计算机网络——简单的端口扫描器

今天药忘吃喽~ 2022-06-11 05:51 207阅读 0赞

在计算机网络的学习中，不由得觉得这门课的零碎知识点异常之多，同时因为学习的课本是老外的教材——自顶向下方法，因此学习起来不免觉得吃力，但是从老外的教材里更能从一定高度理解计算机网络的知识体系，也是乐在其中，同时做英语的习题感觉也很有趣味，从各方面来说可以说是获益良多，认识了很多专业词汇。节课之后，便想做一个简单的端口扫描器，用的语言是java，因为实现界面很简单，同时也有封装好的Socket类可以使用，主要思路如下：

在主程序界面里输入指定主机名或ip地址，按下start按钮，就可以扫描主机的常用端口是否打开。内部设置了常用端口号：21, 22, 23, 25, 26, 69, 80, 110, 143,443, 465, 995, 1080, 1158,1433, 1521, 2100, 3128, 3306, 3389,7001, 8080, 8081, 9080, 9090, 43958。也可以自行修改。程序实现原理就是利用Java建立Socket去连接目标ip的指定端口，如果能连接上就证明该端口开放。反之，若在超时之前都没有连接上，则该端口是关闭的，同时会产生异常。同时考虑到单线程操作效率较低，也利用了Java可以多线程编程的特点，使用了多线程扫描目标主机的一个端口是否开放，因此最终显示结果中端口的排列顺序是随机的，且内部设定最多同时运行10个线程（可以根据实际情况更改）。

主要运用的网络知识就是套接字的使用。以及java内部的List容器，java的界面设计，界面布局，以及简单的泛型编程的用法。

主要代码如下：

import java.awt.BorderLayout;
    import java.awt.Color;
    import java.awt.Font;
    import java.awt.GridLayout;
    import java.awt.event.ActionEvent;
    import java.awt.event.ActionListener;
    import java.io.IOException;
    import java.net.InetAddress;
    import java.net.InetSocketAddress;
    import java.net.Socket;
    import java.net.SocketAddress;
    import java.net.UnknownHostException;
    import java.util.Arrays;
    import java.util.LinkedList;
    import java.util.List;
    import java.util.concurrent.ExecutorService;
    import java.util.concurrent.Executors;
    
    import javax.swing.BorderFactory;
    import javax.swing.JButton;
    import javax.swing.JFrame;
    import javax.swing.JLabel;
    import javax.swing.JPanel;
    import javax.swing.JScrollPane;
    import javax.swing.JTextArea;
    import javax.swing.JTextField;
    
    
    public class ScanPort extends JFrame {
    	/**
    	 * 端口扫描启动主程序
    	 */
    	private static final long serialVersionUID = 1L;
    
    	String str1 = " 常见端口有:";
    	String str2 = "ftp:21,22,telnet:23,smtp:25,http:80";
    	String str3 = "dns:53,tftp:69,snmp:161,162";
    	String str4 = "1158,1433,1521,2100,3128,26,69";
    	String str5 = "3306,3389,7001,8080,8081,110,143";
    	String str6 = "9080,9090,43958,443,465,995,1080";
    
    	JButton jb1 = new JButton("strat");
    	JTextArea jta = new JTextArea();
    	JScrollPane jsp = new JScrollPane(jta);
    	JTextField jtf = new JTextField(17);
    	String IP = "";//待扫描IP或域名
    	List <Integer>portList = new LinkedList<Integer>();// 定义一个List容器表示扫描的团口的List集合
    	Integer[] ports = new Integer[] { 21, 22, 23, 25, 26, 53,69, 80, 110, 143,
    			443,465,69,161,162,135,995,1080,1158,1433,1521,2100, 3128, 3306, 3389,
    			7001, 8080, 8081, 9080, 9090, 43958 ,135,445,1025,1026,1027,1028,1055,5357};
    	// 常见端口集合
    
    	public ScanPort() {
    		this.add(getPanel(), BorderLayout.SOUTH);
    		jsp.setBorder(BorderFactory.createEtchedBorder());
    		jsp.setBackground(Color.cyan);
    		this.add(jsp, BorderLayout.CENTER);
    		this.add(getPanel2(), BorderLayout.NORTH);
    		this.add(getPanel3(), BorderLayout.WEST);
    		this.setBounds(300, 60, 600, 600);
    		this.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);
    		this.setTitle("ScanPort");
    		jta.setTabSize(4);
    		jta.setFont(new Font("标楷体", Font.BOLD, 16));
    		jta.setLineWrap(true);// 激活自动换行功能
    		jta.setWrapStyleWord(true);// 激活断行不断字功能
    		portList.addAll(Arrays.asList(ports));
    		//将ports中的值加入到set中，并去掉重复的
    
    		jb1.addActionListener(new ActionListener() {
    
    			@Override
    			public void actionPerformed(ActionEvent e) {
    				// TODO Auto-generated method stub
    				
