工具｜Golang安全开发之并发TCP扫描器的实现

灼剑安全团队 2021-08-31

475

点击上方蓝字关注我们

0x01 前言

由于Golang有天生的并发优势，所以一直想写一篇能够体现golang并发优势而又比较基础的文章，于是决定使用Golang实现一个简单的并发tcp端口扫描器。准备写一个系列，从单线程单ip多端口一直到多线程多ip多端口，从0开始一个一个例子进行对比，使读者对golang并发编程能有一个较为清晰的认识。

0x02 单线程tcp扫描器实现

package main


import (
    "fmt"
    "net"
    "time"
)


func main() {
    start := time.Now()
    for i := 21; i <= 80; i++ {
        start1 := time.Now()
        address := fmt.Sprintf("1.1.1.1:%d", i)
        conn, err := net.Dial("tcp", address)
        if err != nil {
            fmt.Printf("%d 端口关闭了!\n", i)
            fmt.Printf("扫描端口%d,共用了%2f秒\n", i, time.Since(start1).Seconds())
            continue
        }
        conn.Close()
        fmt.Printf("%d 端口开放了！\n", i)
        fmt.Printf("扫描端口%d,共用了%2f秒\n", i, time.Since(start1).Seconds())
    }
    fmt.Printf("共用了%2f秒", time.Since(start).Seconds())
}

这段代码中，首先创建一个for循环来遍历我们想要扫描的端口，然后使用net.Dial函数来对该端口进行tcp连接尝试，如果tcp建立连接失败，则说明该端口不开放。反之则开放了该端口，然后关闭连接。

但是这样的效率是非常的慢的，首先是因为net.Dial函数的问题，该函数使用系统默认的tcp超时时间，而如果如果你是mac用户，你会发现扫描一个不开放的端口需要的时间竟然长达75秒。

那是因为在mac中，tcp连接超时默认时间为75秒，我们可以使用命令sysctl net.inet.tcp来查看本地的tcp配置信息。（windows中的tcp超时时间为21妙）

所以在我们使用macos进行编程的时候，最好将net.Dial()函数替换为net.DialTimeout()函数

该函数的第三个参数可以传入一个timeout值，我们可以利用该函数达到修改tcp超时等待时间的目的。所以在进行tcp连接的时候代码应该使用以下方式：

conn, err := net.DialTimeout("tcp", address, 15*time.Second)

这时候我们再看扫描结果，每个端口只需要等待15秒了。

0x03 并发tcp端口扫描器

刚才使用单线程的扫描器，扫描时间为每个端口扫描时间之和。这样一来没有效率，二来更体现不出golang并发的优势。所以我们需要修改代码，将代码修改成以下格式：

package main


import (
    "fmt"
    "net"
    "sync"
    "time"
)


func main() {
    start := time.Now()
    var wg sync.WaitGroup
    for i := 21; i <= 120; i++ {
        wg.Add(1)
        go func(j int) {
            defer wg.Done()
            address := fmt.Sprintf("1.1.1.1:%d", j)
            conn, err := net.DialTimeout("tcp", address, 15*time.Second)
            if err != nil {
                fmt.Printf("%d 该端口关闭了！\n", j)
                return
            }
            conn.Close()
            fmt.Printf("%d 该端口打开了！\n", j)
        }(i)
    }
    wg.Wait()
    fmt.Printf("共用了%2f秒\n", time.Since(start).Seconds())
}

1、我们将刚才建立连接处的代码放入goroutine，然后在循环之中创建goroutine，循环多少次我们就创建多少个goroutine，这样达到并发的效果。

2、使用sync包中的waitgroup来同步等待所有goroutine完成，因为所有goroutine和main函数都是同步工作的，但是main函数结束之后，程序就终止了，那么所有的goroutine也就终止了。所以我们需要使用waitgroup来阻塞main函数等待我们的所有goroutine完成。我们在vscode中按住control+鼠标左键来查看函数的说明：