Network Mapper (nmap)

Nmap ist ein freier Portscanner zum Scannen und Auswerten von Hosts in einem Rechnernetz.[1]
Der Name steht für Network Mapper.
Ursprünglich für Linux entwickelt.
Mit Einschränkungen auch für Windows-Systeme nutzbar (seit 2000).[2]

Netzwerke scannen

Was ist Network Scanning?

Netzwerke scannen und analysieren
angeschlossene und aktiven Systeme erkennen
Details zu Diensten, Konfigurationen und Versionen bestimmen
Netzwerk-Inventarisierung
Dienste-Aktualisierungen prüfen
Überwachung von Betriebszeiten, Hosts oder Diensten

Zenmap

Neben der textbasierten Variante gibt es noch die grafische Benutzeroberfläche NmapFE zur komfortablen Einstellung von Nmap.
Wurde mittlerweile durch die Zenmap[3] genannte GUI abgelöst.

Syntax

nmap [Scan Type(n)] [Optionen] {Ziel}

Einfacher Portscan

nmap ohne Optionen

Es geht darum herauszufinden, ob ein Port offen ist, welche Anwendung dahinter läuft und ob dort Sicherheitslücken und Schwachstellen zu vermuten sind.
Ein einfacher Port-Scanner wird alle Ports pauschal in zwei oder drei Zustände einteilen:

offen,
geschlossen,
gefiltert (offen/geschlossen).

Bedeutung der Ausgabe

Der Zustand "Offen" bedeutet, dass eine Anwendung oder ein Dienst bereit ist TCP-Verbindungen oder UDP-Pakete auf diesem Port anzunehmen.
Um Kommunikationsverbindungen betreiben zu können, bedarf es offener Ports.
Anzahl offener Ports begrenzen, um die Angriffsfläche so klein wie möglich zu halten.
Offene Ports werden zusätzlich geschützt oder Verbindungsmöglichkeiten eingeschränkt.
Der Zustand "Geschlossen" bedeutet, dass keine Anwendung und kein Dienst an diesem Port auf eingehende Datenpakete und Verbindungsversuche lauscht bzw. hört.
Auf ihm sind keine Kommunikationsverbindungen möglich.
Ein geschlossener Port ist nur so lange geschlossen, wie eine Anwendung auf diesen Port hört und Verbindungen und Pakete annimmt.
Um offene, aber auch geschlossene Ports zu schützen, setzen Systemadministratoren einen Portfilter (Firewall) ein.
So verhindert man z.B. die Verbindungsversuche durch Port-Scans.
Ein Port-Scan soll nur den Zustand eines Ports ermitteln, aber keine echte Verbindung aufbauen.
Weil er die dahinterliegende Anwendung nicht kennt, kann er nur Testpakete an einen Port schicken.
Der Filter verhindert, dass diese Testpakete durchkommen.
In der Regel werden diese Pakete verworfen.
Dann kann für diesen Port weder der Status "offen" oder "geschlossen" gelten.
Dafür gibt es den Zustand "gefiltert" oder "blockiert".

Ziele festlegen

NMAP ist bei der Angabe des Scan-Ziels sehr flexibel.
Das kann ein Domain-Name sein, eine IP-Adresse oder ein ganzes Subnetz.

   Domain: www. XXX.XX
   IP-Adresse: 192.168.1.1
   Subnetz: 192.168.1.1/24
   Subnetz: 192.168.1.*

Man sollte einen Port-Scan nicht auf ein ganzes Subnetz anwenden.
Ein ganzes Subnetz zu scannen, kann sehr lange dauern, wenn die Hosts gefilterte Ports haben.
Die Anzahl der Ports reicht von 1 bis 65.535.
NMAP scannt standardmäßig nur etwa 1.000 der meistgenutzten Ports, die in der Datenbank "nmap-services" aufgelistet sind.
Mit der Option "-F" (für engl. fast, dt. schnell) kann man den Port-Scan sogar auf die 100 meistgenutzten Ports beschränken.
Interessante Ports scannen mit der Option "-p":
- Für den Port 22 verwendet man die Option "-p22".
- Für die Ports 22, 25 und 80 verwendet man die Option "-p22,25,80".
- Für die Ports von 1 bis 100 verwendet man die Option "-p-100".
- Für die Ports von 80 bis 88 verwendet man die Option "-p80-88".
- Für alle Ports über 60.000 verwendet man die Option "-p60000-".
- Alle Ports von 1 bis 65.535 scannen: Option "-p-".

