Nmap抓包分析与绕过Windows防火墙扫内网存活主机

本文首发于“合天网安实验室”

前言

在打靶场的过程中使用Nmap扫的时候发现有点小问题，借此机会详细分析下情况，于是有了这篇文章。

本文包含以下内容：

1. Nmap抓包分析
2. 内网下绕过Windows防火墙扫描存活主机

这里主要是针对Nmap进行讨论，实战中当然哪个快用哪个。不过万变不离其宗，哪怕稍微了解下其原理都受益无穷。

防火墙

这里的防火墙值得是Windows server自带的防火墙，主要绕过其两个防御规则：

1.禁止ICMP回显

2.隐藏模式

具体见Stealth Mode in Windows Firewall with Advanced Security，大意为：不会使用ICMP不可达响应UDP查询，不使用RST响应TCP查询。默认开启。

https://shamsher-khan-404.medium.com/understanding-nmap-scan-with-wireshark-5144d68059f7

-sn：禁用端口扫描

-P* 用于选择不同的PING方法，用于存活扫描

Nmap抓包分析

拓扑图

关闭防火墙便于查看数据包

主机发现(Ping)

-PS(TCP SYN)

TCP SYN Ping：发送单个TCP SYN包到指定端口检测主机是否存活，默认80端口。该扫描就是经典的半开放扫描。

请求局域网主机135端口(开启)

nmap -sn -PS135 172.16.1.128 -vvv -n --disable-arp-ping
#-n 禁用dns解析

注意nmap扫局域网存活主机都会预先进行arp扫描，在这里禁用了端口扫描，意味着nmap只会进行存活扫描，当nmap进行arp扫描后发现主机存活就不会进行后续操作，wireshark也就抓不到包，所以使用--disable-arp-ping禁用arp扫描。

请求局域网主机666端口(关闭)

nmap -sn -PS666 172.16.1.128 -vvv -n --disable-arp-ping

请求远程主机135端口(开启)：

还是这里会发现，和扫局域网比起来多了很多包，为什么和扫局域网情况不一样？

还是fofa随便找个开启135端口的IP：

这里会发现，和扫局域网比起来多了很多包。

请求远程主机6666端口(关闭)：

奇怪的是，明明远程主机返回了RST/ACK包，但nmap没有接收到。

为什么会有这样的差别？翻了翻nmap官方文档，其中有这样一句话：

The RST packet is sent by the kernel of the machine running Nmap in response to the unexpected SYN/ACK, not by Nmap itself

RST报文是运行Nmap的机器的内核为响应意外的SYN/ACK而发送的，而不是Nmap本身。

突然想到，我的kali是放在vmware，以nat形式接入网络，这样偶尔会出现点小问题。

于是我在windows上装了个nmap再进行测试：

再看下抓包

发现这里没发RST包

关掉防火墙再试，还一下发俩RST……

接下来将vmware网络模式换为桥接，发现正常了。说明是NAT网络的问题。

-PA(TCP ACK)

TCP ACK Ping：发送单个TCP ACK包到指定端口检测主机是否存活，默认80端口

请求局域网主机135端口(开启)

一般ACK包是双方建立起连接发送的，但实际上不存在连接，无论端口是否开启，远程主机都会用RST包来回应，以此来判断主机存活。当然很多防御策略都会丢弃无效包防止被检测。

nmap -sn -PA135 172.16.1.128 -vvv -n --disable-arp-ping

请求局域网主机666端口(关闭)

nmap -sn -PA666 172.16.1.128 -vvv -n --disable-arp-ping

-PU(UDP)

UDP Ping：发送UDP包到指定端口检测主机是否存活，默认40125端口。特定端口会发送特定的UDP包以便于获取更好的响应。

按照最新官方文档解释，该包发送大概有以下几种情况：

1. 端口关闭->返回ICMP端口不可达包->判断主机存活。
2. 返回其他ICMP错误，如主机/网络不可达或TTL超标等->判断停机。
3. 端口开启且该服务不响应—>nmap未接收到返回包->判断停机。
4. 端口关闭且协议不匹配->返回ICMP端口不可达包->判断主机存活。

这就是为什么默认要用40125这么冷门的端口，避免有服务使用该端口。

nmap -sn -PA135 172.16.1.128 -vvv -n --disable-arp-ping

返回ICMP端口不可达，仍旧判断出主机存活。

局域网没什么问题，扫外网的话同样有前文说的Vmware Nat网络问题，注意一下就好。

-PY(SCTP INIT)

SCTP INIT Ping：发送包含最小INIT块的SCTP包到指定端口检测主机是否存活，默认80端口。SCTP可看做TCP协议的改版。

nmap -sn -PY135 172.16.1.128 -vvv -n --disable-arp-ping

返回协议不可达，以此判断出主机存活。

-PR(ARP)

ARP Ping：ARP扫描，Nmap扫内网最常用的方式。

nmap -sn -PR 172.16.1.128 -vvv -n

接收到arp返回包，判断主机存活。

-PE/PP/PM(ICMP)

