Python开发网络空闲端口扫描工具

1. 前言

网络空闲端口扫描工具是网络安全中的基础工具之一，可以在一定程度上判定系统的安全性。在Python中，我们可以使用socket模块编写一个简单的网络空闲端口扫描工具，本文将介绍如何使用Python编写一个基于TCP协议的网络空闲端口扫描工具。

2. 端口扫描的原理

在网络通讯中，TCP协议和UDP协议是最基础的协议之一。TCP协议提供了可靠的连接服务，并且具备流量控制、拥塞控制等功能。而UDP协议则较为简单，提供了无连接的传输服务，不提供可靠的数据传输和处理。

因此，在端口扫描中，常用的扫描方式是基于TCP协议的，其原理是通过向目标主机的特定端口发送特定的数据包或者连接请求，来判断该端口是否开放。其中，三次握手是基于TCP协议的一个重要的特性，用于建立可靠的连接。

3. Python实现端口扫描

3.1. 创建Socket对象

首先，我们需要创建一个Socket对象。我们可以使用Python中的socket模块来创建一个基于TCP协议的Socket对象，代码如下：

import socket

sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)

这里使用了socket.socket()方法，第一个参数表示要使用的地址簇，AF_INET表示IPv4，第二个参数表示要使用的传输协议，SOCK_STREAM表示TCP。

3.2. 设置超时时间

设置超时时间是很有必要的，防止扫描过程中出现堵塞、影响效率等问题。

sock.settimeout(0.1)

这里设置超时时间为0.1秒。

3.3. 扫描端口

我们需要循环遍历所有需要扫描的端口，使用Socket对象的connect()方法向目标主机的该端口发送连接请求，如果没有出错，则说明该端口开放。如果出错，则说明该端口关闭。

address = ('127.0.0.1', 80)

result = sock.connect_ex(address)
if result == 0:
    print("Port is open")
else:
    print("Port is not open")

这里扫描IP为127.0.0.1的80端口（即HTTP服务端口），如果该端口开放，则输出“Port is open”，否则输出“Port is not open”。

4. 综合代码示例

下面是一个综合实现网络空闲端口扫描的Python代码示例。

import socket

import sys
try:
    ip = input("Enter the target IP address: ")
    # Loop through all ports to be scanned
    for port in range(1, 65536):
        sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
        sock.settimeout(0.1)
        address = (ip, port)
        # Check if port is open
        result = sock.connect_ex(address)
        if result == 0:
            print("Port {} is open".format(port))
        sock.close()
except KeyboardInterrupt:
    print("Program terminated by user.")
    sys.exit()
except:
    print("An error occurred.")
    sys.exit()

该代码会循环扫描IP地址为用户在控制台输入的地址的所有端口，如果某个端口开放，就会输出信息“Port xxx is open”，其中xxx为该端口号。

5. 总结

本文介绍了使用Python编写基于TCP协议的网络空闲端口扫描工具的方法和原理，以及一些可以实际运用的代码示例。端口扫描是网络安全中的一个基础工具，掌握这个工具的使用，可以更好地维护网络安全。