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这是一个端口扫描仪。理论上可以在5分钟内扫描整个互联网，单机每秒传输1000万个数据包。它的用法(参数，输出)类似于nmap端口扫描器。支持对多台计算机进行广泛扫描，但不支持对

本文最后更新时间： 2023-03-14 01:22:38

这是一个端口扫描仪。理论上可以在5分钟内扫描整个互联网，单机每秒传输1000万个数据包。

它的用法(参数，输出)类似于nmap端口扫描器。支持对多台计算机进行广泛扫描，但不支持对单台计算机进行深入扫描。

内部采用异步传输，如端口扫描器Scanland、unicornscan、ZMap等。它更加灵活，允许任何端口和地址范围。

注意:masscan使用自己的专用TCP/IP堆栈。除简单端口扫描之外的任何操作都可能导致与本地TCP/IP堆栈的冲突。也就是说，你需要使用–src-ip从不同的ip地址运行的选项，或者–Src-port配置masscan使用的源端口，然后还配置内部防火墙(如pf或iptables ),将这些端口与操作系统的其余部分分开。

固定

它实际上除了C编译器(比如gcc或者clang)之外没有任何依赖。

sudo apt-get --assume-yes install git make gccgit clone https://github.com/robertdavidgraham/masscancd masscanmake

二进制文件位于masscan/bin子目录中。

make install

源代码是由很多小文件组成的，所以使用多线程构造可以加快构造速度。

make -j

使用

用法类似于nmap。要扫描某些端口的网段:

# masscan -p80,8000-8100 10.0.0.0/8 2603:3001:2d00:da00::/112

这将:

扫描10.x.x.x子网和2603:3001:2d00:da00::x子网扫描两个子网上的端口 80 和范围 8000 到 8100，或总共 102 个端口<stdout>可以重定向到文件的打印输出

要查看选项的完整列表，请使用此–。回声功能。这将转储当前配置并退出。此输出可用作程序的反馈输入:

# masscan -p80,8000-8100 10.0.0.0/8 2603:3001:2d00:da00::/112 --echo > xxx.conf# masscan -c xxx.conf --rate 1000

横幅信息

Masscan不仅可以检测端口是否打开。它还可以在该端口完成与应用程序的TCP连接和交互，以获取简单的“横幅”信息。

Masscan支持以下协议的横幅检查:

FTPHTTPIMAP4memcachedPOP3SMTPSSHSSLSMBv1SMBv2TelnetRDPVNC

问题是masscan包含自己的TCP/IP堆栈，它独立于系统。当本地系统接收到来自探测目标的SYN-ACK时，它将对RST数据包做出响应，并在masscan获得横幅之前终止连接。

防止这种情况的最简单方法是为masscan分配一个单独的IP地址。这将类似于以下示例之一:

# masscan 10.0.0.0/8 -p80 --banners --source-ip 192.168.1.200 # masscan 2a00:1450:4007:810::/112 -p80 --banners --source-ip 2603:3001:2d00:da00:91d7:b54:b498:859d

选定的源地址必须在本地子网上，否则不能被其他系统使用。Masscan会警告你犯了一个错误，但你可能搞砸了另一台机器几分钟的通信，所以要小心。

在某些情况下，如WiFi，这是不可能的。在这些情况下，您可以在masscan使用的端口上设置防火墙。这将阻止本地TCP/IP堆栈看到数据包，但masscan仍然可以看到它，因为它绕过了本地堆栈。对于Linux，这看起来像:

# iptables -A INPUT -p tcp --dport 61000 -j DROP# masscan 10.0.0.0/8 -p80 --banners --source-port 61000

您可能希望选择一个不与Linux可能为源端口选择的端口冲突的端口。您可以查看Linux使用的范围，并通过查看以下文件重新配置该范围:

/proc/sys/net/ipv4/ip_local_port_range

在最新版本的Kali Linux(2018年8月)上，范围是32768到60999，所以应该选择32768以下或者61000及以上的端口。

将iptables规则设置为仅持续到下次重新启动。您需要了解如何根据您的发行版保存配置，比如使用iptables-save和/或iptables-persistent。

在Mac OS X和BSD上，也有类似的步骤。要找出要避免的范围，请使用以下命令:

# sysctl net.inet.ip.portrange.first net.inet.ip.portrange.last

在FreeBSD和旧的MacOS上，使用ipfw命令:

# sudo ipfw add 1 deny tcp from any to any 40000 in# masscan 10.0.0.0/8 -p80 --banners --source-port 40000

在较新的MacOS和OpenBSD上，使用pf包过滤实用程序。编辑文件/etc/pf.conf以添加以下行:

block in proto tcp from any to any port 40000

然后，要启用防火墙，请运行以下命令:

# pfctrl -E

如果防火墙已经在运行，请使用以下命令重新启动或重新加载规则:

# pfctl -f /etc/pf.conf

Windows不响应RST数据包，因此这两种技术都不是必需的。然而，masscan仍然被设计为最好地使用其自己的IP地址，因此您应该尽可能以这种方式运行它，即使这不是绝对必要的。

