CN103685598B - 在IPv6网络中发现活跃IP地址的方法及装置 - Google Patents

在IPv6网络中发现活跃IP地址的方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种在IPv6网络中发现活跃IP地址的方法及装置。该方法包括：配置网路爬虫的起始统一资源定位符URL地址、以及URL记录规则，并启动网路爬虫；网路爬虫从起始URL地址开始进行搜索，记录符合URL记录规则的URL地址；通过域名提取脚本从记录的URL地址中提取域名并进行去重处理，并通过域名系统DNS解析脚本对提取的域名进行DNS解析，获取并记录相应的IPv6地址；采用网络协议IP地址扫描方法，获取并记录以该IPv6地址为中心预定范围内的其他活跃的IPv6地址，并采用路由发现方法获取到达记录的IPv6地址所经过的中间设备的IPv6地址。

Description

在IPv6网络中发现活跃IP地址的方法及装置
技术领域
本发明涉及计算机技术领域，特别是涉及一种在IPv6网络中发现活跃IP地址的方法及装置。
背景技术
在当前视安全如生命的信息领域中，为保障互联网的安全运行，保护用户的信息安全，有必要掌握互联网整体的安全风险情况。在现有技术中，可通过操作系统识别、安全漏洞检测等手段，发现网络中非法活动的主机、挂马网站、存在安全漏洞的设备和主机等。再通过及时的调整和防护，减少这些不安全因素所带来的危害和损失。尽可能全面地发现互联网中活跃的设备是得到准确检测结果前提条件之一。
目前第四版网络协议（Internet Protocol，简称为IP）IPv4地址的数量已远远无法满足当前及未来网络对IP地址的需要，而IPv6（第六版网络协议）技术可较好地解决IPv4地址枯竭的问题。IPv6网络代替IPv4网络，是社会和技术发展的必然趋势。
因此IPv6技术及IPv6网络的安全问题，也越来越多的引起了国家和企业的重视。虽然IPv4网络中IP地址发现技术已相对成熟，但IPv6网络的特殊性使得这些技术应用在IPv6网络中时具有较大的局限性。
首先，IPv6地址数量巨大，理论上，IPv6地址总数约为IPv4地址的数量的296倍，可为地球上每粒沙子分配一个IPv6地址。其次，目前IPv6网络只进行了小范围的试验，使用中的IPv6地址数量较少。再次，IPv6网络具有独有的地址分配机制，并从设计之初就建立了相对完善的安全防护措施。另外，多数IP地址发现技术只适合发现局域网中的IP地址。这些特点都限制了现有IP地址发现技术在IPv6互联网中的使用。下面对现有技术中的IPv4局域网地址发现的解决方案进行详细说明：
目前在互联网IP地址发现的技术领域中，仅有针对IPv4局域网地址发现的解决方案，主要采用网段扫描方式，图1是现有技术中针对IPv4局域网地址发现处理的示意图，如图1所示，该方案主要流程如下：
步骤1，用户向系统指定扫描网络段，以192.168.73.0/24为例。
步骤2，系统将依次向目标IP192.168.73.1、192.168.73.2、…、192.168.73.254发送探测包。
步骤3，在一定时间内，若系统收到回复包则说明该IP存活，反之，则暂视为无效IP。
从上述处理可以看出，针对IPv4局域网地址发现的技术方案存在以下技术问题：
1、不适用于IPv6地址网络。IPv6的地址位数由IPv4的32位升级为128位，地址空间呈指数级增长，面对如此巨大的地址空间，IPv4网段扫描方式已经完全不能支持IPv6网络。例如，扫描一个IPv4/24子网的安全漏洞仅需要几秒钟，而现扫描一个IPv6/64网段将需要几年的时间。因此，全面扫描发现IPv6地址的方法是不可行的；
2、无法高效发现IPv6互联网中活跃IP。由于互联网IP地址涉及范围广，分配不像局域网那么连续，网段方式扫描发现活跃IP概率较低，这会造成巨大的网络资源浪费；
3、不能快速提取互联网中真正有价值的IP。互联网中IP地址的分配与设备类型不存在绝对的关系，但大多用户更希望获取到如Web服务器、邮件服务器、交换机、路由器等这些大量存在于互联网中且安全性又极为重要的设备的IP地址。利用指定网段这种盲目扫描方式无法满足这一需求。
因此，目前急需一种能够有效发现IPv6互联网中活跃IP地址的技术。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的在IPv6网络中发现IP地址的方法及装置。
本发明提供一种在IPv6网络中发现IP地址的方法，包括：
配置网路爬虫的起始统一资源定位符URL地址、以及URL记录规则，并启动网路爬虫；
网路爬虫从起始URL地址开始进行搜索，记录符合URL记录规则的URL地址；
通过域名提取脚本从记录的URL地址中提取域名并进行去重处理，并通过域名系统DNS解析脚本对提取的域名进行DNS解析，获取并记录相应的IPv6地址；
