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C++ Boost 实现异步端口扫描器

微软技术分享发表于 2023/11/26 13:08:04 2023/11/26

【摘要】端口扫描是一种用于识别目标系统上哪些网络端口处于开放、关闭或监听状态的网络活动。在计算机网络中，端口是一个虚拟的通信端点，用于在计算机之间传输数据。每个端口都关联着特定类型的网络服务或应用程序。端口扫描通常是网络管理员、安全专业人员或黑客用来评估网络安全的一种方法。通过扫描目标系统的端口，可以了解系统上哪些服务在运行、哪些端口是开放的，从而评估系统的安全性。

端口扫描是一种用于识别目标系统上哪些网络端口处于开放、关闭或监听状态的网络活动。在计算机网络中，端口是一个虚拟的通信端点，用于在计算机之间传输数据。每个端口都关联着特定类型的网络服务或应用程序。端口扫描通常是网络管理员、安全专业人员或黑客用来评估网络安全的一种方法。通过扫描目标系统的端口，可以了解系统上哪些服务在运行、哪些端口是开放的，从而评估系统的安全性。

常见的端口扫描技术包括：

TCP端口扫描：通过发送TCP连接请求来确定目标系统上的端口是否开放。常见的TCP扫描包括全连接扫描（Connect Scan）、半开放扫描（SYN Scan）等。
UDP端口扫描：通过向目标系统发送UDP数据包，观察是否收到相应来判断UDP端口是否开放。UDP扫描较为复杂，因为UDP是一种无连接的协议，难以确定是否因为端口关闭而未响应。
NULL、FIN和Xmas Tree扫描：这些扫描技术利用TCP协议的特殊性质，尝试向目标系统发送非法或异常的TCP数据包，观察目标系统的响应。
IDLE扫描：利用一个第三方系统（通常是僵尸主机）发送探测包，通过观察目标系统的响应来判断端口状态。这种扫描方法更难被目标系统检测到。

本章我们将运用Boost框架实现一个基于TCP的扫描工具，TCP端口扫描是一种常见的网络扫描技术，通过发送TCP连接请求来确定目标系统上的端口是否开放，其本质上是通过调用Socket套接字中的connect()尝试连接对应的端口，如果该端口开放则连接将被建立，由此我们就可以得出该端口是存活的，利用这一特性我们就可以实现批量的端口探测功能。

生成C段地址

C段地址通常指的是IPv4地址中的子网地址，其中C表示了地址的网络前缀的类别。IPv4地址按照其前缀的长度被分为A、B、C、D和E五个类别，每个类别用于不同规模的网络。

在IPv4地址中，每个地址由32位二进制数字组成，通常以点分十进制（Dotted-Decimal Notation）的形式表示，例如，192.168.0.1。IPv4地址的前面的一部分被分配给网络，而后面的部分则分配给主机。

A类地址：以0开头，用于大型网络，例如1.0.0.0到126.0.0.0。
B类地址：以10开头，用于中型网络，例如128.0.0.0到191.255.0.0。
C类地址：以110开头，用于小型网络，例如192.0.0.0到223.255.255.0。

因此，当我们说一个IPv4地址属于C段地址时，通常指的是这个地址的前缀是C类地址的范围，即以192.x.x.x到223.x.x.x的范围。例如，192.168.1.1是一个C段地址，因为它的前缀是192。在这样的地址中，最后三个字节通常用于主机标识。

同样我们在实现端口扫描之前需要生成一个C段地址中所有的主机IP，这里我们可以通过Boost库中的字符串拼接功能来实现生成特定主机网段，具体实现细节如下所示；

例如192.168.1.1/100则代表要枚举出这个网段中所有的地址，并将其存储到std::vector<std::string>容器中。

#define BOOST_BIND_GLOBAL_PLACEHOLDERS
#include <iostream>
#include <vector>
#include <boost/format.hpp>
#include <boost/lexical_cast.hpp>
#include <boost/algorithm/string.hpp>

using namespace std;
using namespace boost;

// 传递IP地址范围,自动生成IP地址表
bool CalculationAddress(std::string address, std::vector<std::string> &ref)
{
  std::vector<std::string> vect;
  try
  {
    // 以/,两个下划线作为切割符号,切割后放入vect容器中
    boost::split(vect, address, boost::is_any_of("/") || boost::is_any_of("."), boost::token_compress_on);