其他检查也需要同样的东西，比如–心脏出血检查，这只是横幅检查的一种形式。

如何扫描整个互联网

虽然它对较小的内部网络很有用，但这个程序的设计确实考虑到了整个互联网。它可能看起来像这样:

# masscan 0.0.0.0/0 -p0-65535

扫描整个互联网是一种糟糕的体验。一方面，互联网的某些部分对被扫描的反应很差。另一方面，一些网站会跟踪扫描并将你添加到禁止列表中，这将保护你免受互联网有用部分的影响。所以，你要排除很多范围。要列入黑名单或排除某个范围，您需要使用以下语法:

# masscan 0.0.0.0/0 -p0-65535 --excludefile exclude.txt

这只是将结果打印到命令行。您可能希望将它们保存到文件中。因此，您需要类似的东西:

# masscan 0.0.0.0/0 -p0-65535 -oX scan.xml

这将结果保存在XML文件中，以便您可以轻松地将结果转储到数据库或其他内容中。

但是，这只是以每秒100个包的默认速率进行的，这将需要很长时间来扫描互联网。你需要加快速度:

# masscan 0.0.0.0/0 -p0-65535 --max-rate 100000

这将把速率提高到每秒100，000个数据包，这将在每个端口大约10小时内扫描整个互联网(不包括在内)(如果扫描所有端口，则需要655，360小时)。

与Nmap的比较

Masscan设计用于多台机器的大规模扫描，而nmap设计用于单机或小规模密集扫描。

两个重要的区别是:

没有要扫描的默认端口，必须指定 -p <ports>目标主机是 IP 地址或简单范围，而不是 DNS 名称，也不是nmap可以使用的时髦子网范围（如10.0.0-255.0-255）。

Masscan can可以将以下设置视为永久启用:

-sS: 这仅做 SYN 扫描（目前，将来会改变）-Pn: 不首先 ping 主机，这是异步操作的基础-n: 没有发生 DNS 解析–randomize-hosts：扫描完全随机，总是，你不能改变这个–send-eth: 使用 raw 发送 libpcap

如果您需要其他nmap兼容设置的列表，请使用以下命令:

# masscan --nmap

传输率(重要！！)

这个程序发送数据包非常快。在Windows或VM上，每秒可以处理300，000个数据包。在Linux上(没有虚拟化)，每秒将处理160万个包。这足以融化大多数网络。

默认情况下，该速率设置为每秒100个数据包。要将速率增加到一百万，使用类似–。利率1000000。

扫描IPv4 Internet时，您将扫描大量子网，因此即使数据包的传出速率很高，每个目的子网也将接收少量传入数据包。

然而，使用IPv6扫描，您将倾向于关注具有数十亿个地址的单个目标子网。因此，您的默认行为将会淹没目标网络。网络经常在masscan产生的负载下崩溃。

它是如何设计的？

代码布局

main.c文件包含main()函数。它还包含transmit_thread()和receive_thread()函数。这些函数被有意地展平和注释，这样你可以通过逐行浏览每个函数来阅读程序的设计。

异步的

这是一种异步设计。它有独立的发送和接收线程，这些线程在很大程度上是相互独立的。

因为它是异步的，所以它以底层数据包传输允许的最快速度运行。

使不规则化

Masscan和其他扫描仪的主要区别在于它随机选择目标的方式。

基本原理是有一个从零开始的单一索引变量，每个探针递增1。在C代码中，这表示为:

for (i = 0; i < range; i++) { scan(i);}

我们必须将索引转换成IP地址。假设您想要扫描所有“私有”IP地址。这就是范围表，例如:

192.168.0.0/1610.0.0.0/8172.16.0.0/12

在这个例子中，第一个64k索引被附加到192.168.xx以形成目标地址。然后，将10.xxx范围内的剩余索引加上下一个1600万，并应用于172.16.xx

在这个例子中，我们只有三个范围。当扫描整个互联网时，我们实际上有100多个范围。那是因为你要黑名单或者排除很多子范围。将这个需要的范围切割成数百个更小的范围。

这是代码中最慢的部分之一。我们每秒传输1000万个包，并且我们必须为每个探测将索引变量转换成IP地址。我们通过少量内存中的“二分搜索法”来解决这个问题。在这种数据包速率下，缓存效率开始超过算法效率。理论上有很多更有效的技术，但都需要太大的内存，在实践中会变慢。

我们将把索引转换成IP地址的pick()函数。在使用中，它看起来像:

for (i = 0; i < range; i++) { ip = pick(addresses, i); scan(ip);}

Masscan不仅支持IP地址范围，还支持端口范围。这意味着我们需要从索引变量中选择IP地址和端口。这很简单:

range = ip_count * port_count;for (i = 0; i < range; i++) { ip = pick(addresses, i / port_count); port = pick(ports, i % port_count); scan(ip, port);}