采用网络协议IP地址扫描方法，获取并记录以IPv6地址为中心预定范围内的其他活跃的IPv6地址，并采用路由发现方法获取到达记录的IPv6地址所经过的中间设备的IPv6地址。
优选地，网路爬虫从起始URL地址开始进行搜索，记录符合URL记录规则的URL地址具体包括：
网络爬虫从起始URL地址开始，下载相应URL地址对应的超文本标记语言HTML页面，从HTML页面中提取更多的URL地址，并记录获取的URL地址中符合URL记录规则的URL地址。
优选地，通过域名系统DNS解析脚本对提取的域名进行DNS解析，获取并记录相应的IPv6地址之后，方法进一步包括：
根据应用服务器的种类，对获取并记录的IPv6地址进行分类存储。
优选地，IP地址扫描方法包括：发送互联网控制消息协议ICMP包、ICMP时间戳请求包、传输控制协议连接请求TCP SYN包、以及传输控制协议确认TCP ACK包。
优选地，路由发现方法包括：基于ICMP的路由发现方法、以及基于DNS的路由发现方法。
本发明还提供了一种在IPv6网络中发现IP地址的装置，包括：
配置模块，用于配置网路爬虫模块的起始统一资源定位符URL地址、以及URL记录规则，并启动网路爬虫模块；
网路爬虫模块，用于从起始URL地址开始进行搜索，记录符合URL记录规则的URL地址；
提取解析模块，用于通过域名提取脚本从记录的URL地址中提取域名并进行去重处理，并通过域名系统DNS解析脚本对提取的域名进行DNS解析，获取并记录相应的IPv6地址；
获取模块，用于采用网络协议IP地址扫描方法，获取并记录以IPv6地址为中心预定范围内的其他活跃的IPv6地址，并采用路由发现方法获取到达记录的IPv6地址所经过的中间设备的IPv6地址。
优选地，网络爬虫模块具体用于：从起始URL地址开始，下载相应URL地址对应的超文本标记语言HTML页面，从HTML页面中提取更多的URL地址，并记录获取的URL地址中符合URL记录规则的URL地址。
优选地，提取解析模块进一步用于：根据应用服务器的种类，对获取并记录的IPv6地址进行分类存储。
优选地，IP地址扫描方法包括：发送互联网控制消息协议ICMP包、ICMP时间戳请求包、传输控制协议连接请求TCP SYN包、以及传输控制协议确认TCP ACK包。
优选地，路由发现方法包括：基于ICMP的路由发现方法、以及基于DNS的路由发现方法。
本发明有益效果如下：
通过网络爬虫和域名解析发现部分活跃的IPv6地址，并结合多种扫描方法，以这些地址为中心，发现更多的IPv6地址，最后使用多种路由发现方法获取中间设备的IPv6地址，借助于本发明实施例的上述技术方案，能够快速便捷地发现IPv6互联网中活跃的IPv6地址。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1是现有技术中针对IPv4局域网地址发现处理的示意图；
图2是本发明实施例的在IPv6网络中发现IP地址的方法的流程图；
图3是本发明实施例的在IPv6网络中发现IP地址的方法的详细处理的流程图；
图4是本发明实施例的在IPv6网络中发现IP地址的装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
为了解决现有技术中的上述问题，本发明提供了一种在IPv6网络中发现IP地址的方法及装置，以下结合附图以及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不限定本发明。
方法实施例
根据本发明的实施例，提供了一种在IPv6网络中发现IP地址的方法，图2是本发明实施例的在IPv6网络中发现IP地址的方法的流程图，如图2所示，根据本发明实施例的在IPv6网络中发现IP地址的方法包括如下处理：
步骤201，配置网路爬虫的起始统一资源定位符URL地址、以及URL记录规则，并启动所述网路爬虫；
步骤202，所述网路爬虫从所述起始URL地址开始进行搜索，记录符合所述URL记录规则的URL地址；
步骤202具体包括如下处理：
所述网络爬虫从所述起始URL地址开始，下载相应URL地址对应的超文本标记语言HTML页面，从所述HTML页面中提取更多的URL地址，并记录获取的URL地址中符合所述URL记录规则的URL地址。
步骤203，通过域名提取脚本从记录的所述URL地址中提取域名并进行去重处理，并通过域名系统DNS解析脚本对提取的所述域名进行DNS解析，获取并记录相应的IPv6地址；
在进行了上述处理之后，还根据应用服务器的种类，对获取并记录的所述IPv6地址进行分类存储。
步骤204，采用网络协议IP地址扫描方法，获取并记录以所述IPv6地址为中心预定范围内的其他活跃的IPv6地址，并采用路由发现方法获取到达记录的所述IPv6地址所经过的中间设备的IPv6地址。
