根据IP获取对方机器的操作系统方案

FIN探测 --  通过发送一个FIN数据包（或任何未设置ACK或SYN标记位的数据包）
            到一个打开的端口，并等待回应。RFC793定义的标准行为是“不”响
            应，但诸如MS Windows、BSDi、CISCO、HP/UX、MVS和IRIX等操作系
            统会回应一个RESET包。大多数的探测器都使用了这项技术。

BOGUS（伪造）标记位探测 -- 据我所知，Queso是第一个使用这种更聪明技术的
            探测器。它原理是在一个SYN数据包TCP头中设置未定义的TCP“标记”
            （64或128）。低于2.0.35版本的Linux内核会在回应包中保持这个
            标记，而其它操作系统好象都没有这个问题。不过，有些操作系统
            当接收到一个SYN+BOGUS数据包时会复位连接。所以这种方法能够比
            较有效地识别出操作系统。

TCP ISN 取样 -- 其原理是通过在操作系统对连接请求的回应中寻找TCP连接初
            始化序列号的特征。目前可以区分的类别有传统的64K（旧UNIX系统
            使用）、随机增加（新版本的Solaris、IRIX、FreeBSD、Digital
            UNIX、Cray和其它许多系统使用）、真正“随机”（Linux 2.0.*及更
            高版本、OpenVMS和新版本的AIX等操作系统使用）等。Windows平台
            （还有其它一些平台）使用“基于时间”方式产生的ISN会随着时间的
            变化而有着相对固定的增长。不必说，最容易受到攻击的当然是老
            式的64K方式。而最受我们喜爱的当然是“固定”ISN！确实有些机器
            总是使用相同的ISN，如某些3Com集线器（使用0x83）和Apple
            LaserWriter打印机（使用0xC7001）。

            根据计算ISN的变化、最大公约数和其它一些有迹可循的规律，还可
            以将这些类别分得更细、更准确。

“无碎片”标记位 -- 许多操作系统逐渐开始在它们发送的数据包中设置IP“不分
            片（无碎片）”位。这对于提高传输性能有好处（虽然有时它很讨厌
            -- 这也是为什么nmap不对Solaris系统进行碎片探测的原因）。但
            并不是所有操作系统都有这个设置，或许并不并总是使用这个设置，
            因此通过留意这个标记位的设置可以收集到关于目标主机操作系统
            的更多有用信息。

TCP 初始化“窗口” -- 就是检查返回数据包的“窗口”大小。以前的探测器仅仅通
            过RST数据包的非零“窗口”值来标识为“起源于BSD 4.4”。而象queso
            和nmap这些新的探测器会记录确切的窗口值，因为该窗口随操作系
            统类型有较为稳定的数值。这种探测能够提供许多有用的信息，因
            为某些系统总是使用比较特殊的窗口值（例如，据我所知AIX是唯一
            使用0x3F25窗口值的操作系统）。而在声称“完全重写”的NT5的TCP
            堆栈中，Microsoft使用的窗口值总是0x402E。更有趣的是，这个数
            值同时也被OpenBSD和FreeBSD使用。

ACK值 --    也许你认为ACK值总是很标准的，但事实上操作系统在ACK域值的实
            现也有所不同。例如，假设向一个关闭的TCP端口发送一个FIN|PSH|
            URG包，许多操作系统会将ACK值设置为ISN值，但Windows和某些愚
            蠢的打印机会设置为seq+1。如果向打开的端口发送SYN|FIN|URG|
            PSH包，Windows的返回值就会非常不确定。有时是seq序列号值，有
            时是S++，而有时回送的是一个似乎很随机性的数值。我们很怀疑为
            什么MS总是能写出这种莫名其妙的代码。

ICMP错误信息查询 -- 有些（聪明的）操作系统根据RFC 1812的建议对某些类型
            的错误信息发送频率作了限制。例如，Linux内核（在net/ipv4/
            icmp.h）限制发送“目标不可到达”信息次数为每4秒80次，如果超过
            这个限制则会再减少1/4秒。一种测试方法是向高端随机UDP端口发
            送成批的数据包，并计算接收到的“目标不可到达”数据包的数量。
            在nmap中只有UDP端口扫描使用了这个技术。这种探测操作系统方法
            需要稍微长的时间，因为需要发送大量的数据包并等待它们的返回。
            这种数据包处理方式也会对网络性能造成某种程度的影响。

ICMP信息引用 -- RFC定义了一些ICMP错误信息格式。如对于一个端口不可到达
            信息，几乎所有操作系统都只回送IP请求头+8字节长度的包，但
            Solaris返回的包会稍微长一点，Linux则返回更长的包。这样即使
            操作系统没有任何监听任何端口，nmap仍然有可能确定Linux和
            Solaris操作系统的主机。

ICMP错误信息回显完整性 -- 我们在前面已谈到，机器必须根据接收到的数据
            包返回“端口不可到达”（如果确实是这样）数据包。有些操作系统
            会在初始化处理过程中弄乱了请求头，这样当你接收到这种数据包
            时会出现不正常。例如，AIX和BSDI返回的IP包中的“总长度”域会
            被设置为20字节（太长了）。某些BSDI、FreeBSD、OpenBSD、
            ULTRIX和VAX操作系统甚至会修改请求头中的IP ID值。另外，由于
            TTL值的改变导致校验和需要修改时，某些系统（如AIX、FreeBSD
            等）返回数据包的检验和会不正确或为0。有时这种情况也出现在
            UDP包检验和。总的说来，nmap使用了九种不同的ICMP错误信息探
            测技术来区分不同的操作系统。