Einzelne Rechner

Der Zielbereich ist eine einzelne IP-Adresse
Standardmäßig arbeitet Nmap mit IPv4 (es geht aber auch IPv6)

Hier wurde ein Linux-PC von einem Windows-7-Rechner aus gescannt:
- nmap 172.16.24.102 (Nmap scan report for)
Die IP-Adresse gehört also dem Linux-Rechner, den wir mit Nmap auf offene Ports hin überprüfen.
Das Ergebnis:
- 997 Ports erkennt Nmap als geschlossen (closed ports)
Drei Ports sind offen:
- Port 21 für FTP (open ftp)
- Port 80 für einen Webserver (open http) und
- Port 110 für POP3 (open pop3)

Netzwerkbereiche

Bereich auswählen

Nmap betrachtet alles in der Kommandozeile, was keine Option (oder ein Argument einer Option) ist, als Bezeichnung eines Zielhosts.
Der einfachste Fall ist die Beschreibung einer IP-Zieladresse oder eines Zielhostnamens zum Scannen.
Manchmal möchten Sie ein ganzes Netzwerk benachbarter Hosts scannen.
Dafür unterstützt Nmap Adressen im CIDR-Stil [extern:[4]].
Sie können an eine IPv4-Adresse oder einen Hostnamen angefügt werden, und Nmap wird alle IP-Adressen scannen, bei denen die ersten <numbits> mit denen der gegebenen IP oder des gegebenen Hostnamens übereinstimmen.
Z.B.: würde 192.168.10.0/24 die 256 Hosts zwischen 192.168.10.0 (binär: 1100.0000.1010.1000.0000.1010.0000.0000) und 192.168.10.255 (binär: 1100.0000.1010.1000.0000.1010.1111.1111, inklusive) scannen.
192.168.10.40/24 würde genau dieselben Ziele scannen.
Dadurch, dass der Host

 scanme.nmap.org

die IP-Adresse 64.13.134.52 hat, würde die Angabe

 scanme.nmap.org/16

die 65.536 IP-Adressen zwischen 64.13.0.0 und 64.13.255.255 scannen.

Der kleinste erlaubte Wert ist /0, der das gesamte Internet scannt.
Der größte Wert ist /32 und scannt lediglich den Host mit angegebenem Namen oder IP-Adresse, da alle Adressen-Bits festgelegt sind.

Teilbereich auswählen

Die CIDR-Notation ist kurz, aber nicht immer flexibel genug.
So möchte man z.B. 192.168.0.0/16 scannen, aber IPs auslassen, die mit .0 oder .255 enden, weil sie als Unternetzwerk und Broadcast-Adressen benutzt werden können.
Nmap unterstützt das in Form einer Oktett-Bereichsadressierung.
Statt eine normale IP-Adresse anzugeben, kann man eine mit Kommata getrennte Liste von Zahlen oder Bereichen für jedes Oktett angeben.
Z.B. überspringt 192.168.0-255.1-254 alle Adressen im Bereich, die mit .0 oder .255 enden, und 192.168.3-5,7.1 scannt die vier Adressen 192.168.3.1, 192.168.4.1, 192.168.5.1 und 192.168.7.1.
Beide Bereichsgrenzen können weggelassen werden, die Standardwerte sind 0 für die linke und 255 für die rechte Grenze.
Wenn Sie allein -benutzen, ist das identisch mit 0-255.
Im ersten Oktett dann 0- benutzen, damit die Zielangabe nicht wie eine Kommandozeilenoption aussieht.
Die Angabe 0-255.0-255.13.37 führt einen internetweiten Scan über alle IP-Adressen aus, die mit 13.37 enden.
Diese Art von breiter Abtastung kann bei Internet-Umfragen und -Forschungen hilfreich sein.

IPv6

IPv6-Adressen können nur durch ihre vollständige IPv6-Adresse oder ihren Hostnamen angegeben werden.
CIDR und Oktettbereiche werden für IPv6 nicht unterstützt, weil sie selten nützlich sind.