    // 将开始和结束地址取出来
    int start_count = lexical_cast<int>(vect[3]);
    int end_count = lexical_cast<int>(vect[4]);

    // IP地址中的C段必须小于255
    if (end_count <= 255)
    {
      for (int x = start_count; x <= end_count; x++)
      {
        std::string this_address = boost::str(boost::format("%s.%s.%s.%s") % vect[0] % vect[1] % vect[2] % x);
        ref.push_back(this_address);
      }
    }
    else
    {
      return false;
    }
  }
  catch (...)
  {
    return false;
  }
  return true;
}

int main(int argc, char * argv[])
{
  // 生成 192.168.1.1/100 这个范围内的地址表
  std::vector<std::string> address_ref;
  bool flag = CalculationAddress("192.168.1.1/255", address_ref);

  if (flag == true)
  {
    // 输出地址表
    for (int x = 0; x < address_ref.size(); x++)
    {
      std::cout << "地址表: " << address_ref[x] << std::endl;
    }
  }

  std::system("pause");
  return 0;
}

上述函数CalculationAddress通过传入范围192.168.1.1/100即可实现生成1-100以内的所有IP地址字符串，并将其存储到address_ref容器内，输出效果如下图所示；

端口字符串提取

接着我们还需要实现一个提取端口字符串的功能，例如当使用者传入22,23,135,139时，我们将其解析成独立的整数类型，并将其存储到std::vector<int>容器内保存，该功能的实现只需要使用boost::split函数切割并循环将数据放入到整数容器内即可，如下所示；

#define BOOST_BIND_GLOBAL_PLACEHOLDERS
#include <iostream>
#include <vector>
#include <boost/format.hpp>
#include <boost/lexical_cast.hpp>
#include <boost/algorithm/string.hpp>

using namespace std;
using namespace boost;

// 传递端口字符串,解析为vector容器
bool CalculationPort(std::string port_string, std::vector<int> &ref)
{
  std::vector<std::string> vect;
  try
  {
    boost::split(vect, port_string, boost::is_any_of(","), boost::token_compress_on);

    for (int x = 0; x < vect.size(); x++)
    {
      ref.push_back(lexical_cast<int>(vect[x]));
    }
    return true;
  }
  catch (...)
  {
    return false;
  }
  return true;
}

int main(int argc, char * argv[])
{
  // 传入字符串端口,自动解析为vector容器
  std::vector<int> port_ref;
  bool flag = CalculationPort("22,23,55,135", port_ref);

  if (flag == true)
  {
    // 输出地址表
    for (int x = 0; x < port_ref.size(); x++)
    {
      std::cout << "端口表: " << port_ref[x] << std::endl;
    }
  }

  std::system("pause");
  return 0;
}

通过boost中的函数可以很容易实现字符串的切割，运行后可看到字符串被解析成了独立的整数，如下图所示；

异步端口探测

Boost.Asio是一个强大的C++库，提供了异步I/O和网络编程的支持。本文将介绍如何使用Boost.Asio实现异步连接，以及如何设置超时机制，确保连接在规定的时间内建立。Asio是Boost库中的一个模块，用于异步I/O和网络编程。它提供了一种灵活的方式来处理异步操作，使得程序能够更高效地利用系统资源。Boost.Asio支持TCP、UDP、SSL等协议，使得开发者能够轻松实现异步网络通信。

异步连接实现

在本文的代码示例中，我们使用Boost.Asio创建了一个AsyncConnect类，用于执行异步连接。这个类包含了异步连接的主要逻辑，其中使用了tcp::socket和deadline_timer来处理异步操作和超时。

#define BOOST_BIND_GLOBAL_PLACEHOLDERS
#include <iostream>
#include <string>
#include <boost/asio.hpp> 
#include <boost/bind.hpp>  
#include <boost/date_time/posix_time/posix_time_types.hpp>  

using namespace std;
using boost::asio::ip::tcp;

// 异步连接地址与端口
class AsyncConnect
{
public:
  AsyncConnect(boost::asio::io_service& ios, tcp::socket &s)
    :io_service_(ios), timer_(ios), socket_(s) {}

  // 异步连接
  bool aysnc_connect(const tcp::endpoint &ep, int million_seconds)
  {
    bool connect_success = false;