ICMP Ping：三种ICMP标准请求，如果防火墙关掉ICMP回显则收不到reply。

第一个就是常说的Ping。

第二个是时间戳请求

第三个是地址掩码请求

ICMP标准还有个信息请求，但目前未被广泛支持，所以Nmap没有做相关功能。

-PO(IP Protocol)

IP Protocol Ping：默认发送ICMP(协议1)、IGMP(协议2)和IP-in-IP(协议4)，更改协议需要改nmap.h文件中的DEFAULT_PROTO_PROBE_PORT_SPEC。目前意义不大。

nmap -sn -PO -vv 172.16.1.128 -n --disable-arp-ping

端口扫描(Scan)

其实端口扫描(Scan)很多参数和主机发现(Ping)的前期抓包情况是一样的。Ping相当于点到为止，根据回显发现主机存活即可，而Scan还需要进一步分析，判断端口是否开启、判断什么服务等。

由于大部分Scan参数与Ping参数请求包一致，而部分Scan参数在本文中并未体现，所以暂且贴出三个参数抓包情况。

-sS(TCP SYN)

TCP SYN scan：经典的半开放扫描。

nmap -Pn -sS -p 135 -vvv 172.16.1.128 -n

可见发送的请求包和-PS是一样的，至于Nmap如何判断如何分析，这里就不关心了。

-sT(TCP connect)

TCP connect scan：TCP连接扫描，三次握手确认目标后直接发送RST结束当前连接，跳过四次挥手阶段。

端口开启

nmap -Pn -sT -p 135 172.16.1.128 -vvv -n --disable-arp-ping
# -Pn 不进行主机存活探测

端口关闭

可以发现，-sT和-PS两个扫描的抓包情况十分接近，只有收到SYN/ACK返回包后应答的不同，这也是-PS被称为半开放扫描的原理。

-sU(UDP)

UDP scans：发送UDP包进行扫描

nmap -Pn -sU -p 135 172.16.1.128 -vvv -n --disable-arp-ping

这里显示open|filtered，为什么呢？

因为UDP包请求到开放的端口，经常没有回显。而且这里使用-Pn跳过了主机存活探测，默认主机存活，又因为收不到回显，所以nmap无法判断该端口是开启还是被防御规则过滤。

抓包情况和-PU基本一致：

Vmware Nat模式

nmap默认发送以下四个请求做存活探测，

ICMP echo request

TCP SYN to port 443

TCP SYN to port 80

ICMP timestamp request

80端口SYN扫描下，NAT模式会返回一个RST包且窗口不为0导致判断存活。

当只是用ICMP echo请求探测是，添加-PE，这样nmap只发送ICMP echo请求探测。

nmap -sn -PE -n 192.168.0.0/24

且nat模式返回的数据包TTL永远为128，即对方操作系统为Linux。

同时vmware的NAT驱动也吃不住扫描器的大并发量。扫描的时会发现vmware网络进程cpu超高，实体机ping虚拟机高延迟高丢包。最终导致你的扫描结果不准

绕防火墙测试

拓扑图

测试

nmap -sn -PS135 172.16.1.128 -vvv -n --disable-arp-ping

未收到[SYN, ACK]返回包，判断主机离线。

nmap -sn -PA135 172.16.1.128 -vvv -n --disable-arp-ping

未收到[RST, ACK]返回包，判断主机离线。

nmap -sn -PU135 172.16.1.128 -vvv -n --disable-arp-ping

nmap -sn -PY135 172.16.1.128 -vvv -n --disable-arp-ping

nmap -sn -PR 172.16.1.128 -vvv -n

成功收到ARP回显，判断主机存活：

这样一圈测试下来，发现只有ARP扫描可以。原因也很简单，ARP扫描不会走靶机防火墙，而是以广播的形式进行扫描；而其他参数不是被禁ICMP回显规则拦截就是被隐身模式过滤。

后面又尝试了常用的nbt扫描、smb扫描、以及Nmap其他参数，仍然绕不过防火墙。

WINRM

难道就止步于此了吗？突然想到，之前用Ladon插件扫的时候，没见什么防火墙拦截。

于是拿Ladon测试了下，选多协议探测存活主机，一扫，果真有：

WIMRM，很熟悉，这也能拿来扫内网？

简单概述下：WIMRM是windows自带的服务，开启服务后防火墙默认放心5985(HTTP)/5986(HTTPS)端口，平常拿来横向移动。

由于没搜到Ladon源码怎么实现该扫描，谷歌找了找WINRM的文章：WinRM Penetration Testing

其中有一行代码：

test-wsman -computername "172.16.1.128"

很快就有回显：

随便输了个其他IP，报错：

显然，使用该服务也可以绕过Windows防火墙进行存活主机扫描。

结语

总结一下：

1. arp扫描

   可以使用工具，但到了扫内网的情况，都是拿shell了，所以直接cmd命令：arp/a即可。

2. WINRM

   test-wsman -computername "172.16.1.128"

至于如何绕防火墙进行端口扫描，留到以后再说吧。