Zielauswahl

Auch wenn Ziele normalerweise in der Kommandozeile angegeben werden, gibt es auch die folgenden Optionen, um die Zielauswahl zu steuern:

 -iL <inputfilename> (Eingabe aus einer Liste)

Eine sehr lange Liste von Hosts in der Kommandozeile anzugeben ist oft sehr umständlich, kommt aber sehr häufig vor.
Der DHCP-Server z.B. exportiert vielleicht eine Liste von 10.000 aktuellen Adresszuweisungen (engl. leases), die Sie scannen möchten.
Möchte man alle IP-Adressen außer denjenigen scannen, um Hosts zu finden, die unautorisierte statische IP-Adressen benutzen.
Die Liste der zu scannenden Hosts und übergibt deren Dateinamen als Argument zur Option -iL an Nmap.
Die Einträge dürfen alle Formate haben, die Nmap auf der Kommandozeile akzeptiert (IP-Adresse, Hostname, CIDR, IPv6 oder Oktettbereiche).
Alle Einträge müssen durch ein oder mehrere Leerzeichen, Tabulatoren oder Zeilenumbrüche getrennt sein.
Wenn man einen Bindestrich (-) als Dateinamen angibt, liest Nmap die Hosts von der Standardeingabe statt aus einer normalen Datei.

 -iR <num hosts> (zufällige Auswahl von Zielen)

Internetumfragen

Für internetweite Umfragen und andere Forschungsaktivitäten möchte man Ziele vielleicht zufällig auswählen.
Das kann man mit der Option -iR, die als Argument die Anzahl der zu erzeugenden IPs annimmt.
Nmap lässt automatisch bestimmte unerwünschte IPs aus, wie solche in privaten, Multicast- oder unbesetzten Adressbereichen.
Für einen endlosen Scan kann man das Argument 0 angeben.

Beispiele

Befehl

 nmap -sS -PS80 -iR 0 -p 80

sucht Webserver , auf denen man stöbern kann.

Befehl

 --exclude <host1>[,<host2>[,...]] (Ziele ausklammern)

gibt eine mit Kommata getrennte Liste von Zielen an, die vom Scan ausgeschlossen sein sollen, selbst wenn sie in den angegebenen Netzwerkbereich fallen.

Die übergebene Liste benutzt die normale Nmap-Syntax und kann folglich Hostnamen, CIDR-Netzblöcke, Oktettbereiche usw. enthalten.
Das kann nützlich sein, wenn das zu scannende Netzwerk hochkritische Server und Systeme enthält, die man nicht anfassen darf, weil sie bekanntermaßen ungünstig auf Port-Scans reagieren.
Oder Unternetze, die von anderen Leuten administriert werden.
Befehl

 --excludefile<-exclude_file> (Liste aus Datei ausklammern)

Das bietet dieselbe Funktionalität wie die Option --exclude.
Unterschied: die ausgeklammerten Ziele in der mit Zeilenumbrüchen, Leerzeichen oder Tabulatoren getrennten Datei <exclude_file> statt auf der Kommandozeile angegeben werden.

Dienste identifizieren

Die Ports 25/tcp, 80/tcp und 53/udp sind offen.
Dank der Datenbank in nmap-services gibt Nmap noch aus, dass diese Ports wahrscheinlich jeweils zu einem Mailserver (SMTP), Webserver (HTTP) und Nameserver (DNS) gehören.
Selbst wenn Nmap recht hat und auf dem Server im obigen Beispiel SMTP-, HTTP- und DNS-Server laufen, ist das nicht besonders viel an Information.
Eine genaue Versionsnummer hilft bei der Bestimmung der Exploits, für die ein Server anfällig ist.
Die Versionserkennung hilft Ihnen, an diese Information heranzukommen.
Nachdem TCP- und/oder UDP-Ports mit einer der anderen Scan-Methoden entdeckt wurden, fragt die Versionserkennung diese Ports ab.
Die Datenbank in nmap-service-probes enthält Testpakete für die Abfrage verschiedenster Dienste und Ausdrücke für den Vergleich und das Parsen der Antworten.
Nmap versucht, das

Dienstprotokoll zu bestimmen (z.B. FTP, SSH, Telnet, HTTP), aber auch
Anwendungsnamen (z.B. ISC BIND, Apache httpd, Solaris telnetd),
Versionsnummer,
Hostnamen, Gerätetyp (z.B. Drucker, Router),
die Betriebssystemfamilie (z.B. Windows, Linux) und manchmal verschiedene Details:
etwa ob ein X-Server Verbindungen annimmt,
die SSH-Protokollversion
oder der KaZaA-Benutzername.

