ICMP(Internet Control Message
Protocol，Internet 报文协议) 是 TCP/IP 的一种子协议，位于 OSI7 层网络模型中的网络层，其目的是用于在 IP 主机、路由器之前传递控制信息
OS17 层网络模型
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图片来自 https://www.cnblogs.com/yunjisuanchengzhanglu/p/16502307.html
ICMP 工作流程
ICMP 中提供了多种报文，这些报文又可以分成两大类："差错通知" 和 "信息查询"
差错通知
当 IP 数据包在对方计算机处理过程中出现未知的发送错误时，ICMP 会向发送者传送错误事实以及错误原因等，示意图如下
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信息查询
信息查询由一个请求和一个应答构成的。只需要向目标发送一个请求数据包，如果收到了来自目标的回应，就可以判断目标是活跃主机，否则可以判断目标是非活跃主机，示意图如下
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ICMP 主机探测过程
Ping 命令是 ICMP 中较为常见的一种应用，经常使用这个命令来测试本地与目标之前的连通性，发送一个 ICMP 请求消息给目标主机，若源主机收到目标主机的应答响应消息，则表示目标可达，主机存在。例如想要判断某一台主机是否为存活主机，那么 ping 一下该主机，查看有无回应即可判断是否存活
现在来编写一个利用 ICMP 实现探测活跃主机的代码程序。程序有很多种可实现的方法，这里借助 Scapy 库来完成。它是 python 中的一个第三方库，在 Scapy 库中已经实现了大量的网络协议。如 TCP、UDP、IP、ARP 等，使用该库可以灵活编写各种网络工具。
首先安装 Scapy
接下来就可以进行实现了
1. 导入程序代码所应用到的模块：scapy、random、optparse，其中 scapy 用于发送 ping 请求和接受目标主机的应答数据
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| from scapy.all import *
from random import randint
from optparse import OptionParser
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对用户输入的参数进行接受和批量处理，并将处理后的 IP 地址传入 Scan 函数
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| def main():
parser = OptionParser("Usage:%prog -i <target host>") #输出帮助信息
parser.add_option('-i',type='string',dest='IP',help='specify target host')
#获取IP参数
options,args = parser.parse_args()
print("Scan report for"+options.IP+"\n")
#判断是单台主机还是多台主机
#IP中存在-，说明是要扫描多台主机
if '-' in options.IP:
#代码举例：198.168.1.1-120
#通过”-“进行分隔，把192.168.1.1和120分开
#把192.168.1.1通过”,“进行分隔，取最后一个属作为range函数的start，然后把120+1作为range函数的stop
#这样循环遍历出需要扫描的IP地址
for i in range(int(options.IP.split('-')[0].split('-')[3]),int(options.IP.split('-')[1])+1):
Scan(
options.IP.split('.')[0]+'.' +options.IP.split('.')[1]+'.'+options.IP.split('.')[2]+'.'+str(i)
)
time.sleep(0.2)
else:
Scan(options.IP)
print("\nScan finished!...\n")
if __name__ == "__main__":
try:
main()
except KeyboardInterrupt:
print("interrupted by user,killing all threads...")
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Scan 函数通过调用 ICMP，将构造好的请求包发送到目的地址，并根据目的地址的应答判断目标主机是否存活。存活的 IP 地址会打印出 "xx.xx.xx.xx->Host
is up"，对于不存活的主机打印出"xx.xx.xx.xx->Host is down":
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| def Scan(ip):
ip_id = randint(1,65535)
icmp_id = randint(1,65535)
icmp_seq = randint(1,65535)
packet=IP(dst=ip,ttl=64,id=ip_id)/ICMP(id=icmp_id,seq=icmp_seq)/b'rootkit'
result = sr1(packet,timeout=1,verbose=False)
if result:
for rcv in result:
scan_ip = rcv[IP].src
print(scan_ip + '--->' 'Host is up')
else:
print(ip + '--->' 'Host is down')
|
Nmap
此处，也可以导入 Nmap 库函数，实现探测主机存活工具的编写。这里使用 Nmap 函数的 - sn 与 - PE 参数，-PE 表示使用 ICMP，-sn 表示只测试该主机的状态
首先导入代码所应用到的模块：nmap、optparse。nmap 模块用于产生 ICMP 的请求数据包，optparse 用于生成命令行参数
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| import nmap
import optparse
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接着利用 optparse 模块生成命令行参数化形式，对用户输入的参数进行接收和批量处理，最后将处理后的 IP 地址传入 NmapScan 函数
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| if __name__ == '__main__':
parser = optparse.Optparse('usage:python %prog -i ip \n\n')
parser.add_option('-i','--ip',dest='targetIP',default='192.168.1.1',type='string',help='target ip address')
options,args = parser.parse_args()
if '-' in options.targetIP:
for i in range(int(options.IP.split('-')[0].split('-')[3]), int(options.IP.split('-')[1]) + 1):
NmapScan(
options.IP.split('.')[0] + '.' + options.IP.split('.')[1] + '.' + options.IP.split('.')[2] + '.' + str(i)
)
else:
NmapScan(options.IP)
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接下来就是处理 NmapScan 这个扫描判断函数了，因为要传入 - sn
-PE 参数，所以需要通过调用 nm.scan () 函数来实现，发起 ping 扫描，并打印出扫描之后的结果
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| def NmapScan(targetIP):
#实例化PortScanner对象
nm = nmap.PortScanner()
try:
#hosts为目标IP地址，arguments为Nmap的扫描参数
#-sn：使用ping进行扫描
#-PE：使用ICMP的echo请求包（-pp：使用timestamp请求包 -PM：netmask请求包）
result = nm.scan(host=targetIP,argument='-sn -PE')
#对结果进行切片，提取主机状态信息
state = result['scan'][targetIP]['status']['state']
print("[{}] is [{}]".format(targetIP,state))
except Exception as e:
pass
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最后，基于 ICMP 协议的主机探测、判断主机存活是一种很常见的方法，无论是以太网还是互联网都能使用。因此，当网络设备，如路由器、防火墙之类的对 ICMP 采取了限制策略，那就会影响到扫描结果，导致结果不准确。
Nmap 模块实现的大体上的流程与使用 Scapy 差不多，相当于是把接受用户参数调用了 optparse 模块来实现，然后同样的遍历传入 NmapScan，再在 NmapScan 函数里面调用一个 nm.scan () 函数来传入 - sn
-PE 参数，就可以实现 ICMP 协议的实现和主机状态的探测功能