    				IP = jta.getText();
    				//ip为文本框内输入的字符串
    				scanPorts(IP, portList, 10, 800);
    				//超时时间设定为800，线程数设定为10
    			}
    
    		});
    		this.setVisible(true);
    	}
    
    	/**
    	 * 多线程扫描目标主机指定List端口集合的开放情况
    	 * 
    	 * @param ip
    	 *            待扫描IP或域名
    	 * @param portList
    	 *            待扫描的端口的List集合
    	 * @param threadNumber
    	 *            线程数
    	 * @param timeout
    	 *            连接超时时间
    	 * */
    	
    	public void scanPorts(String ip, List<Integer> portSet,int threadNumber, int timeout) {
    		ExecutorService threadPool = Executors.newCachedThreadPool();
    		//线程池
    		for (int i = 0; i < threadNumber; i++) {
    			//10个线程 加入到线程池里
    			ScanMethod scanMethod2 = new ScanMethod(ip, portSet,threadNumber, i, timeout);
    			threadPool.execute(scanMethod2);
    		}
    		threadPool.shutdown();
    		while (true) {
    			if (threadPool.isTerminated()) {
    				System.out.println("扫描结束");
    				break;
    			}
    			try {
    				Thread.sleep(1000);
    			} catch (InterruptedException e) {
    				e.printStackTrace();
    			}
    		}// end of while
    	}
    
    
    
    	/*
    	 * 扫描方式：针对一个待扫描的端口的List集合进行扫描
    	 */
    	private class ScanMethod implements Runnable {
    		private String ip; // 目标IP
    		private List<Integer> portList; // 待扫描的端口的List集合
    		private int threadNumber, serial, timeout; // 线程数，这是第几个线程，超时时间
    
    		public ScanMethod(String ip, List<Integer> portList, int threadNumber,int serial, int timeout) {
    			this.ip = ip;
    			this.portList = portList;
    			this.threadNumber = threadNumber;
    			this.serial = serial;
    			this.timeout = timeout;
    		}
    
    		public void run() {
    			int port = 0;
    			Integer[] ports = portList.toArray(new Integer[portList.size()]); // List转数组
    			try {
    				InetAddress address = InetAddress.getByName(ip);  //如果输入的是主机名，尝试获取ip地址
    				Socket socket;//定义套接字
    				SocketAddress socketAddress;//传递ip和端口
    				if (ports.length < 1)
    					//若数组没有元素，返回，不执行
    					return;
    				for (port = 0 + serial; port <= ports.length - 1; port += threadNumber) {
    					//每次运行10个线程
    					socket = new Socket();
    					//为对象分配内存空间
    					socketAddress = new InetSocketAddress(address, ports[port]);
    					try {
    						socket.connect(socketAddress, timeout);
    						//对目标主机的指定端口进行连接，超时后连接失败
    						socket.close();
    						//关闭端口
    						System.out.println("端口 " + ports[port] + " ：开放");
    						jta.append("端口 " + ports[port] + " ：开放\n");
    						//在文本区域里更新消息
    					} catch (IOException e) {
    						System.out.println("端口 " + ports[port] + " ：关闭");
    						jta.append("端口 " + ports[port] + " ：关闭\n");
    						//产生异常表示端口关闭
    					}
    				}
    			} catch (UnknownHostException e) {
    				e.printStackTrace();
    			}
    		}
    		//end of run()
    	}//end of ScanMethod
    	
    	public JPanel getPanel() {
    		JPanel jp = new JPanel();
    		jp.add(jb1, BorderLayout.CENTER);
    		jp.setBorder(BorderFactory.createRaisedBevelBorder());
    		jp.setBackground(Color.lightGray);
    		return jp;
    	}
    
    	public JPanel getPanel2() {
    		JPanel jp = new JPanel();
    		JLabel jl = new JLabel();
    		jl.setText("请输入主机名或ip地址，将扫描该主机的常见端口号：");
    		jp.add(jl);
    		jp.add(jtf);
    		jp.setBorder(BorderFactory.createRaisedBevelBorder());
    		jp.setBackground(Color.LIGHT_GRAY);
    		return jp;
    	}
    
    	public JPanel getPanel3() {
    		JLabel jl1 = new JLabel(str1);
    		JLabel jl2 = new JLabel(str2);
    		JLabel jl3 = new JLabel(str3);
    		JLabel jl4 = new JLabel(str4);
    		JLabel jl5 = new JLabel(str5);
    		JLabel jl6 = new JLabel(str6);
    		JPanel jp = new JPanel();
    		jp.setLayout(new GridLayout(6, 1));
    		jp.add(jl1);
    		jp.add(jl2);
    		jp.add(jl3);
    		jp.add(jl4);
    		jp.add(jl5);
    		jp.add(jl6);
    		jp.setBorder(BorderFactory.createEtchedBorder());
    		//蚀刻边框
    		return jp;
    	}
    
    	public static void main(String[] args) {
    		new ScanPort();
    	}
    
    }