Linux——系统安全及应用
目录
一：账号安全控制
1，基本安全措施
系统账号清理
密码安全控制
命令历史，自动注销
2，用户切换与提权
su命令的用法
PAM认证
3，sudo命令——提升执行权限
在配置文件/etc/sudoers中添加授权
通过sudo执行特权命令
启用sudo日志
二：系统引导和登录控制
1，限制更改GRUB引导参数
三：弱口令检测，端口扫描
1，弱口令检测——john the Ripper
下载并安装john the Ripper
检测弱口令账号
使用密码字典文件
2，网络扫描——NMAP
安装NMAP软件包
扫描语法及类型
扫描操作案例
一：账号安全控制
用户账号是计算机使用者的身份凭证或标识，每个要访问系统资源的人，必须凭借其用户账号才能进入计算机。在 Linux 系统中，提供了多种机制来确保用户账号的正当、安全使用。
核心目标
防止未授权访问：确保只有合法用户能登录账号。
保护数据安全：避免敏感信息（如个人数据、交易记录）泄露或被篡改。
降低风险：防范钓鱼攻击、暴力破解、社会工程学等威胁。
主要措施
| 身份验证 | 强密码策略：要求密码长度、复杂度（大小写字母、数字、符号），并定期更换。 |
| 权限管理 | 最小权限原则：用户仅获取完成工作所需的最低权限。 |
| 行为监控与防御 | 异常登录检测：识别非常用设备、陌生IP地址或频繁登录失败行为。 |
| 数据保护 | 加密存储：密码等敏感信息通过哈希算法（如bcrypt）加密，避免明文存储。 |
| 账户恢复与锁定 | 备用验证方式：绑定备用邮箱、手机号或安全问题用于找回账号。 |
| 安全策略与教育 | 定期更新策略：根据新威胁（如AI钓鱼攻击）调整防护规则。 |
1，基本安全措施
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系统账号清理
在 Linux 系统中，除了用户手动创建的各种账号之外，还包括随系统或程序安装过程而生成的其他大量账号。除了超级用户 root 之外，其他大量账号只是用来维护系统运作、启动或保持服务进程，一般是不允许登录的，这些用户账号的登录shell通常是/sbin/nologin，因此也称为非登录用户账号。
使用以下命令查看非登录账号：
对于 Linux 服务器中长期不用的用户账号，若无法确定是否应该删除，可以暂时将其锁定。例如，若要锁定、解锁名为 zhangsan 的用户账号，可以执行以下操作(passwd、usermod 命令都可用来锁定、解锁账号)。
[root@localhost /]# usermod -L zhangsan ##使用usermod命令锁定账号
[root@localhost /]# passwd -S zhangsan
zhangsan LK 2025-04-21 0 99999 7 -1 (密码已被锁定。)[root@localhost /]# passwd -l zhangsan ##使用passwd命令锁定账户
锁定用户 zhangsan 的密码 。
passwd: 操作成功[root@localhost /]# passwd -S zhangsan
zhangsan LK 2025-04-21 0 99999 7 -1 (密码已被锁定。)
如果服务器中的用户账号已经固定，不再进行更改，添加账户等，还可以采取锁定账号配置文件的方法。使用chattr 命令，分别结合“+i”“-i”选项来锁定、解锁文件，使用 lsattr 命令可以査看文件锁定情况。
[root@localhost /]# chattr +i /etc/passwd /etc/shadow ##锁定文件
[root@localhost /]# lsattr /etc/passwd /etc/shadow ##查看文件状态(为锁定）
----i---------e------- /etc/passwd
----i---------e------- /etc/shadow[root@localhost /]# useradd aaa ##创建用户发现无法创建
useradd：无法打开 /etc/passwd[root@localhost /]# chattr -i /etc/passwd /etc/shadow ##解锁文件
[root@localhost /]# lsattr /etc/passwd /etc/shadow ##查看文件状态(为解锁)
--------------e------- /etc/passwd
--------------e------- /etc/shadow
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密码安全控制
在不安全的网络环境中,为了降低密码被猜出或被暴力破解的风险,用户应养成定期更改密码的习惯,避免长期使用同一个密码。管理员可以在服务器端限制用户密码的最大有效天数,对于密码已过期的用户，登录时将被要求重新设置密码，否则将拒绝登录。
[root@localhost /]# vim /etc/login.defs ##修改配置文件，用于为创建的用户
.....省略以上部分
PASS_MAX_DAYS 30 ##位于131行部分[root@localhost /]# useradd aaa ##创建aaa用户用于测试
[root@localhost /]# tail -2 /etc/shadow
zhanghsan:!:20199:0:99999:7:::
aaa:!:20199:0:30:7::: ##密码有效期以更改为30天
如果针对系统已经有的账户，可用使用以下命令更改密码有效期
