.168.1.64
Host is up （0.00025s latency）.
PORT STATE SERVICE
80/tcpopen http
MAC Address： OO：OC：29：50：2D：7E （VMware）
Nmap done：1 lP address（1 host up） scanned in 0.21 seconds
本实验还可以测试在禁用PING后获得扫描结果。在使用Nmap进行扫描的时候，还需要注意的是单独一种扫描方式并不是很准确的，需要多种参数扫描后综合判断，例如对操作系统的探测，某一个参数肯能只能探测出大致的系统类型，并不能准确到时哪一个操作系统，这个时候就需要再使用另外的参数进行探测。第二个重要内容是使用脚本方式的扫描，这是一个Nmap扩展功能，使用该功能可以探测系统漏洞甚至还可以实现暴力破解。对于这个环节的教学，笔者使用—script参数后面引用了一些脚本来进行扫描，例如使用—script=vuln来扫描系统漏洞，使用—script ftp-brute -script-args破解FTP服务器的账号信息，也可以使用对应版本破解mysql或者mssql数据库，使用命令如下：
nmap —script=mysql-brute -p 3306 192.168.1.64#暴力破解mysql数据库 Nmap-p1433 —script ms-sql-brute —script-args userdb=/usemames.txt，passdb=/passwords.txt 192.168.1.64#暴力破解ms-sql数据库root@kal1222：/# nmap -p 1433 -script ms-sql-xp-cmdshell —script-args=ms-sql-xp-cmdshell.cmd=7net users’，mssql.username=sa，mssql.password=123 192.168.1.64#破解成功后还可以使用nmap进行利用去使用对方的shell运行命令。
以上的环境可以把mysq5和mssq12000安装到虚拟机WIN-DOWS SERVER 2003中，使用kali系统作为攻击机，实验的时候可以简单配置数据库管理员口令。除了对主机进行扫描外，还可以使用nmap脚本去获得网站信息或者掃描网站漏洞，例如如下密令扫描网站的sql注人情况：
root@kal1222：/#nmap—s，cript http-sql-inj ection 192.168.1.1 34
该实验环境使用了Metasploitable2-Linux虚拟机作为靶机，该系统是一个特别制作的ubuntu操作系统，本身设计作为安全工具测试和演示常见漏洞攻击。
此外还可以使用增强Nmap的版本检测nmap-vulners和vulscan，这两个脚本可以从GITHUB.COM下载得到，常用直接从网站克隆的方式，使用这些脚本可以扫描检测CVE漏洞。
3结束语
Nmap是网络安全教学中一个很重要的教学知识点，对于系统的扫描和探测是学好渗透测试的前提，所以对于Nmap的教学内容设计非常重要。通过以上内容的设计，可以让学生学到Nmap的主要内容，同时，配置好对应的实验环境，让学生能够在虚拟环境当中进行模拟的扫描和Nmap实验也是一个重要的教学前提。
参考文献：
[1] LEE ALLEN.kali Linux渗透测试的艺术[M].北京：人民邮电出版社.2015.
[2]贾铁军.网络安全实用技术[M].北京：清华大学出版社，2016.
【通联编辑：朱宝贵】
收稿日期：2019-10-25
作者简介：严学军，讲师，硕士，主要研究方向为网络安全方向，从事网络安全和LINUX等课程的教学。
中图分类号：TP391
文献标识码：A
文章编号：1009-3044（2019）36-0117-02
Nmap这个内容的教学，以前往往讲解的多，实验较少，主要是缺乏实验环境的配置，所以在以往的教学中，大家都遵循一般的方法，只讲解一般性理论和Nmap简单的应用命令，然后在局域网随便找几台机器进行扫描，这样的教学过程，学生没法了解和掌握Nmap这个强大的扫描工具的使用精髓，本文将就Nmap的一般和高级使用方法做详细分析并给出实现的环境，让学生在学完理论知识后，通过实验环境能够实现各种命令的使用。
1扫描技术理论教学环节的设计
Nmap首先是一种扫描技术，所以首先还是得介绍扫描原理。学习扫描技术首先需要了解端口的定义和分类，端口与服务的关系，服务的启动与否代表端口是否开放，让学生把端口和服务建立关联。其次，扫描技术还得分析TCP/IP协议，需要分析IP和TCP协议的各个字段的作用和含义，尤其是几个关键的TCP字段，例如TCP首部中的各个标志位的含义，因为这些标志位的含义和扫描技术直接相关，扫描技术需要发送带标志位的TCP报文到目标主机，然后根据收到的反馈报文情况判断对方端口状态或者服务状态。另外还需要分析TCP三次握手连接以及四次握手的取消连接，需要分析到每次握手过程中的TCP报文内的标志位和重要字段的变化。如果条件允许，可以讲授TCP的全状态变迁分析，让学生对整个TCP的状态变化有所了解，这样更容易了解扫描原理。当然，除了TCP和IP协议外，UDP协议也需要进行分析，因为有些扫描是使用的UDP报文。
2 Nmap技术教学环节设计
Nmap是个功能很强大的扫描工具，其功能主要分为常规扫描和使用脚本方式进行扫描。 使用常规方式扫描主要是靠发送带上特定标志位的TCP和UDP报文来进行扫描，而且NmapK可以使用的参数非常多，这个时候的教学可以选择几个最重要的参数进行抓包分析，可以安装简单的抓包工具WIRESHARK，例如对SYN扫描可以通过抓到如图l所示探测报文与应答报文，从图l可以看到只发生了两次握手情况，它是一种半开扫描，这样可以使扫描原理的教学一目了然。使用Nmap扫描，在扫描结果中会出现端口的六种状态，简单的open、close状态很好理解，但其中Filtered状态需要使用实验来演示，笔者使用WINDOWS SERVER 2003本地网卡上的Internet连接防火墙，通过服务选项来模拟端口是否使用防火墙，这样就可以很简单的实现看到Filtered状态。实际教学中笔者使用kali的Nmap对另外一台WINDOWSSERVER 2003虚拟机进行扫描，分别开启服务和不开启的扫描命令和结果如下：
root@kaliverl：～/Desktop# nmap -sU 192.168.1.64 -p 80#对80端口扫描
Starting Nmap 6.47（ http：//nmap.org） at 2019-03-23 15：47CST
Nmap sean report for 192.168.1.64
Host is up （0.00023s latency）.