Ausgabe steuern

Formate

Nmap erzeugt seine Ausgabe in fünf verschiedenen Formaten.
Das Standardformat heißt interaktive Ausgabe und wird an die Standardausgabe stdout gesendet.
Es gibt auch die normale Ausgabe, die ähnlich zur interaktiven Ausgabe ist, außer dass sie weniger Laufzeitinformation und Warnungen ausgibt
Man geht davon aus, dass sie erst nach Abschluss des Scans analysiert wird und nicht, während sie noch läuft.
Die XML-Ausgabe ist eines der wichtigsten Ausgabeformate, da sie einfach nach HTML konvertiert, von Programmen wie Nmap-GUIs geparst oder in Datenbanken importiert werden kann.
Die zwei verbleibenden Ausgabeformate sind einfache grepbare[[5]] Ausgaben, in der die meiste Information über einen Zielhost in einer einzigen Zeile enthalten ist.
Und script KiDDi3 0utput für Benutzer, die sich selbst als root sehen.

Syntax

Die interaktive Ausgabe ist standardmäßig vorgegeben und verfügt über keine eigenen Kommandozeilenoptionen.
Die anderen vier Formate benutzen dieselbe Syntax.
Sie erwarten ein Argument, den Namen der Datei, in der die Ergebnisse gespeichert werden sollen.
Es können mehrere Formate angegeben werden, aber jedes nur einmal.
Eine normale Ausgabe für eine eigene Untersuchung speichern und eine XML-Ausgabe desselben Scans für eine programmbasierte Analyse.
Das erreicht man mit den Optionen -oX myscan.xml und -oN myscan.nmap.
Obwohl myscan.xml benutzt wird, empfehlen sich aussagekräftigere Namen.
Der Befehl nmap -oX myscan.xml target XML speichert in myscan.xml'.
Mit einem Minuszeichen als Argument für eines der Formate eingeben. Dann schaltet Nmap die interaktive Ausgabe ab.
Das heißt, der Befehl nmap -oX - target schreibt nur die XML-Ausgabe auf die Standardausgabe.
Nmap bietet auch Optionen zur Steuerung der Scan-Ausführlichkeit und Optionen, um an Ausgabedateien anzuhängen, statt sie zu überschreiben.

Nmap-Ausgabeformate

 -oN <filespec>

(normale Ausgabe)

Verlangt, dass eine normale Ausgabe in der angegebenen Datei gespeichert wird.
Wie oben erwähnt, unterscheidet sich das leicht von der interaktiven Ausgabe.

 -oX <filespec>

(XML-Ausgabe)

Verlangt, dass eine XML-Ausgabe in der angegebenen Datei gespeichert wird.
Nmap fügt eine DTD (Document Type Definition) hinzu, mit der XML-Parser Nmaps XML-Ausgabe validieren können.
Diese ist für die Benutzung durch Programme gedacht, kann aber auch bei der Interpretation von Nmaps XML-Ausgabe helfen.
Die DTD definiert die gültigen Elemente des Formats und zählt an vielen Stellen die dafür erlaubten Attribute und Werte auf.
XML bietet ein stabiles Format, das man mit Software leicht parsen kann.
Solche XML-Parser sind für alle wichtigen Programmiersprachen wie C/C++, Perl, Python und Java verfügbar.
Beispiele sind Nmap::Scanner und Nmap::Parser für Perl in CPAN.

Optionen

Die XML-Ausgabe verweist auf ein XSL-Stylesheet, mit dem man die Ergebnisse als HTML formatieren kann.
- Nutzung: XML-Ausgabe in einem Webbrowser wie Firefox oder IE laden.
- Funktioniert nur auf dem Rechner, auf dem Sie Nmap ausgeführt haben (oder auf einem, der ähnlich konfiguriert ist).
- Der Pfad zu nmap.xsl ist darin festkodiert.
- Um portable XML-Dateien zu erzeugen, die auf allen mit dem Web verbundenen Rechnern als HTML angezeigt werden, nutzt man die Optionen --webxml oder --stylesheet.