服务类型（TOS） -- 对于ICMP的“端口不可到达”信息，经过对返回包的服务类
            型（TOS）值的检查，几乎所有的操作系统使用的是ICMP错误类型
            0，而Linux使用的值是0xC0。

片段（碎片）处理 -- 不同操作系统在处理IP片段重叠时采用了不同的方式。
            有些用新的内容覆盖旧的内容，而又有些是以旧的内容为优先。有
            很多探测方法能确定这些包是被如何重组的，从而能帮助确定操作
            系统类型。

TCP选项 -- 这是收集信息的最有效方法之一。其原因是：

1）它们通常真的是“可选的”，因此并不是所有的操作系统都使用
它们。
2）向目标主机发送带有可选项标记的数据包时，如果操作系统支
持这些选项，会在返回包中也设置这些标记。
3）可以一次在数据包中设置多个可选项，从而增加了探测的准确
度。

Nmap在几乎每一个探测数据包中都设置了如下选项：

Window Scale=10; NOP; Max Segment Size = 265; Timestamp; End of Ops;

当接收到返回包时，检查返回了哪些选项，它们就是目标操作系统
支持的选项。有些操作系统（如较新版本的FreeBSD）支持以上所
有选项，而有些（如Linux 2.0.x）则几乎都不支持。Linux 2.1.x
内核支持以上所有选项。

如果有几个操作系统支持相同的选项，可以通过选项的值来进行区
分。例如，如果向Linux机器发送一个很小的MSS值，它一般会将此
MSS值返回，而其它系统则会返回不同数值。

如果支持相同的选项，返回值也相同，又怎么办呢？仍然可以通过
返回选项的顺序进行区分。如Solaris系统返回‘NNTNWME’，代表：



而如果是Linux 2.1.122系统，相同的选项，相同的返回值，但顺
序却有所不同：MENNTNW。

目前还没有其它操作系统探测工具利用TCP选项，但它确实非常有效！

另外还有其它一些选项也可用于进行探测，如T/TCP支持等。

译者注：还有至少两种颇具攻击性的探测方法。由于它们能导致拒绝服务攻击，而这也是在nmap中没有实现这些方法的主要原因。



NMAP探测细节和结果

上面我们讨论了操作系统类型探测的多种技术（除了某些攻击性方法外）。这些技术都在nmap扫描器中实现。Nmap扫描器收集了众多操作系统端口打开和关闭时的特征，支持目前流行的Linux、*BSD和Solaris 2.5.1/2.6多种操作系统。

目前版本的nmap扫描器从一个文件中读取操作系统特征模板。下面是一个实例：

FingerPrint IRIX 6.2 - 6.4 # Thanks to Lamont Granquist
TSeq(Class=i800)
T1(DF=N%W=C000|EF2A%ACK=S++%Flags=AS%Ops=MNWNNT)
T2(Resp=Y%DF=N%W=0%ACK=S%Flags=AR%Ops=)
T3(Resp=Y%DF=N%W=C000|EF2A%ACK=O%Flags=A%Ops=NNT)
T4(DF=N%W=0%ACK=O%Flags=R%Ops=)
T5(DF=N%W=0%ACK=S++%Flags=AR%Ops=)
T6(DF=N%W=0%ACK=O%Flags=R%Ops=)
T7(DF=N%W=0%ACK=S%Flags=AR%Ops=)
PU(DF=N%TOS=0%IPLEN=38%RIPTL=148%RID=E%RIPCK=E%UCK=E%ULEN=134%DAT=E)

让我们来看一下每一行的含义：

> FingerPrint IRIX 6.2 - 6.3 # Thanks to Lamont Granquist

它说明这是一个IRIX 6.2 - 6.3操作系统特征，注释指出该特征由Lamont Granquist提供。

> TSeq(Class=i800)

它说明ISN特征是"i800 class"，即每一个新序列号比上一个序列号大800的整数倍。

> T1(DF=N%W=C000|EF2A%ACK=S++%Flags=AS%Ops=MNWNNT)

T1代表test1。这个测试是向打开的端口发送带有多个TCP选项的SYN数据包。DF=N说明返回包的
"Don't fragment"位必须没有设置。W=C000|EF2A说明返回包的窗口值必须为0xC000或0xEF2A。ACK=S++说明返回包的ACK值必须为初始化序列号加1。Flags=AS说明返回包的ACK和SYN标记位必须被设置。Ops=MNWNNT说明返回包的TCP选项及其顺序必须为：



> T2(Resp=Y%DF=N%W=0%ACK=S%Flags=AR%Ops=)

Test 2（第二个测试）向打开端口发送带有相同TCP选项的NULL（空）数据包。Resp=Y说明必须接收到返回包。Ops= 说明返回包中的所有TCP选项必须都没有被设置。‘%Ops=’匹配任意TCP选项。

> T3(Resp=Y%DF=N%W=400%ACK=S++%Flags=AS%Ops=M)

Test 3（第三个测试）向打开端口发送带有TCP选项的SYN|FIN|URG|PSH数据包。

> T4(DF=N%W=0%ACK=O%Flags=R%Ops=)

这是向打开端口发送ACK数据包