TCP/IP 协议是网络安全的基础 ——所有渗透测试操作（端口扫描、漏洞利用、会话劫持、流量分析）都基于 TCP/IP 协议的设计原理和安全缺陷。

一、TCP/IP 协议栈分层

TCP/IP 协议栈分为 4 层（与 OSI 7 层对应），每层的协议、安全风险、渗透测试切入点均不同，需重点关注 传输层（TCP/UDP）和应用层（渗透核心战场）：

关键认知：

• 渗透测试的核心是 “利用协议设计缺陷或配置不当” 突破边界，例如：TCP 三次握手的设计缺陷导致 SYN Flood 攻击，SMB 协议的漏洞导致远程代码执行（永恒之蓝）。
• 所有工具（nmap、hping3、metasploit）本质是 “按照协议规则发送定制化数据包”，理解协议才能灵活运用工具甚至手动构造攻击包。

二、核心协议深度解析

（一）网络层：IP + ICMP 协议

1. IP 协议（渗透测试中的 “地址基础”）

• 核心特性：无连接、不可靠（仅负责路由转发，不保证数据完整性）。
• 安全缺陷与渗透利用：
  • IP 源地址欺骗：伪造数据包的源 IP（如伪造服务器 IP 发起攻击），常用于绕过基于 IP 的访问控制（如防火墙白名单）。
    • 实战场景：内网渗透中，伪造网关 IP 向目标主机发送恶意 ARP 包，实现流量劫持。
  • IP 分片攻击：将恶意数据包拆分后绕过 IDS/IPS 的特征检测（部分防火墙未对分片包重组检测），常用于投递漏洞利用 payload。
    • 工具：nmap -f（分片扫描）、hping3 --frag（分片发包）。

2. ICMP 协议（“网络探测的敲门砖”）

• 核心功能：网络连通性检测（ping）、错误报告（如目标不可达）。
• 渗透测试核心应用：
  • 存活主机探测：ping -c 1 192.168.1.0/24（ICMP Echo Request），但很多目标会禁用 ping，需结合其他方式（如 TCP SYN ping、UDP ping）。
  • ICMP 放大攻击（DDoS）：利用开放 ICMP 服务的服务器（如路由器），向其发送伪造源 IP 的 ICMP 请求包，服务器回复的数据包会放大流量（放大倍数 10-100 倍），攻击目标主机。
    • 常用放大器：DNS 服务器（更高效）、NTP 服务器，但 ICMP 是最基础的放大手段。
  • ICMP Redirect 欺骗：伪造路由器发送 ICMP Redirect 包，诱导目标主机将流量转发至攻击者主机（中间人攻击）。

（二）传输层：TCP + UDP 协议（渗透测试核心）

1. TCP 协议（“可靠传输的漏洞陷阱”）

• 核心特性：面向连接、可靠传输（三次握手、四次挥手、序列号、确认号、滑动窗口）。
• 必记：三次握手与四次挥手（面试高频）

  plaintext

  三次握手（建立连接）：
  1. 客户端 → SYN（seq=x） → 服务器（请求连接）
  2. 服务器 → SYN+ACK（seq=y, ack=x+1） → 客户端（同意连接）
  3. 客户端 → ACK（ack=y+1） → 服务器（连接建立）
  
  四次挥手（断开连接）：
  1. 客户端 → FIN（seq=x） → 服务器（请求断开）
  2. 服务器 → ACK（ack=x+1） → 客户端（确认断开请求）
  3. 服务器 → FIN（seq=y） → 客户端（服务器准备断开）
  4. 客户端 → ACK（ack=y+1） → 服务器（连接断开）
  

• 安全缺陷与渗透利用：
  • SYN Flood 攻击（DoS）：
    • 原理：客户端发送 SYN 包后不回复第三次 ACK，导致服务器半连接队列溢出，无法接收新连接。
    • 实战场景：渗透测试中验证目标服务器的抗 DoS 能力，工具：hping3 --syn -p 80 目标IP。
    • 防护：开启 TCP SYN Cookie（服务器无需维护半连接队列，通过 Cookie 验证客户端合法性）。
  • 序列号预测与会话劫持：
    • 原理：TCP 会话的安全性依赖序列号的随机性，若序列号可预测，攻击者可伪造服务器 / 客户端的 ACK 包，劫持现有会话（如 telnet、FTP 等明文传输会话）。
    • 实战步骤：1. 用 Wireshark 捕获目标会话的序列号；2. 预测下一个序列号；3. 发送伪造的 ACK 包接管会话。
    • 注意：现代 TCP 协议（如 Linux 2.6+）采用随机序列号生成算法，该攻击难度增加，但仍需掌握原理（面试高频）。
  • 端口扫描（全连接 / 半连接）：
    • 全连接扫描（TCP Connect）：完成三次握手，准确性高但易被防火墙检测（工具：nmap -sT 目标IP）。
    • 半连接扫描（TCP SYN）：发送 SYN 包后不回复 ACK，隐蔽性强（工具：nmap -sS 目标IP），是渗透测试首选扫描方式。

2. UDP 协议（“无连接的攻击窗口”）

• 核心特性：无连接、不可靠（无需握手，直接发包），适用于实时传输（如 DNS、DHCP）。
• 渗透测试应用：
  • UDP 端口扫描：发送 UDP 包，若目标返回 “端口不可达”（ICMP Type 3 Code 3）则端口关闭，否则可能开放（工具：nmap -sU 目标IP）。
  • UDP 洪水攻击：向目标 UDP 端口发送大量垃圾包，占用带宽（如攻击 DNS 服务器）。
  • 应用层 UDP 协议漏洞：如 DNS 放大攻击、SNMP 弱口令爆破（SNMP 基于 UDP）。

（三）应用层协议（渗透测试 “主战场”）

应用层协议基于 TCP/UDP 实现，是漏洞最集中的层（80% 以上的渗透漏洞来自应用层），重点掌握以下协议的安全风险：

关键实战技巧：

• 用 nmap -sV 目标IP 探测应用层协议版本，结合 searchsploit 协议版本 查找漏洞。
• 针对 SMB、FTP 等协议，优先尝试弱口令爆破（字典：rockyou.txt），工具：Hydra、Medusa、Metasploit 的brute-force模块。