网络与信息安全•课程设计 计算机科学与工程学院 课程设计报告 题目全称： 课 程： 学生学号： 班号： 姓名： 指导老师： 职称： 指导老师评语： 签字： 课程设计成绩： 设计过程表现 设计报告质量 总分 前言 网络中的每一台计算机如同一座城堡，在这些城堡中，有的对外完全开放，有的却是紧锁城门。入侵者们是如何找到，并打开它们的城门的呢？这些城门究竟通向城堡的何处呢？在网络技术中，把这些城堡的“城门”称之为计算机的“端口”。端口扫描是入侵者搜集信息的几种常用手法之一，也正是这一过程最容易使入侵者暴露自己的身份和意图。一般来说，扫描端口有如下目的： ·判断目标主机上开放了哪些服务； ·判断目标主机的操作系统； 如果入侵者掌握了目标主机开放了哪些服务，运行何种操作系统，他们就能够使用相应的手段实现入侵，本课程设计将会通过用JAVA语言实现一个小的端口扫描软件，详细描述端口扫描的原理，分析端口扫描所涉及的问题，以便更加清楚地了解入侵者如何扫描目标主机的端口，同时掌握如何确保本机的安全性，为将来设计更为安全的系统打下牢固基础。 目录 TOC \o "1-2" \h \z \u 一、网络基础知识 3 1、端口的基本概念 3 2、端口的分类 3 二、端口扫描的基本原理 4 1、基本原理 4 2、基于JAVA语言实现的核心代码 4 三、端口扫描器视图 5 1、工作窗口 5 2、异常窗口 5 3、窗口核心代码 5 四、多线程快速扫描 6 1、多线程机制 6 2、多线程核心代码 7 五、用户使用方法 8 1、页面说明 8 2、按主机名扫描 8 3、按IP地址扫描 8 六、常用端口 8 七、异常检测 9 结语 12 一、网络基础知识 1、端口的基本概念 “端口”在计算机网络领域中是个非常重要的概念。它是专门为计算机通信而设计的，它不是硬件，不同于计算机中的“插槽”，可以说是个“软插槽”。如果有需要的话，一台计算机中可以有上万个端口。 端口是由计算机的通信
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TCP/IP协议定义的。其中规定，用IP地址和端口作为套接字，它代表TCP连接的一个连接端，一般称为Socket。具体来说，就是用IP端口来定位一台主机中的进程。可以做这样的比喻，端口相当于两台计算机进程间的大门，可以随便定义，其目的只是为了让两台计算机能够找到对方的进程。计算机就像一座大楼，这个大楼有好多入口（端口），进到不同的入口中就可以找到不同的公司（进程）。如果要和远程主机A的程序通信，那么只要把数据发向A端口就可以实现通信了。 可见，端口与进程是一一对应的，如果某个进程正在等待连接，称之为该进程正在监听，那么就会出现与它相对应的端口。由此可见，通过扫描端口，便可以判断出目标计算机有哪些通信进程正在等待连接。 2、端口的分类 端口是一个16 bit的地址，用端口号进行标识不同作用的端口，参见表2-2和表2-3。端口一般分为两类。 ■熟知端口号：范围从0到1023，这些端口号一般固定分配给一些服务。比如21端口分配给FTP服务，25端口分配给SMTP服务，80端口分配给HTTP服务，135端口分配给RPC服务等等 ■动态端口号：动态端口的范围从1024到65535，这些端口号一般不固定分配给某个服务，也就是说许多服务都可以使用这些端口。只要运行的程序向系统提出访问网络的申请，那么系统就可以从这些端口号中分配一个供该程序使用。比如8080端口就是分配给第一个向系统发出申请的程序。在关闭程序进程后，就会释放所占用的端口号。 二、端口扫描的基本原理 1、基本原理 端口扫描的原理其实非常简单，只是简单的利用JAVA提供库函数Socket进行调用，与每一个感兴趣的目标计算机的端口进行连接。如果对方端口处于监听状态，那么连接就能成功。否则，这个端口不能用，既没有提供服务。这个技术的一个最大的优点是，不需要任何权限，系统中的任何用户都有权利使用这个调用。 引入多线程机制，利用多线程扫描的好处就是速度快，如果对每个目标端口以线性的方式使用单独的连接调用,那么将会花费相当长的时间。多线程同时打开多个套接字，从而加速扫描。在本设计中用户可以自定义线程的个数。此处用户还可以自定义扫描方式。 2、基于JAVA语言实现的核心代码 //在多线程的控制下，利用for循环对端口逐一扫描 for (i =XXXXXX; i
255||ip2<0 || ip2>255||ip3<0 || ip3>255||ipstart<0 || ipstart>255){ ThreadScan.DLGINFO.setText("ip地址为0-255的整数! "); ThreadScan.DLGError.setVisible(true); ThreadScan.Submit.setEnabled(true); //设置开始扫描按钮可用。 return; } //判断主机名称的有效性 try{ TCPThread.hostAddress=InetAddress.getByName(ThreadScan.hostname.getText()); }catch(UnknownHostException e){ ThreadScan.DLGINFO.setText(" 错误的域名或地址不可达! "); ThreadScan.DLGError.setVisible(true); ThreadScan.Submit.setEnabled(true); //设置开始扫描按钮可用。 return; } //判断端口号的有效性 try{ minPort=Integer.parseInt(ThreadScan.minPort.getText()); maxPort=Integer.parseInt(ThreadScan.maxPort.getText()); maxThread=Integer.parseInt(ThreadScan.maxThread.getText()); }catch(NumberFormatException e){ ThreadScan.DLGINFO.setText("错误的端口号或线程数!端口号和线程数必须为整数!"); ThreadScan.DLGError.setVisible(true); ThreadScan.Submit.setEnabled(true); //设置开始扫描按钮可用。 return; } //判断最小端口号的有效范围：大于0且小于65535，最大端口应大于最小端口 if(minPort<0 || minPort>65535 || minPort>maxPort){ ThreadScan.DLGINFO.setText("最小端口必须是0-65535并且小于最大端口的整数!"); ThreadScan.DLGError.setVisible(true); ThreadScan.Submit.setEnabled(true); //设置开始扫描按钮可用。 return; }else{ TCPThread.MIN_port=minPort; } //判断最大端口号的有效范围：大于0且小于65535，最大端口应大于最小端口 if(maxPort<0 || maxPort>65535 || maxPort200){ ThreadScan.DLGINFO.setText("线程数为1-200的整数!"); ThreadScan.DLGError.setVisible(true); ThreadScan.Submit.setEnabled(true); //设置开始扫描按钮可用。 return; } 结语 在这次课程设计中，我遇到了不少的困难。大多数是对程序的设计相关，当然还是因为知识点不全，技术不成熟造成的。不过，这个过程却使我学习了不少新的知识。包括对信息安全更深层的解理。我自认为这是一次比较成功的课程设计。不过我不知道为什么，我写的程序中还一点小BUG，就是在扫描过程中如果把窗口缩下去，再拉上来可能会导致窗口布局变乱，但这也不是经常发生的，所以不学对系统造成太大影响。由于时间关系，我不想再花时间查找原因了。但是以后有空时我会在复习这个程序时把问题解决掉。 再说明一点，我的课程设计大多时间是在我自己的机器上完成的，因为每次去机房还需要配置JAVA工作环境（本软件只有在JAVA环境下才正常运行），所以有两次我都没有去。另外，非常感谢老师对我们的辛勤指导！愿老师工作顺利，万事如意！
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