    // 异步连接,当连接成功后将触发 connect_handle 函数
    socket_.async_connect(ep, boost::bind(&AsyncConnect::connect_handle, this, _1, boost::ref(connect_success)));

    // 设置一个定时器  million_seconds 
    timer_.expires_from_now(boost::posix_time::milliseconds(million_seconds));
    bool timeout = false;

    // 异步等待 如果超时则执行 timer_handle
    timer_.async_wait(boost::bind(&AsyncConnect::timer_handle, this, _1, boost::ref(timeout)));
    do
    {
      // 等待异步操作完成
      io_service_.run_one();
      // 判断如果timeout没超时,或者是连接建立了,则不再等待
    } while (!timeout && !connect_success);
    timer_.cancel();
    return connect_success;
  }

private:
  // 如果连接成功了,则 connect_success = true
  void connect_handle(boost::system::error_code ec, bool &connect_success)
  {
    if (!ec)
    {
      connect_success = true;
    }
  }

  // 定时器超时timeout = true
  void timer_handle(boost::system::error_code ec, bool &timeout)
  {
    if (!ec)
    {
      socket_.close();
      timeout = true;
    }
  }
  boost::asio::io_service &io_service_;
  boost::asio::deadline_timer timer_;
  tcp::socket &socket_;
};

探测主函数

在主函数中，我们创建了一个AsyncConnect对象，并使用它进行异步连接。这个例子中，我们尝试连接到IP地址为"202.89.233.101"，端口号为80的服务器，并设置了连接超时时间为300毫秒。

int main(int argc, char * argv[])
{
  try
  {
    boost::asio::io_service io;
    tcp::socket socket(io);
    AsyncConnect hander(io, socket);
    tcp::endpoint ep(boost::asio::ip::address::from_string("8.141.58.64"), 80);

    // 传递扫描ep地址结构,以及超时时间
    if (hander.aysnc_connect(ep, 300))
    {
      std::cout << "连通了" << std::endl;
      io.run();
    }
    else
    {
      std::cout << "连接失败" << std::endl;
    }

  }
  catch (...)
  {
    return false;
  }

  std::system("pause");
  return 0;
}

通过本文的示例，我们展示了如何使用Boost.Asio创建异步连接，并设置连接超时。异步连接的实现可以提高程序的性能和效率，特别适用于需要处理大量并发连接的网络应用场景。Boost.Asio的灵活性使得开发者能够更方便地处理异步I/O操作，提高程序的健壮性和可维护性。

当代码被运行时，则自动探测特定地址的特定端口是否开放，如果开放则返回如下图所示；

端口扫描封装

实现端口扫描

首先增加PortScan函数该函数传入地址端口号以及超时时间，自动扫描端口开放状态，这里我们就以扫描192.168.1.1端口从78-100扫描后将结果输出到屏幕上。

// 封装端口扫描函数
bool PortScan(std::string address, int port, int timeout)
{
  try
  {
    boost::asio::io_service io;
    tcp::socket socket(io);
    AsyncConnect hander(io, socket);
    tcp::endpoint ep(boost::asio::ip::address::from_string(address), port);

    // 传递扫描ep地址结构,以及超时时间
    if (hander.aysnc_connect(ep, timeout))
    {
      io.run();
      return true;
    }
    else
    {
      return false;
    }

  }
  catch (...)
  {
    return false;
  }
}

int main(int argc, char * argv[])
{
  for (int x = 78; x < 100; x++)
  {
    bool is_open = PortScan("192.168.1.1", x, 1000);
    std::cout << "扫描端口: " << x << " 状态: " << is_open << std::endl;
  }

  std::system("pause");
  return 0;
}

运行上述代码即可扫描特定的端口是否开放，输出效果如下图所示；

实现特定端口扫描

实现CalculationPort函数，用户传入一串字符串自动解析为端口号，并调用扫描功能对特定端口进行扫描。

#define BOOST_BIND_GLOBAL_PLACEHOLDERS
#include <iostream>
#include <string>
#include <boost/asio.hpp> 
#include <boost/bind.hpp>  
#include <boost/date_time/posix_time/posix_time_types.hpp>

#include <boost/format.hpp>
#include <boost/lexical_cast.hpp>
#include <boost/algorithm/string.hpp>

using namespace std;
using namespace boost;
using boost::asio::ip::tcp;