Optionen für Ausführlichkeit und Debugging

-v

(größere Ausführlichkeit)

Erhöht die Ausführlichkeit, d.h. Nmap gibt mehr Informationen über den laufenden Scan aus.
Offene Ports werden angezeigt, direkt nachdem sie gefunden werden.
Es werden Schätzungen für die Dauer bis zur Fertigstellung angegeben.
Noch mehr Information erhält man, wenn man diese Option zweimal oder noch öfter angibt.
Allerdings gibt es in den anderen Modi einige Änderungen, bei denen die Ausgabegröße durch Weglassen einiger Details erheblich reduziert wird.

 -d [level]

(erhöhe oder setze Debugging-Stufe)

Beim Debugging noch wesentlich mehr Daten bekommen.
Die Debug-Stufe auch als Argument an -d übergeben. So setzt z.B. -d9 die Stufe neun.
Das ist die höchste verfügbare Stufe.

  --reason

(Gründe für Host- und Portzustände)

Gibt die Gründe an, warum ein Port auf einen bestimmten Zustand gesetzt wurde und warum ein Host als ein- oder ausgeschaltet betrachtet wird.
Diese Option zeigt die Paketart an, die einen Port- oder Hostzustand ermittelt hat.
Die Information, die Nmap angeben kann, hängt von der Art des Scans oder Pings ab.
Der SYN-Scan und der SYN-Ping (-sS und -PS) sind sehr detailliert.
Der TCP-Connect-Scan (-sT) wird durch die Implementierung des connect-Systemaufrufs beschränkt.

 --stats-every

(periodische Timing-Statistik ausgeben)

Gibt periodisch eine Timing-Statusmeldung nach einem Intervall der Länge aus.

 --packet-trace

(gesendete und empfangene Pakete und Daten mitverfolgen)

Bewirkt, dass Nmap für jedes gesendete oder empfangene Paket eine Zusammenfassung ausgibt.

 --open

(zeige nur offene (oder möglicherweise offene) Ports an)

Manchmal interessieren nur offene Ports, und nicht Ports, die geschlossen, gefiltert und geschlossen|gefiltert sind.

 --iflist

(liste Schnittstellen und Routen auf)

Gibt die Liste der Schnittstellen und Systemrouten aus, die Nmap entdeckt hat. .

 --log-errors

(protokolliere Fehler/Warnungen in eine Datei im normalen Ausgabeformat)

Von Nmap ausgegebene Warnungen und Fehlermeldungen gehen nur auf den Bildschirm (interaktive Ausgabe).
Eine Alternative zu --log-errors ist die Umleitung der interaktiven Ausgabe (inklusive des Standardfehlerstroms) in eine Datei.

Weitere Ausgabeoptionen

 --append-output

(an Ausgabedateien hinzufügen, statt sie zu überschreiben)

Wenn man einen Dateinamen für ein Ausgabeformat wie z.B. -oX oder -oN angibt, wird diese Datei standardmäßig überschrieben.
Wenn man deren Inhalt lieber behalten und die neuen Ergebnisse anhängen möchten, benutzen Sie die Option --append-output. .

 --resume <filename>

(abgebrochenen Scan fortsetzen)

Manche umfangreichen Nmap-Läufe benötigen sehr viel Zeit – in der Größenordnung von Tagen.
Solche Scans laufen nicht immer bis zum Ende.
Es gibt Beschränkungen, die verhindern, dass man Nmap während der
- normalen Arbeitszeit ausführen kann,
- das Netzwerk könnte abstürzen,
- der Rechner, auf dem Nmap läuft, könnte einen geplanten oder ungeplanten Neustart erleben oder
- Nmap selbst könnte abstürzen.

 --stylesheet <path or URL>

(setze XSL-Stylesheet, um eine XML-Ausgabe zu transformieren)

Die Nmap-Distribution enthält ein XSL-Stylesheet namens nmap.xsl zum Betrachten oder Übersetzen einer XML-Ausgabe nach HTML.

 --webxml

(lade Stylesheet von Nmap.Org)

Diese bequeme Option ist nur ein Alias für --stylesheet[[6]].

 --no-stylesheet

(lasse XSL-Stylesheet-Deklaration im XML weg)

Geben Sie diese Option an, wenn Nmap in seiner XML-Ausgabe auf keinerlei XSL-Stylesheet verweisen soll.
Die xml-stylesheet-Anweisung wird dann weggelassen.