这导致了代码的另一个昂贵部分。在x86 CPU上，除法/模数指令需要大约90个时钟周期或30纳秒。当以1000万包/秒的速度传输时，我们每个包只有100纳秒。我觉得没有什么办法可以更好的优化了。幸运的是，可以同时执行两个这样的操作，所以执行两个(如上所示)并不比执行一个更昂贵。

针对上述性能问题，其实也有一些简单的优化，但都依赖于i++索引变量的增加。实际上，我们需要随机化这个变量。我们需要随机扫描IP地址的顺序。我们需要在目标上平均分配流量。

随机化是通过简单地加密索引变量来完成的。根据定义，加密是随机的，并在原始索引变量和输出之间创建一对一的映射。这意味着当我们线性遍历该范围时，输出的IP地址是完全随机的。在代码中，这看起来像:

range = ip_count * port_count;for (i = 0; i < range; i++) { x = encrypt(i); ip = pick(addresses, x / port_count); port = pick(ports, x % port_count); scan(ip, port);}

这也有很大的成本。因为范围是不可预测的，不是2的好的偶次方，我们不能使用廉价的二进制技术，例如AND (&)和XOR (^).相反，我们不得不使用昂贵的运算，如模数(%)。在我目前的基准测试中，加密变量需要40纳秒。

这种架构允许许多很酷的功能。比如支持“切片”。可以设置5台机器，每台机器执行五分之一的扫描或range/shard_count。切片可以是多台机器、同一台机器上的多个网络适配器，甚至(如果需要)同一网络适配器上的多个IP源地址。

或者，您可以对加密函数使用“seed”或“key ”,以便为每次扫描获得不同的顺序，例如，x = encrypt(seed，I)。

我们也可以通过退出程序来暂停扫描，只需记住当前的I值，稍后再重新启动。我在开发过程中经常这样做。我发现互联网扫描有问题，所以我点击停止扫描，然后在修复错误后重新启动。

另一个功能是重传/重试。有时候在网上丢包，你可以背靠背发两个包。但是，丢弃一个数据包的可能会丢弃下一个数据包。因此，您希望发送副本的时间间隔大约为1秒。我们已经有一个“rate”变量，它是我们每秒传输的数据包数量，所以重传函数只是i+rate用作索引。

C10可扩展性

异步技术被称为“c10k问题”的解决方案。Masscan是为下一级可扩展性设计的，即“C10M问题”。

C10M的解决方案是绕过内核。Masscan中有三种主要的内核旁路:

自定义网络驱动程序用户模式 ?TCP 堆栈用户模式同步

Masscan可以使用PF_RING DNA驱动程序。这个驱动程序DMA直接从用户态内存发送数据包到网络驱动程序，没有内核的参与。这允许软件以硬件允许的最大速率传输数据包，即使CPU速度很慢。如果把8个10-gbps的网卡放进电脑，就意味着它能以每秒1亿包的速度传输。

Masscan有自己的内置TCP堆栈，用于从TCP连接中抓取横幅。这意味着它可以轻松支持1000万个并发TCP连接，前提是计算机有足够的内存。

Masscan没有“互斥锁”。现代互斥体(也称为futexes)大多是用户模式的，但是它们有两个问题。第一个问题是，它们会导致缓存线在CPU之间快速来回跳动。第二是当有争用时，它们会对内核进行系统调用，这会降低性能。程序快速路径上的互斥体严重限制了可伸缩性。相反，Masscan使用“环”来同步事物，例如当接收线程中的用户模式TCP堆栈需要在不干扰发送线程的情况下传输数据包时。

可运输性

代码在Linux、Windows和Mac OS X上运行良好，所有重要部分都使用标准C (C90)。因此，它在Visual Studio上用微软的编译器编译，在Mac OS X上用Clang/LLVM编译器编译，在Linux上用GCC编译。

Windows和Mac没有针对包传输进行调整，每秒只能接收大约30万个包，而Linux每秒可以处理150万个包。反正可能比你想的要快。

安全的

这个项目使用安全函数strcpy_s()而不是strcpy()。

这个项目有自动单元回归测试(make regress)。

IPv6和IPv4共存。

Masscan支持IPv6，但没有特殊模式，两者都支持。

在任何使用masscan的示例中，只需将IPv6地址放在您看到IPv4地址的地方。您可以在同一次扫描中包括IPv4和IPv6地址。包括相同位置的适当地址，没有特殊标记。

IPv6地址空非常大。除了DHCPv6分配的子网的前64k个地址之外，您可能不想扫描大范围的地址。

您可能想要扫描存储在–Include-file filename.txt从其他来源获得的文件()中大量地址的列表。该文件可以包含IPv4和IPv6地址列表。使用的测试文件包含800万个地址。这种大小的文件在启动时需要额外的几秒钟来读取(masscan在扫描前会对地址进行排序并删除重复的地址)。

记住，masscan包含自己的网络堆栈。因此，运行masscan的本地机器不需要启用IPv6，但本地网络需要能够路由IPv6数据包。