[root@localhost /]# chage -M 20 zhangsan ##将zhagnsan用户密码有效期更改为20天[root@localhost /]# tail /etc/shadow
.....省略以上部分
zhangsan:!:20199:0:20:7::: ##查看zhangsan密码有效期在某些特殊情况下，如要求批量创建的用户初次登录时必须自设密码，根据安全规划统一要求所有用户更新密码等，可以由管理员执行强制策略，以便用户在下次登录时必须更改密码。例如，执行以下操作可强制要求用户wangwu下次登录时重设密码。
[root@localhost /]# useradd lisi ##创建lisi用户[root@localhost /]# passwd lisi ##修改lisi用户密码
更改用户 lisi 的密码 。
新的密码：
无效的密码： 密码少于 8 个字符
重新输入新的密码：
passwd：所有的身份验证令牌已经成功更新。[root@localhost /]# chage -d 0 lisi ##设置lisi用户下次登陆必须修改密码
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命令历史，自动注销
She11 环境的命令历史机制为用户提供了极大的便利，但另一方面也给用户带来了潜在的风险。只要获得用户的命令历史文件，该用户的命令操作过程将会一览无余，如果曾经在命令行输入明文的密码，则无意之中服务器的安全壁垒又多了一个缺口。
历史命令的记录条数由变量 HISTSIZE 控制，默认为 1000 条。通过修改/etc/profile 文件中的 HISTSIZE 变量值，可以影响系统中的所有用户。
[root@localhost /]# vim /etc/profile ##修改配置文件（只适用于新登录的用户）
.....省略以上部分内容
HISTSIZE=10 ##设置最多只记录10条历史命令[root@localhost /]# export HISTSIZE=10 ##设置变量（适用于当前用户）[root@localhost /]# history ##只记录最新的10条历史记录141 chage -d 0 lisi142 su - lisi143 vim /etc/profile144 history 145 vim /etc/profile146 source /etc/profile147 history 148 vim /etc/profile149 export HISTSIZE=10150 history history -c ##使用此命令还可以清除所有的历史记录Bash 终端环境中，还可以设置一个闲置超时时间，当超过指定的时间没有任何输入时即自动注销终端，这样可以有效避免当管理员不在时其他人员对服务器的误操作风险。闲置超时由变量 TMOUT 来控制,默认单位为秒(s)。
[root@localhost /]# vim /etc/profile ##适用于新登录用户
....省略以上部分内容
export TMOUT=300 ##末尾添加闲置时间超过300秒，则退出终端[root@localhost /]# export TMOUT=600 ##适用于当前用户（单位秒）
2，用户切换与提权
Linux 系统为我们提供了 su、sudo 两种命令，其中 su 命令主要用来切换用户，而 sudo 命令用
来提升执行权限。
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su命令的用法
使用 su 命令，可以切换为指定的另一个用户，从而具有该用户的所有权限。当然，切换时需要对目标用户的密码进行验证(从 root 用户切换为其他用户时除外)。例如，创建zhangsan用户，并从root用户切换到zhangsan用户。
[root@localhost ~]# useradd zhangsan ##创建zhangsan用户并设置密码
[root@localhost ~]# passwd zhangsan
更改用户 zhangsan 的密码 。
新的密码：
无效的密码： 密码少于 8 个字符
重新输入新的密码：
passwd：所有的身份验证令牌已经成功更新。[root@localhost ~]# su - zhangsan ##使用su命令切换到zhangsan用户 选项-表示切换到自己的家目录
[zhangsan@localhost ~]$ 默认情况下，任何用户都允许使用 su 命令，从而有机会反复尝试其他用户(如 root)的登录密码,这样带来了安全风险。为了加强 su 命令的使用控制，可以借助于 pam whee1认证模块，只允许极个别用户使用 su 命令进行切换。可以将用户加入到wheel组。
wheel 组：是一个特殊的用户组，主要用于管理系统管理员权限（即通过 sudo 命令获得 root 权限）。它的核心作用是控制哪些普通用户可以通过 sudo 执行特权命令。
##将zhangsan用户加入到wheel，lisi用户则不加入
[root@localhost ~]# su - lisi ##切换到lisi用户[lisi@localhost ~]$ su - root ##由于lisi用户没有加入到wheel组，无法切换到root用户
密码：
su: 权限被拒绝[root@localhost ~]# gpasswd -a zhangsan wheel ##将zhangsan用户加入到wheel组
正在将用户“zhangsan”加入到“wheel”组中[root@localhost ~]# grep wheel /etc/group ##确认wheel组内的成员
wheel:x:10:zhangsan[zhangsan@localhost ~]$ su - root ##由于zhangsan用户在wheel组内，可以切换到root用户