其中，所述IP地址扫描方法包括：发送互联网控制消息协议ICMP包、ICMP时间戳请求包、传输控制协议连接请求TCP SYN包、以及传输控制协议确认TCP ACK包。所述路由发现方法包括：基于ICMP的路由发现方法、以及基于DNS的路由发现方法。
以下结合附图，对本发明实施例的上述技术方案进行详细说明。
图3是本发明实施例的在IPv6网络中发现IP地址的方法的详细处理的流程图，如图3所示，根据本发明实施例的在IPv6网络中发现IP地址的方法包括如下处理：
步骤1，为网络爬虫指定起始URL，并配置爬虫需记录的URL的规则。网络爬虫即可下载起始URL对应的HTML页面，并从网页中提取出更多的URL，同时在文件中记录符合匹配规则的URL。网络爬虫继续从新得到的URL中获得HTML页面，从而得到更多的URL。如此反复，可获得大量的URL地址。
步骤2，使用脚本（例如，域名提取脚本）对这些URL进行处理，提取出其中的域名并进行去重处理，可得到一批没有重复的域名。再使用脚本（例如，域名系统（Domain NameSystem，简称为DNS）解析请求脚本，也可以称为DNS解析脚本）对这些域名进行DNS解析，即可得到一批IPv6地址。例如，启动DNS解析请求脚本，向指定的DNS服务器列表发出DNS解析请求，得到并记录IPv6地址。同时可按应用服务器的种类，对这些IPv6地址进行分类存储。
步骤3，通过网络爬虫方法得到一批IPv6地址后，可结合多种IP地址扫描方法，来发现这些IPv6地址附近的其他活跃的IPv6地址。IP地址扫描方法包括：发送互联网控制消息协议（Internet Control Message Protocol，简称为ICMP）包、ICMP时间戳请求包、TCPSYN包、TCP ACK包等。例如，爬虫发现了IPv6地址2404:6800:8005::93后，发送ICMP包并查看地址段2404:6800:8005::0-2404:6800:8005::186的回复情况，发现并记录其中活跃的IPv6地址；
步骤4，使用多种路由发现方法获取到达这些IPv6地址所经过的中间设备的IPv6地址。路由发现方法包括：基于ICMP的路由发现方法和基于DNS的路由发现方法等。例如，使用基于ICMP的网络拓扑发现方法，发现到达2404:6800:8005::93这一IP地址所要经过的中间设备的IP。
重复以上流程，可发现大量活跃的IPv6地址。
综上所述，本发明实施例的技术方案首先通过网络爬虫和域名解析发现部分活跃的IPv6地址，然后结合多种扫描方法，以这些地址为中心，发现更多的IPv6地址，最后使用多种路由发现方法获取中间设备的IPv6地址。利用本发明所实现的技术方案：
1、网络爬虫技术可有效地、较为快速地发现IPv6网络中在线的应用服务器地址；
2、网络爬虫软件提供灵活的配置方案，允许同时指定多个不同的起始URL地址，允许自定义URL地址类型，如指定记录何种应用服务器地址、何种类型的域名地址等，有针对性地发现IPv6地址；
3、集成了多种扫描方法，可以较大概率获取互联网中活跃的IPv6地址；
4、集成多种路由发现方法，可以获得大量中间设备的IPv6地址。
本发明实施例的技术方案已在下一代教育科研网（CERNET2）上验证，方法高效、智能且准确，达到了预期发明目标。
装置实施例
根据本发明的实施例，提供了一种在IPv6网络中发现IP地址的装置，图4是本发明实施例的在IPv6网络中发现IP地址的装置的结构示意图，如图4所示，根据本发明实施例的在IPv6网络中发现IP地址的装置包括：配置模块40、网路爬虫模块42、提取解析模块44、以及获取模块46，以下对本发明实施例的各个模块进行详细的说明。
配置模块40，用于配置网路爬虫模块42的起始统一资源定位符URL地址、以及URL记录规则，并启动网路爬虫模块42；
网路爬虫模块42，用于从起始URL地址开始进行搜索，记录符合URL记录规则的URL地址；
网络爬虫模块具体用于：从起始URL地址开始，下载相应URL地址对应的超文本标记语言HTML页面，从HTML页面中提取更多的URL地址，并记录获取的URL地址中符合URL记录规则的URL地址。
提取解析模块44，用于通过域名提取脚本从记录的URL地址中提取域名并进行去重处理，并通过域名系统DNS解析脚本对提取的域名进行DNS解析，获取并记录相应的IPv6地址；提取解析模块44进一步用于：根据应用服务器的种类，对获取并记录的IPv6地址进行分类存储。
获取模块46，用于采用网络协议IP地址扫描方法，获取并记录以所述IPv6地址为中心预定范围内的其他活跃的IPv6地址，并采用路由发现方法获取到达记录的IPv6地址所经过的中间设备的IPv6地址。
IP地址扫描方法包括：发送互联网控制消息协议ICMP包、ICMP时间戳请求包、传输控制协议连接请求TCP SYN包、以及传输控制协议确认TCP ACK包。路由发现方法包括：基于ICMP的路由发现方法、以及基于DNS的路由发现方法。
