发信人: coobear(ZEPHYR)
整理人: williamlong(2001-11-27 15:31:35), 站内信件
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摘要
这个文档从PERL编程的角度讨论操作系统探测的理论和实践。深入的讨论了
远程操作系统探测的方法和概念，并用PERL实现。
I. 介绍
几年来，许多关于如何确定一个远程主机上运行的操作系统的方法和技术被
公布出来。因为这些操作系统探测方法依赖于特定的因素，而这些因素并不
总是存在的，所以这些操作系统的探测并不能保证１００％的准确性。
II. 基本的操作系统探测方法
在涉及到高级的操作系统探测概念之前，我要简要介绍一下几种其他几种探
测远程主机操作系统的方法。这些方法可能是很老，但它们可以使我们完成
探测。
(1) 抓取telnet标识
我想这很容易理解。比如说你连接到远程主机的上telnetd ，就可以看到登
录的时候telnet打出了什么标识。 :)
(2) 抓取FTP标识
和telnet的概念一样，只要针对ftpd而不是telnetd。
(3) http的head方法
你可以通过检查web服务器(httpd)的方法来确定目标上运行的操作系统。比
如Web是Microsoft-IIS，那么操作系统基本上就是WindowsNT/2k了。
好了，我想已经基本上总结了现今的几种基本的操作系统的探测方法了。
III. 远程操作系统探测和方式路径追踪概念
有许多种技术用来探测一个主机的操作系统。这个文档讨论了以下四种：
* telnetd 指纹：
依靠telnet会话协商和选项。
* identd 指纹：
依靠identd/auth (113)是否打开。
* TCP 协议堆指纹：
依靠数据包中的Window，TTL，ToS和DF等参数。
* Queso 指纹:
依靠数据包中的Window，Seq，Ack_seq等参数。
依靠各种 IP/TCP 头标记。
* 被动指纹：
与TCP 协议堆指纹很接近。
依靠Window，TTL，ToS和DF等参数。
依靠网络流量。
在以下的几节中我将深入的讨论上面提到的几种方法。
一些术语：
* Window：TCP包中的窗口值，在未收到确认的情况下包中所能发送的最大
数据量。
* TTL：存活时间，一个包在被丢弃之前所能通过的最大节点数。
* ToS：服务的类型
* DF：不分片标记位
* MSS：最大的段大小
这些因素可以被用来决定一个远程机器上运行了什么操作系统。依靠所有以
上这些标记的组合，与一个标记数据库进行比对就可以猜测出操作系统。下
面是一个入站连接的tcpdump片断：
00:44:09.194998 eth0 < 203.9.66.52.www > my.ip.com.domain:
S 2006693595:2006693595(0) ack 1 win 9112 <mss 536> (DF)
(ttl 232, id 25119)
我们忽略包中的一些其他信息，可以得到下面的东西：
+-> 设备 +-> 目的地址 +-> 不分片位
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eth0 < 203.9.66.52.www > my.ip.com.domain: win 9112 (DF) (ttl 232)
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+-> 源地址 | +-> 存活时间值
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+-> TCP 窗口值
Tcpdump 收集了包中的以下信息：
+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
+ 目的地址 : my.ip.com +
+ 目的端口 : domain (53) +
+ 源地址 : 203.9.66.52 (www.sun.com.au) +
+ 源端口 : www (80) +
+ 窗口值 : 9112 (0x2398) +
+ 存活时间值 : 232 +
+ 服务类型值 : 0 +
+ 不分片位 : ON +
+ 最大片断值 : 536 +
+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
从窗口值看可能是一个Solaris机器。存活时间值和服务类型值看也符合Solaris
系统的特征。Solaris系统的默认存活时间值是２５５，在数据包沿它的路径到达
目标地址的过程中，经过一定数量的节点，存活时间值可能会减到２３２。
一点有关窗口值的小说明：
一般来说，一个高的窗口值意味着是一个ＵＮＩＸ机器，而一个低的窗口值
则很可能是一个windows机器，路由器，交换机等....