PORT STATE
SERVICE
80/udp openlf/ltered http
MAC Address： OO：OC：29：50：2D：7E （VMware）
Nmap done：1 lP address（1 host up） scanned in 0.61 seconds
root@kaliverl：～/Desktop# nmap -sT 192.168.1.64 -p 80#對80端口扫描
Starting Nmap 6.47（ http：//nmap.org） at 2019-03-23 15：48CST
Nmap scan report for 192.168.1.64
Host is up （0.00025s latency）.
PORT STATE SERVICE
80/tcpopen http
MAC Address： OO：OC：29：50：2D：7E （VMware）
Nmap done：1 lP address（1 host up） scanned in 0.21 seconds
本实验还可以测试在禁用PING后获得扫描结果。在使用Nmap进行扫描的时候，还需要注意的是单独一种扫描方式并不是很准确的，需要多种参数扫描后综合判断，例如对操作系统的探测，某一个参数肯能只能探测出大致的系统类型，并不能准确到时哪一个操作系统，这个时候就需要再使用另外的参数进行探测。第二个重要内容是使用脚本方式的扫描，这是一个Nmap扩展功能，使用该功能可以探测系统漏洞甚至还可以实现暴力破解。对于这个环节的教学，笔者使用—script参数后面引用了一些脚本来进行扫描，例如使用—script=vuln来扫描系统漏洞，使用—script ftp-brute -script-args破解FTP服务器的账号信息，也可以使用对应版本破解mysql或者mssql数据库，使用命令如下：
nmap —script=mysql-brute -p 3306 192.168.1.64#暴力破解mysql数据库 Nmap-p1433 —script ms-sql-brute —script-args userdb=/usemames.txt，passdb=/passwords.txt 192.168.1.64#暴力破解ms-sql数据库root@kal1222：/# nmap -p 1433 -script ms-sql-xp-cmdshell —script-args=ms-sql-xp-cmdshell.cmd=7net users’，mssql.username=sa，mssql.password=123 192.168.1.64#破解成功后还可以使用nmap进行利用去使用对方的shell运行命令。
以上的环境可以把mysq5和mssq12000安装到虚拟机WIN-DOWS SERVER 2003中，使用kali系统作为攻击机，实验的时候可以简单配置数据库管理员口令。除了对主机进行扫描外，还可以使用nmap脚本去获得网站信息或者掃描网站漏洞，例如如下密令扫描网站的sql注人情况：
root@kal1222：/#nmap—s，cript http-sql-inj ection 192.168.1.1 34
该实验环境使用了Metasploitable2-Linux虚拟机作为靶机，该系统是一个特别制作的ubuntu操作系统，本身设计作为安全工具测试和演示常见漏洞攻击。
此外还可以使用增强Nmap的版本检测nmap-vulners和vulscan，这两个脚本可以从GITHUB.COM下载得到，常用直接从网站克隆的方式，使用这些脚本可以扫描检测CVE漏洞。
3结束语
Nmap是网络安全教学中一个很重要的教学知识点，对于系统的扫描和探测是学好渗透测试的前提，所以对于Nmap的教学内容设计非常重要。通过以上内容的设计，可以让学生学到Nmap的主要内容，同时，配置好对应的实验环境，让学生能够在虚拟环境当中进行模拟的扫描和Nmap实验也是一个重要的教学前提。
参考文献：
[1] LEE ALLEN.kali Linux渗透测试的艺术[M].北京：人民邮电出版社.2015.
[2]贾铁军.网络安全实用技术[M].北京：清华大学出版社，2016.
【通联编辑：朱宝贵】
收稿日期：2019-10-25
作者简介：严学军，讲师，硕士，主要研究方向为网络安全方向，从事网络安全和LINUX等课程的教学。