// 传递端口字符串,解析为vector容器
bool CalculationPort(std::string port_string, std::vector<int> &ref)
{
	std::vector<std::string> vect;
	try
	{
		boost::split(vect, port_string, boost::is_any_of(","), boost::token_compress_on);

		for (int x = 0; x < vect.size(); x++)
		{
			ref.push_back(lexical_cast<int>(vect[x]));
		}
		return true;
	}
	catch (...)
	{
		return false;
	}
	return true;
}

int main(int argc, char * argv[])
{
	std::string scan_address = "192.168.1.1";
	std::vector<int> scan_port_list;

	bool scan_ref = CalculationPort("80,443,445,135,139", scan_port_list);
	if (scan_ref == true)
	{
		// 循环取出需要扫描的端口对目标进行扫描
		for (int x = 0; x < scan_port_list.size(); x++)
		{
			bool is_open = PortScan(scan_address, scan_port_list[x], 1000);
			if (is_open == true)
			{
				std::cout << "扫描地址: " << scan_address << " 扫描端口: " << scan_port_list[x] << " 扫描状态: 端口开放" << std::endl;
			}
			else
			{
				std::cout << "扫描地址: " << scan_address << " 扫描端口: " << scan_port_list[x] << " 扫描状态: 端口关闭" << std::endl;
			}
		}
	}
	std::system("pause");
	return 0;
}

运行上述代码即可扫描地址192.168.1.1下的80,443,445,135,139端口开放状态，如下图所示；

增加参数解析

Boost Program Options 是Boost库中的一个模块，用于处理程序的命令行选项。它提供了一个灵活的框架，使得开发者能够轻松地解析和处理命令行参数。

#define BOOST_BIND_GLOBAL_PLACEHOLDERS
#include <iostream>
#include <string>
#include <boost/asio.hpp> 
#include <boost/bind.hpp>  
#include <boost/date_time/posix_time/posix_time_types.hpp>

#include <boost/format.hpp>
#include <boost/lexical_cast.hpp>
#include <boost/algorithm/string.hpp>

#include <boost/program_options.hpp>

using namespace std;
using namespace boost;
using boost::asio::ip::tcp;
namespace opt = boost::program_options;

int main(int argc, char * argv[])
{
  opt::options_description des_cmd("\n Usage: LyShark 端口扫描器 Ver:1.0 \n\n Options");
  des_cmd.add_options()
    ("address,a", opt::value<std::string>()->default_value("127.0.0.1"), "指定扫描地址")
    ("set_port,s", opt::value<std::string>()->default_value("none"), "设置扫描端口")
    ("help,h", "帮助菜单");

  opt::variables_map virtual_map;
  try
  {
    opt::store(opt::parse_command_line(argc, argv, des_cmd), virtual_map);
  }
  catch (...){ return 0; }

  // 定义消息
  opt::notify(virtual_map);

  // 无参数直接返回
  if (virtual_map.empty())
  {
    return 0;
  }
  else if (virtual_map.count("help") || virtual_map.count("h"))
  {
    std::cout << des_cmd << std::endl;
    return 0;
  }
  else if (virtual_map.count("address") && virtual_map.count("set_port"))
  {
    std::string address = virtual_map["address"].as<std::string>();
    std::string set_port = virtual_map["set_port"].as<std::string>();

    // 判断是不是默认参数
    if (address == "127.0.0.1" || set_port == "none")
    {
      std::cout << des_cmd << std::endl;
    }
    else
    {
      // 执行扫描流程
      std::vector<int> scan_port_list;

      bool scan_ref = CalculationPort(set_port, scan_port_list);
      if (scan_ref == true)
      {
        // 循环取出需要扫描的端口对目标进行扫描
        for (int x = 0; x < scan_port_list.size(); x++)
        {
          bool is_open = PortScan(address, scan_port_list[x], 1000);
          if (is_open == true)
          {
            std::cout << "扫描地址: " << address << " 扫描端口: " << scan_port_list[x] << " 扫描状态: 端口开放" << std::endl;
          }
          else
          {
            std::cout << "扫描地址: " << address << " 扫描端口: " << scan_port_list[x] << " 扫描状态: 端口关闭" << std::endl;
          }
        }
      }
    }
  }
  else
  {
    std::cout << "参数错误" << std::endl;
  }
  return 0;

  std::system("pause");
  return 0;
}

当有了命令解析功能，我们就可以向程序内传入参数，如下所示；

多线程扫描

#define BOOST_BIND_GLOBAL_PLACEHOLDERS
#include <iostream>
#include <string>
#include <boost/asio.hpp> 
#include <boost/bind.hpp>  
#include <boost/date_time/posix_time/posix_time_types.hpp>