下面的traceroute证实了我们存活时间值接近255的猜测：
1 my.ip.com (127.0.0.1) 148.010 ms 138.609 ms 118.812 ms
2 ??.kpnbelgium.be (194.119.225.185) 129.111 ms 138.566 ms 118.877 ms
3 ??.kpnbelgium.be (194.119.228.161) 119.008 ms 119.300 ms 128.546 ms
...
...
20 fddi0-0.chw1.sydney.telstra.net (139.130.36.227) 509.930 ms 519.879 ms
509.941 ms
21 sunmi1.lnk.telstra.net (139.130.37.142) 538.911 ms !X 509.879 ms !X
549.903 ms !X
节点21是我们进出internet的最后节点，那个 !X 信号意思是通讯出于管理
目的被禁止的意思。
我们的存活时间值 : 232
节点数 : 21
+ ---
总存活时间值 : 253
到达Solaris系统默认的存活时间值２５５，少了两个节点，所以我们知道了
在节点21后还有两个节点。第一个为位于内网的网际互联设备，第二个就是
目标主机(203.9.66.52)，它有Solaris系统的存活时间值２５５。现在我们
可以说（以相当的肯定程序上）说203.9.66.52是一个Solaris机器。
远程主机的路径追踪对操作系统的指纹来说是一个很重要的问题。一个数据
包所走过的路径可明显地决定操作系统指纹的匹配。所以，对这些存活时间
上区别做些缓冲有很大用处。
IV. 用Perl实现远程系统的探测的方法
1. Telnetd 会话协商(TSN)和Telnet选项。
这项技术涉及到远程系统上运行的telnetd，允许你去连接。当与telnetd的
socket连接初始化完成后，我们执行sysread()操作来收集telnet会话的协商
指纹信息。这个指纹看起来会是这样的：
Linux <= 2.2.16 : �齘X�?�?�?
为了使用telnet守护进程来确定操作系统，我们需要知道在telnet.h中定义
的TELOPT（Telnet选项）的顺序。除了个别例处，每个操作系统有它自己的
顺序。
一旦我们得到我们的指纹信息，我们必须首先把它转换为十进制的数（１－
２５５），然后各自地把十进制值和它相应的TELOPT值想匹配。
Ascii 值 : �齘X�?�?�?
十进制值 : 255 253 24 255 253 32 255 253 35 255 253 39
Telopts 值 : IAC DO TELOPT_TTYPE IAC DO TELOPT_LINEMODE IAC DO TELOPT_XDISPLOC IAC DO
TELOPT_NEW_ENVIRON
虽然这些TELOPT值可以在 /usr/include/arpa/telnet.h 中找到，但我也把
它们放到了下面，这样如果你想做一些 telnetd指纹检查的时候可以用到：
/* telnet protocol definitions */
255 IAC /* interpret as command: */
254 DONT /* you are not to use option */
253 DO /* please, you use option */
252 WONT /* I won't use option */
251 WILL /* I will use option */
250 SB /* interpret as subnegotiation */
249 GA /* you may reverse the line */
248 EL /* erase the current line */
247 EC /* erase the current character */
246 AYT /* are you there */
245 AO /* abort output--but let prog finish */
244 IP /* interrupt process--permanently */
243 BREAK /* break */
242 DM /* data mark--for connect. cleaning */
241 NOP /* nop */
240 SE /* end sub negotiation */
239 EOR /* end of record (transparent mode) */
238 ABORT /* Abort process */
237 SUSP /* Suspend process */
236 xEOF /* End of file: EOF is already used... */
/* telnet options */
0 TELOPT_BINARY /* 8-bit data path */
1 TELOPT_ECHO /* echo */
2 TELOPT_RCP /* prepare to reconnect */
3 TELOPT_SGA /* suppress go ahead */
4 TELOPT_NAMS /* approximate message size */
5 TELOPT_STATUS /* give status */
6 TELOPT_TM /* timing mark */
7 TELOPT_RCTE /* remote controlled transmission and echo */
8 TELOPT_NAOL /* negotiate about output line width */
9 TELOPT_NAOP /* negotiate about output page size */
10 TELOPT_NAOCRD /* negotiate about CR disposition */
11 TELOPT_NAOHTS /* negotiate about horizontal tabstops */
12 TELOPT_NAOHTD /* negotiate about horizontal tab disposition */
