Python-nmap 端口扫描器开发指南

概述

本教程将详细介绍如何使用 Python-nmap 库构建一个基本的企业级端口扫描器，用于监控企业内部服务器开放的端口和服务。通过此工具，网络管理员可以及时发现并管理服务器上的开放端口，从而在漏洞出现时快速响应。

开发环境准备

基础环境要求

• Python 2.7（虽然现在推荐使用Python 3.x，但原文基于2.7）
• nmap 网络扫描工具
• python-nmap 库

安装步骤

1. 安装nmap工具：

   • Linux: sudo apt-get install nmap
   • Windows: 从官网下载安装包

2. 安装python-nmap库：

   pip install python-nmap
   

   注意：要安装的是python-nmap而不是nmap

核心实现原理

基本流程图

1. 初始化进程池
2. 从IP地址库读取目标主机/网段
3. 对每个目标执行nmap扫描
4. 解析扫描结果
5. 按端口分类存储结果

关键技术点

1. 多进程处理

使用Python的multiprocessing.Pool提高扫描效率：

from multiprocessing import Pool
p = Pool(4)  # 根据机器性能设置进程数

2. IP地址库处理

使用文本文件存储IP资源，每行一个IP地址或网段：

hosts = open("ip.txt")
for host in hosts:
    print(host.strip())  # 去除换行符

3. nmap扫描核心代码

import nmap

nm = nmap.PortScanner()
ret = nm.scan(
    hosts=ip,
    ports=config.scan_port_range,
    arguments=config.scan_options,
    sudo=config.scan_sudo
)

参数说明：

• ip: 目标IP或网段
• scan_port_range: 要扫描的端口范围，如"20-443"
• scan_options: nmap扫描选项，如"-sS -T4"
• scan_sudo: 是否使用sudo权限

4. 扫描结果解析

扫描结果结构示例：

{
    'scan': {
        '192.168.1.1': {
            'status': {'state': 'up', 'reason': 'echo-reply'},
            'tcp': {
                80: {
                    'state': 'open',
                    'name': 'http',
                    'product': 'Apache httpd',
                    'version': '',
                    'extrainfo': '',
                    'conf': '10',
                    'cpe': 'cpe:/a:apache:http_server'
                },
                443: {...}
            }
        }
    }
}

结果处理代码：

ret = nm.scan(ip, config.scan_port_range, config.scan_options, config.scan_sudo)
scan_host_count = len(ret['scan'].keys())

if scan_host_count != 0:
    for ip, result in ret['scan'].items():
        tcp_result = result.get('tcp', {})
        for port, detail in tcp_result.items():
            if detail.get('state') == 'open':
                process_result(ip, port, detail)

5. 结果存储

按端口号分类存储结果：

def process_result(ip, port, detail):
    print(f"{ip} {port} {detail}")
    
    # 按端口号创建报告文件
    report_file = f"reports/port_{port}"
    with open(report_file, "a") as f:
        f.write(f"{ip} {port} {detail}\n")

完整示例代码

import nmap
from multiprocessing import Pool
import config  # 自定义配置文件

def process_result(ip, port, detail):
    """处理并存储扫描结果"""
    print(f"[+] Found open port: {ip}:{port} - {detail.get('name', 'unknown')}")
    
    # 按端口分类存储
    report_file = f"reports/port_{port}"
    with open(report_file, "a") as f:
        f.write(f"{ip}\t{port}\t{detail}\n")

def scan_target(ip):
    """扫描单个目标"""
    try:
        nm = nmap.PortScanner()
        ret = nm.scan(
            hosts=ip,
            ports=config.scan_port_range,
            arguments=config.scan_options,
            sudo=config.scan_sudo
        )
        
        if 'scan' in ret:
            for ip, result in ret['scan'].items():
                tcp_result = result.get('tcp', {})
                for port, detail in tcp_result.items():
                    if detail.get('state') == 'open':
                        process_result(ip, port, detail)
    except Exception as e:
        print(f"[-] Error scanning {ip}: {str(e)}")

def main():
    # 初始化进程池
    pool = Pool(config.pool_size)
    
    # 读取IP地址库
    with open(config.host_file) as f:
        targets = [line.strip() for line in f if line.strip()]
    
    # 并行扫描
    pool.map(scan_target, targets)
    pool.close()
    pool.join()

if __name__ == "__main__":
    main()

配置建议

创建config.py文件存放配置：

# 扫描配置
scan_port_range = "20-443"  # 扫描端口范围
scan_options = "-sS -T4"    # nmap扫描选项
scan_sudo = True            # 是否需要sudo权限

# 文件路径
host_file = "ip.txt"        # IP地址库文件
pool_size = 4               # 进程池大小

实际应用建议

1. 定时扫描：结合cron或计划任务定期执行扫描
2. 结果分析：编写脚本分析历史变化，检测异常开放端口
3. 告警机制：对关键端口的变化设置告警
4. 权限控制：扫描器运行账户应有足够权限但不应是root
5. 日志记录：详细记录扫描操作和结果

注意事项

1. 仅用于授权扫描，禁止扫描非自己管理的网络
2. 控制扫描频率，避免对网络和设备造成过大负载
3. 敏感扫描结果应加密存储
4. 大规模扫描前先在小范围测试参数

通过本教程，您已经掌握了使用python-nmap构建企业级端口扫描器的核心技术。根据实际需求，您可以进一步扩展功能，如添加Web界面、集成漏洞扫描等。