浅谈网络资产探测技术与常用方法
近年来，以计算机系统为代表的信息系统建设蓬勃发展，各种新型的信息技术层出不穷；同时，后疫情时代受不确定的疫情波动影响，企业的线下发展明显失速，数字化、线上化、云化成为很多企业保持增速的解决方案。依托于“云大移智”等新型信息技术实现数字化赋能，企业正在加快数字平台建设和应用，数据成为驱动企业发展的重要生产要素。
当数据成为企业最重要的核心资产之一，意味着企业必须重视并具备数据安全保护能力，因为唯有数据完整、清晰、安全和可靠，才能为企业产生有效价值。数据安全治理或防护首先依托于数据资产梳理，而数据资产梳理则依托于数据资产发现。数据在企业网络中必然拥有存储的载体，如数据库、文件系统等，而伴随数字化进程，企业的数据资产散落于各种网络中，成为数据泄露的风险点；而伴随着时间流逝，被遗弃或遗忘在网络中的数据载体将成为最大的隐患。故数据资产发现，首先步骤就是探测发现存储数据的网络资产。本文在此介绍当前网络资产探测的常用方法和技术，并对其优缺点做简要归纳。
01 网络资产探测
网络资产探测通常是指追踪发现和分析掌握网络资产情况的过程。通过网络资产探测，能够帮助企业组织梳理网络中当前存活的数据存储应用和服务，为数据治理资产纳管提供信息基础；此外，还可以据此发现网络中存在的隐匿非法资产，为及时处理提供便利。网络资产探测是实现数据治理的重要前提之一， 在数据安全相关工作中具有应用价值。
从探测基础数据的来源角度进行分类，网络资产探测主要分为主动探测和被动探测。本文将重点介绍目前网络资产主动探测。
02 基于高速网络扫描的主动探测
主动探测方法，主要应用多样的高速网络扫描技术，如主机存活检测、端口扫描和服务鉴别等技术，通过主动向目标网络资产发送构造的探测数据包，并从返回的响应数据包的相关信息中提取目标特征，与内置特征库中的特征指纹进行匹配，来实现对操作系统、开放端口、服务应用类型和版本的探测。
03 主机存活检测
企业的网络拓扑结构，一般分为二层网络和三层网络。二层网络仅仅通过MAC寻址即可实现通讯，而三层网络通信需要经过路由器转发，则必须通过IP路由才能实现跨网段的通信。
基于ARP协议
如果扫描探针与检测目标处于同一网段的二层网络当中，那么使用地址解析协议（ARP）扫描技术是很好的选择。该方法速度快，扫描结果精准，且通常不会有安全措施用于阻止正常的ARP数据包，扫描被干扰的可能性小。但当扫描探针与检测目标处于不同网段，属于三层网络的不同子域时，则应考虑使用其他协议。
基于ICMP协议
为了发现和处理网络中的各种错误，诞生了互联网控制报文协议（ICMP）。这种协议同样是属于TCP/IP协议簇的一个子协议，其是网络层中的重要成员，可以用于在IP主机、路由器之间传递控制消息。ICMP协议数据报文有很多种类，但总体可分为查询报文和差错报告报文。其中，查询报文是用一对请求和应答定义的，也就是说，主机A可以向主机B发送ICMP数据包查询信息，主机B在接收到该数据包后会给出应答。故通过ICMP查询报文，即可进行主机存活检测。
ICMP的响应请求和应答可以用来测试发送和接收两端链路及目标主机TCP/IP协议是否正常，其在当前最常见的实践应用即是ping命令。然而，由于许多网络设备的防火墙可能配置禁止该类ICMP报文，故主机扫描可能被阻断。另寻他法，ICMP查询报文，除了响应请求和应答外，还包括时间戳请求和应答、地址掩码请求和应答等，因此，还可以选择构造这些类型的ICMP数据包进行探测扫描。
ICMP报文种类
基于TCP协议
传输控制协议（TCP）是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。建立完整的TCP会话，需要完成三次握手过程，这个过程既耗资源又耗时，所以在高速网络扫描技术中不会完成整个三次握手，而是仅仅发送SYN或ACK数据包的半连接扫描。对于TCP SYN扫描，在得到响应后发送RST包终止握手；对于TCP ACK扫描，则由被检测主机返回RST包。基于TCP存活主机发现技术，结果可靠性较高，但是其建立于传输层通信，故必须指定端口，限制了使用范围。
TCP三次握手过程
基于UDP协议
用户数据报协议（UDP）和TCP类似，也是一种传输层协议。然而和TCP协议相比，UDP是一种无连接的协议，它不能和TCP探测那样依赖于建立连接的过程，而是只能通过是否存在端口关闭网络不可达时返回的ICMP报文来判断。此外，由于UDP是无连接不可靠的，对于没有ICMP报文返回的端口也无法准确判断是通信成功还是数据包丢失，故其扫描结果的可靠性也相对较低。
04 端口扫描和服务鉴别
端口扫描是服务鉴别的基础和前提，在探测流程中，先进行端口存活扫描，可以排除关闭的和不可通信端口，缩小后续执行服务版本检测的规模，提高探测效率。
端口扫描其是建立在传输层协议之上的，根据具体协议，可以划分为TCP端口扫描和UDP端口扫描。在端口扫描中，最流行的TCP端口扫描技术依然是TCP半连接方法，如TCP SYN，通过向目标端口发送SYN包请求连接，目标接收到SYN包后响应SYN/ACK包，探测主机接收到响应后用RST包终止握手。
TCP SYN半连接
在完成端口扫描后，可以尝试与端口建立完整TCP连接进行服务类型和版本探测。通常情况下，与服务端口建立连接后，数秒时间内，服务会返回Banner欢迎信息，通过将Banner信息与服务特征指纹库中的特征指纹进行匹配，就可以鉴别并提取该端口对应服务的类型和版本信息，这个过程一般被称为null probe。如果null probe未能成功匹配服务，则可继续按照指定顺序发送多种预先构造好的探测包，并利用响应数据和特征指纹进行匹配，直到全部匹配结束。
05 结语
网络资产主动探测的优点是对探测目标更具有针对性，可以通过定制构造探测包对其进行探测，准确率高，探针部署也更加灵活。但其也有一定的局限性，探测目标可能会针对部分常见的探测包请求进行过滤，使得无法准确识别；此外，主动探测会产生额外的探测流量，会在一定程度上增加网络负载，或多或少会扰动网络的当前状态，导致探测结果出现偏差。
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