#include <boost/format.hpp>
#include <boost/lexical_cast.hpp>
#include <boost/algorithm/string.hpp>

#include <boost/program_options.hpp>

#include <boost/bind.hpp>
#include <boost/thread.hpp>
#include <boost/function.hpp>
#include <boost/thread/thread_guard.hpp>

using namespace std;
using namespace boost;
using boost::asio::ip::tcp;
namespace opt = boost::program_options;

boost::mutex io_mutex;

// 实现多线程扫描
void MyThread(std::string address, int port)
{
  bool is_open = PortScan(address, port, 1000);
  // boost::mutex::scoped_lock lock(io_mutex);

  boost::lock_guard<boost::mutex> global_mutex(io_mutex);
  if (is_open == true)
  {
    std::cout << "扫描地址: " << address << " 扫描端口: " << port << " 扫描状态: 开放" << std::endl;
  }
  else
  {
    std::cout << "扫描地址: " << address << " 扫描端口: " << port << " 扫描状态: 关闭" << std::endl;
  }
}

int main(int argc, char * argv[])
{
  opt::options_description des_cmd("\n Usage: LyShark 端口扫描器 Ver:1.0 \n\n Options");
  des_cmd.add_options()
    ("address,a", opt::value<std::string>()->default_value("127.0.0.1"), "指定扫描地址")
    ("set_port,s", opt::value<std::string>()->default_value("none"), "设置扫描端口")
    ("help,h", "帮助菜单");

  opt::variables_map virtual_map;
  try
  {
    opt::store(opt::parse_command_line(argc, argv, des_cmd), virtual_map);
  }
  catch (...){ return 0; }

  // 定义消息
  opt::notify(virtual_map);

  // 无参数直接返回
  if (virtual_map.empty())
  {
    return 0;
  }
  else if (virtual_map.count("help") || virtual_map.count("h"))
  {
    std::cout << des_cmd << std::endl;
    return 0;
  }
  else if (virtual_map.count("address") && virtual_map.count("set_port"))
  {
    std::string address = virtual_map["address"].as<std::string>();
    std::string set_port = virtual_map["set_port"].as<std::string>();

    // 判断是不是默认参数
    if (address == "127.0.0.1" || set_port == "none")
    {
      std::cout << des_cmd << std::endl;
    }
    else
    {
      // 执行扫描流程
      std::vector<int> scan_port_list;

      bool scan_ref = CalculationPort(set_port, scan_port_list);
      if (scan_ref == true)
      {
        boost::thread_group group;
        // 循环取出需要扫描的端口对目标进行扫描
        for (int x = 0; x < scan_port_list.size(); x++)
        {
          group.create_thread(boost::bind(MyThread, address, scan_port_list[x]));
        }
        group.join_all();
      }
    }
  }
  else
  {
    std::cout << "参数错误" << std::endl;
  }
  return 0;

  std::system("pause");
  return 0;
}

运行效果如下图所示，通过使用多线程可提高程序的扫描效率。

完整扫描器代码

#define BOOST_BIND_GLOBAL_PLACEHOLDERS
#include <iostream>
#include <string>
#include <boost/asio.hpp> 
#include <boost/bind.hpp>  
#include <boost/date_time/posix_time/posix_time_types.hpp>

#include <boost/format.hpp>
#include <boost/lexical_cast.hpp>
#include <boost/algorithm/string.hpp>

#include <boost/program_options.hpp>

#include <boost/bind.hpp>
#include <boost/thread.hpp>
#include <boost/function.hpp>
#include <boost/thread/thread_guard.hpp>

using namespace std;
using namespace boost;
using boost::asio::ip::tcp;
namespace opt = boost::program_options;

boost::mutex io_mutex;

void ShowOpt()
{
  fprintf(stderr,
    "#                       #                          #       \n"
    "#                       #                          #       \n"
    "#     #    #    #####   ######    ######   # ###   #   ##  \n"
    "#     #    #   #        #     #  #     #   ##      #  #    \n"
    "#     #    #    ####    #     #  #     #   #       ###     \n"
    "#      #####        #   #     #  #    ##   #       #  #    \n"
    "#####      #   #####    #     #   #### #   #       #   ##  \n\n"
    );
}