综上所述，借助于本发明实施例的技术方案：
1、网络爬虫技术可有效地、较为快速地发现IPv6网络中在线的应用服务器地址；
2、网络爬虫软件提供灵活的配置方案，允许同时指定多个不同的起始URL地址，允许自定义URL地址类型，如指定记录何种应用服务器地址、何种类型的域名地址等，有针对性地发现IPv6地址；
3、集成了多种扫描方法，可以较大概率获取互联网中活跃的IPv6地址；
4、集成多种路由发现方法，可以获得大量中间设备的IPv6地址。
本发明实施例的技术方案已在下一代教育科研网（CERNET2）上验证，方法高效、智能且准确，达到了预期发明目标。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种在第六版网络协议IPv6网络中发现活跃IP地址的方法，其特征在于，包括：
配置网路爬虫的起始统一资源定位符URL地址、以及URL记录规则，并启动所述网路爬虫；
所述网路爬虫从所述起始URL地址开始进行搜索，记录符合所述URL记录规则的URL地址；
通过域名提取脚本从记录的所述URL地址中提取域名并进行去重处理，并通过域名系统DNS解析脚本对提取的所述域名进行DNS解析，获取并记录相应的IPv6地址；
采用网络协议IP地址扫描方法，获取并记录以所述IPv6地址为中心预定范围内的其他活跃的IPv6地址，并采用路由发现方法获取到达记录的所述IPv6地址所经过的中间设备的IPv6地址。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网路爬虫从所述起始URL地址开始进行搜索，记录符合所述URL记录规则的URL地址具体包括：
所述网络爬虫从所述起始URL地址开始，下载相应URL地址对应的超文本标记语言HTML页面，从所述HTML页面中提取更多的URL地址，并记录获取的URL地址中符合所述URL记录规则的URL地址。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，通过域名系统DNS解析脚本对提取的所述域名进行DNS解析，获取并记录相应的IPv6地址之后，所述方法进一步包括：
根据应用服务器的种类，对获取并记录的所述IPv6地址进行分类存储。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述IP地址扫描方法包括：发送互联网控制消息协议ICMP包、ICMP时间戳请求包、传输控制协议连接请求TCP SYN包、以及传输控制协议确认TCP ACK包。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述路由发现方法包括：基于ICMP的路由发现方法、以及基于DNS的路由发现方法。
6.一种在第六版网络协议IPv6网络中发现活跃IP地址的装置，其特征在于，包括：
配置模块，用于配置网路爬虫模块的起始统一资源定位符URL地址、以及URL记录规则，并启动所述网路爬虫模块；
网路爬虫模块，用于从所述起始URL地址开始进行搜索，记录符合所述URL记录规则的URL地址；
提取解析模块，用于通过域名提取脚本从记录的所述URL地址中提取域名并进行去重处理，并通过域名系统DNS解析脚本对提取的所述域名进行DNS解析，获取并记录相应的IPv6地址；
获取模块，用于采用网络协议IP地址扫描方法，获取并记录以所述IPv6地址为中心预定范围内的其他活跃的IPv6地址，并采用路由发现方法获取到达记录的所述IPv6地址所经过的中间设备的IPv6地址。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述网络爬虫模块具体用于：从所述起始URL地址开始，下载相应URL地址对应的超文本标记语言HTML页面，从所述HTML页面中提取更多的URL地址，并记录获取的URL地址中符合所述URL记录规则的URL地址。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述提取解析模块进一步用于：根据应用服务器的种类，对获取并记录的所述IPv6地址进行分类存储。
9.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述IP地址扫描方法包括：发送互联网控制消息协议ICMP包、ICMP时间戳请求包、传输控制协议连接请求TCP SYN包、以及传输控制协议确认TCP ACK包。
10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述路由发现方法包括：基于ICMP的路由发现方法、以及基于DNS的路由发现方法。
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