13 TELOPT_NAOFFD /* negotiate about formfeed disposition */
14 TELOPT_NAOVTS /* negotiate about vertical tab stops */
15 TELOPT_NAOVTD /* negotiate about vertical tab disposition */
16 TELOPT_NAOLFD /* negotiate about output LF disposition */
17 TELOPT_XASCII /* extended ascii character set */
18 TELOPT_LOGOUT /* force logout */
19 TELOPT_BM /* byte macro */
20 TELOPT_DET /* data entry terminal */
21 TELOPT_SUPDUP /* supdup protocol */
22 TELOPT_SUPDUPOUTPUT /* supdup output */
23 TELOPT_SNDLOC /* send location */
24 TELOPT_TTYPE /* terminal type */
25 TELOPT_EOR /* end of record */
26 TELOPT_TUID /* TACACS user identification */
27 TELOPT_OUTMRK /* output marking */
28 TELOPT_TTYLOC /* terminal location number */
29 TELOPT_3270REGIME /* 3270 regime */
30 TELOPT_X3PAD /* X.3 PAD */
31 TELOPT_NAWS /* window size */
32 TELOPT_TSPEED /* terminal speed */
33 TELOPT_LFLOW /* remote flow control */
34 TELOPT_LINEMODE /* Linemode option */
35 TELOPT_XDISPLOC /* X Display location */
36 TELOPT_OLD_ENVIRON /* Old - Environmental variables */
37 TELOPT_AUTHENTICATION /* Authenticate */
38 TELOPT_ENCRYPT /* Encryption option */
39 TELOPT_NEW_ENVIRON /* New - Environmental variables */
255 TELOPT_EXOPL /* extended options list */
当对telnetd 进行指纹探测的时候，应该记住这些检测非常依赖于在主机上
默认的telnetd安装方式。如果你不是在Linux机器上运行in.telnetd，那么
这种方法可能会使你觉得运行了别的操作系统而不是实际的运行的。
这是我telnetd指纹文件的一部份：
# daemon, daemon version, os, os version, architecture, fingerprint
# 3Com SuperStack_II Switch
,,3Com,,SuperStack_II Switch,�齘C,
# HP-UX B.10.20
,,HP-UX,B.10.20,HP 9000,�?,
# Linux 2.2.9
,,Linux,2.2.9,x86,�齘X�?�?�?,
# Cobalt Linux 3.0
,,Cobalt Linux,3.0,mips,�齘X�?�?�?,
在有些时候，用这种指纹探测方法我们可能碰上问题，几个操作系统可以有
相同类型的指纹，会使操作系统的区分变得困难。当然，有问题就会有解决
的方法。
除了只是对telnetd用sysread()收集信息，我们可以发送telnet选项给目标
主机，收集它的回应，与一个指纹数据库进行比对。通过发送诸如：
IAC/DO/DONT/WILL/WONT 的命令，我们就会对每个操作系统如何对命令作出
反应有一个清楚的认识，因而对可能的操作系统有一个比较准确的猜测。
进行TSN指纹探测的一个示例代码：
--cut--
#!/usr/bin/perl
#
# TSN fingerprint example (by f0bic)
# usage: ./tsn <host> (telnetd-port)
# It is also possible to check for the DONT's
# instead of for the DO's.
use Socket;
$h=$ARGV[0];
$p="23" unless $ARGV[1];
socket(S, PF_INET, SOCK_STREAM, 6);
$iaddr=inet_aton($h);$paddr=sockaddr_in($p,$iaddr);
if(connect(S, $paddr)) {
sysread(S, $fprint, 200); # gathering telnetd fingerprint
print "\n[$h - connected]\n\nfingerprint: $fprint\n";
@ords = split(//, $fprint);print "ordinal: ";
foreach $tval (@ords){print ord($tval);print " ";} # ordinal
print "\n\n";
} else {
print "$host: cant connect!\n\n";
}
--cut--
一旦你用tsn.pl得到了指纹信息，你就可以与一个数据库进行比对看看是不
是有成功的匹配。
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优点：快，不需要超级用户权限
缺点：不太可靠，容易被记录
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喔，你是智慧之石，你是投石器之石，你是击碎星辰之人，你将自己高高地投出
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