// 异步连接地址与端口
class AsyncConnect
{
public:
  AsyncConnect(boost::asio::io_service& ios, tcp::socket &s)
    :io_service_(ios), timer_(ios), socket_(s) {}

  // 异步连接
  bool aysnc_connect(const tcp::endpoint &ep, int million_seconds)
  {
    bool connect_success = false;

    // 异步连接,当连接成功后将触发 connect_handle 函数
    socket_.async_connect(ep, boost::bind(&AsyncConnect::connect_handle, this, _1, boost::ref(connect_success)));

    // 设置一个定时器  million_seconds 
    timer_.expires_from_now(boost::posix_time::milliseconds(million_seconds));
    bool timeout = false;

    // 异步等待 如果超时则执行 timer_handle
    timer_.async_wait(boost::bind(&AsyncConnect::timer_handle, this, _1, boost::ref(timeout)));
    do
    {
      // 等待异步操作完成
      io_service_.run_one();
      // 判断如果timeout没超时,或者是连接建立了,则不再等待
    } while (!timeout && !connect_success);
    timer_.cancel();
    return connect_success;
  }

private:
  // 如果连接成功了,则 connect_success = true
  void connect_handle(boost::system::error_code ec, bool &connect_success)
  {
    if (!ec)
    {
      connect_success = true;
    }
  }

  // 定时器超时timeout = true
  void timer_handle(boost::system::error_code ec, bool &timeout)
  {
    if (!ec)
    {
      socket_.close();
      timeout = true;
    }
  }
  boost::asio::io_service &io_service_;
  boost::asio::deadline_timer timer_;
  tcp::socket &socket_;
};

// 封装端口扫描函数
bool PortScan(std::string address, int port, int timeout)
{
  try
  {
    boost::asio::io_service io;
    tcp::socket socket(io);
    AsyncConnect acHandler(io, socket);
    tcp::endpoint ep(boost::asio::ip::address::from_string(address), port);

    // 传递扫描ep地址结构,以及超时时间
    if (acHandler.aysnc_connect(ep, timeout))
    {
      io.run();
      return true;
    }
    else
    {
      return false;
    }

  }
  catch (...)
  {
    return false;
  }
}

// 传递IP地址范围,自动生成IP地址表
bool CalculationAddress(std::string address, std::vector<std::string> &ref)
{
  std::vector<std::string> vect;
  try
  {
    // 以/,两个下划线作为切割符号,切割后放入vect容器中
    boost::split(vect, address, boost::is_any_of("/") || boost::is_any_of("."), boost::token_compress_on);

    // 将开始和结束地址取出来
    int start_count = lexical_cast<int>(vect[3]);
    int end_count = lexical_cast<int>(vect[4]);

    // IP地址中的C段必须小于255
    if (end_count <= 255)
    {
      for (int x = start_count; x <= end_count; x++)
      {
        std::string this_address = boost::str(boost::format("%s.%s.%s.%s") % vect[0] % vect[1] % vect[2] % x);
        ref.push_back(this_address);
      }
    }
    else
    {
      return false;
    }
  }
  catch (...)
  {
    return false;
  }
  return true;
}

// 传递端口字符串,解析为vector容器
bool CalculationPort(std::string port_string, std::vector<int> &ref)
{
  std::vector<std::string> vect;
  try
  {
    boost::split(vect, port_string, boost::is_any_of(","), boost::token_compress_on);

    for (int x = 0; x < vect.size(); x++)
    {
      ref.push_back(lexical_cast<int>(vect[x]));
    }
    return true;
  }
  catch (...)
  {
    return false;
  }
  return true;
}

// 实现多线程扫描
void MyThread(std::string address, int port)
{
  bool is_open = PortScan(address, port, 1000);
  // boost::mutex::scoped_lock lock(io_mutex);

  boost::lock_guard<boost::mutex> global_mutex(io_mutex);
  if (is_open == true)
  {
    std::cout << "扫描地址: " << address << " 扫描端口: " << port << " 扫描状态: 开放" << std::endl;
  }
  else
  {
    std::cout << "扫描地址: " << address << " 扫描端口: " << port << " 扫描状态: 关闭" << std::endl;
  }
}

// 实现全端口线程扫描
void MyThreadB(std::string address, int port)
{
  bool is_open = PortScan(address, port, 1000);
  // boost::mutex::scoped_lock lock(io_mutex);

  boost::lock_guard<boost::mutex> global_mutex(io_mutex);
  if (is_open == true)
  {
    std::cout << "扫描地址: " << address << " 扫描端口: " << port << " 扫描状态: 开放" << std::endl;
  }
}

int main(int argc, char * argv[])
{
  opt::options_description des_cmd("\n Usage: LyShark 端口扫描器 Ver:1.1 \n\n Options");
  des_cmd.add_options()
    ("address,a", opt::value<std::string>(), "指定扫描地址 192.168.1.1")
    ("c_address,c", opt::value<std::string>(), "设置扫描C地址段 192.168.1.1/24")
    ("set_port,s", opt::value<std::string>(), "设置扫描端口 80,443,135,139")
    ("type,t", opt::value<std::string>(), "对特定主机 扫描 1-65535 全端口")
    ("help,h", "帮助菜单");

  opt::variables_map virtual_map;
  try
  {
    opt::store(opt::parse_command_line(argc, argv, des_cmd), virtual_map);
  }
  catch (...){ return 0; }

  // 定义消息
  opt::notify(virtual_map);

  // 无参数直接返回
  if (virtual_map.empty())
  {
    ShowOpt();
    std::cout << des_cmd << std::endl;
    return 0;
  }
  else if (virtual_map.count("help") || virtual_map.count("h"))
  {
    ShowOpt();
    std::cout << des_cmd << std::endl;
    return 0;
  }
  // 扫描全端口
  else if (virtual_map.count("address") && virtual_map.count("type"))
  {
    std::string address = virtual_map["address"].as<std::string>();
    std::string type = virtual_map["type"].as<std::string>();

    if (address.length() != 0 && type == "all")
    {
      // 执行全端口扫描
      boost::thread_group group;
      for (int x = 0; x < 65534; x++)
      {
        group.create_thread(boost::bind(MyThreadB, address, x));
        _sleep(50);
      }
      group.join_all();
    }
  }

  // 扫描特定端口
  else if (virtual_map.count("address") && virtual_map.count("set_port"))
  {
    std::string address = virtual_map["address"].as<std::string>();
    std::string set_port = virtual_map["set_port"].as<std::string>();

    // 执行特定端口扫描
    std::vector<int> scan_port_list;

    bool scan_ref = CalculationPort(set_port, scan_port_list);
    if (scan_ref == true)
    {
      boost::thread_group group;
      // 循环取出需要扫描的端口对目标进行扫描
      for (int x = 0; x < scan_port_list.size(); x++)
      {
        group.create_thread(boost::bind(MyThread, address, scan_port_list[x]));
      }
      group.join_all();
    }
  }

  // 扫描特定地址段中的特定端口
  else if (virtual_map.count("c_address") && virtual_map.count("set_port"))
  {
    std::string c_address = virtual_map["c_address"].as < std::string >();
    std::string set_port = virtual_map["set_port"].as<std::string>();

    // 计算出需要扫描的端口
    std::vector<int> scan_port_list;
    bool scan_port_ref = CalculationPort(set_port, scan_port_list);

    // 计算出需要扫描的地址段
    std::vector < std::string > scan_address_list;

    bool scan_address_ref = CalculationAddress(c_address, scan_address_list);

    if (scan_port_ref == true && scan_address_ref == true)
    {
      // 分别取出每一个IP地址
      for (int x = 0; x < scan_address_list.size(); x++)
      {
        boost::thread_group group;
        // 对每一个IP地址中的端口段进行扫描
        for (int y = 0; y < scan_port_list.size(); y++)
        {
          group.create_thread(boost::bind(MyThreadB, scan_address_list[x], scan_port_list[y]));
        }
        group.join_all();
      }
    }
  }
  else
  {
    std::cout << "参数错误" << std::endl;
  }
  return 0;
}

至此，一个基于ASIO异步模型的，多线程端口扫描器就这么完成了，总结帮助手册。

扫描全端口: lyscanner.exe --address 192.168.1.1 --type all
扫描整个C段: lyscanner.exe --c_address 192.168.1.1/10 --set_port 22,25
特定端口扫描: lyscanner.exe --address 192.168.1.1 --set_port 22,25,135,139

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