密码：
[root@localhost ~]# -
PAM认证
PAM(Pluggable Authentication Modules)，是 Linux 系统可插拔认证模块，是一种高效而且灵活便利的用户级别的认证方式，它也是当前Linux 服务器普遍使用的认证方式。PAM 提供了对所有服务进行认证的中央机制，适用于 login,远程登录(telnet,rlogin,fsh,ftp),su 等应用程序中。系统管理员通过PAM 配置文件来制定不同应用程序的不同认证策略。PAM认证原理如下：
- PAM 认证一般遵循的顺序:Service(服务)→PAM(配置文件)→pam*.so;
- PAM 认证首先要确定哪一项服务，然后加载相应的 PAM 的配置文件(位于/etc/pam.d下)，最后调用认证文件(位于/1ib/security 下)进行安全认证;
- 用户访问服务器的时候，服务器的某一个服务程序把用户的请求发送到 PAM 模块进行认证。不同的应用程序所对应的 PAM 模块也是不同的。
如果想査看某个程序是否支持 PAM 认证，可以用 1s 命令进行査看，执行以下命令可以査看 su是否支持 PAM 模块认证。
[root@localhost /]# cat /etc/pam.d/su
....省略以上内容
#%PAM-1.0
auth sufficient pam_rootok.so
# Uncomment the following line to implicitly trust users in the "wheel" group.
#auth sufficient pam_wheel.so trust use_uid
# Uncomment the following line to require a user to be in the "wheel" group.
auth required pam_wheel.so use_uid
auth substack system-auth
auth include postlogin
account sufficient pam_succeed_if.so uid = 0 use_uid quiet
account include system-auth
password include system-auth
session include system-auth
session include postlogin
session optional pam_xauth.so- 每一行都是一个独立的认证过程;
- 每一行可以区分为三个字段:认证类型，控制类型，PAM 模块及其参数
- 认证管理(authentication management):接受用户名和密码，进而对该用户的密码进行认证
- 帐户管理(account management):检查帐户是否被允许登录系统，帐号是否已经过期，帐号的登录是否有时间段的限制等;
- 密码管理(password management):主要是用来修改用户的密码
- 会话管理(session management):主要是提供对会话的管理和记账。
- 控制类型也可以称做 Control Flags，用于 PAM 验证类型的返回结果。
1，required 验证失败时仍然继续，但返回Fai1
2，requisite 验证失败则立即结束整个验证过程，返回 Fai1
3，sufficient 验证成功则立即返回，不再继续，否则忽略结果并继续
4，optiona1 不用于验证，只是显示信息(通常用于 session 类型)
3，sudo命令——提升执行权限
通过 su 命令可以非常方便地切换为另一个用户,但前提条件是必须知道目标用户的登录密码。例如,若要从 jerry 用户切换为 root 用户,必须知道 root 用户的密码。对于生产环境中的 Linux 服务器每多一个人知道特权密码，其安全风险也就增加一分。使用 sudo 命令就可以提升执行权限。不过，需要由管理员预先进行授权，指定允许哪些用户以超级用户(或其他普通用户)的身份来执行哪些命令。
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在配置文件/etc/sudoers中添加授权
sudo 机制的配置文件为/etc/sudoers，文件的默认权限为 440，需使用专门的 visudo 工具进行
编辑。授权配置文件主要包括用户，主机，命令三部分：
用户(user):直接授权指定的用户名，或采用“%组名”的形式(授权一个组的所有用户)。
主机(MACHINE):使用此配置文件的主机名称。此部分主要是方便在多个主机间共用同一份sudoers 文件，一般设为 localhost 或者实际的主机名即可。
命令(COMMANDS):允许授权的用户通过 sudo 方式执行的特权命令，需填写命令程序的完整路径，多个命令之间以逗号“,”进行分隔。
例如，授权用户lisi能够执行 ifconfig 命令来修改 IP 地址。
[root@localhost /]# visudo ##修改visudo文件，末尾添加
lisi localhost=ifconfig-
通过sudo执行特权命令
对于已获得授权的用户，通过 sudo 方式执行特权命令时，只需要将正常的命令行作为 sudo 命令的参数即可。由于特权命令程序通常位于/sbin、/usr/sbin 等目录下，普通用户执行时应使用绝对路径。以下操作验证了使用 sudo 方式执行命令的过程。
[lisi@localhost ~]$ /sbin/ifconfig ens160:0 192.168.10.123/24 ##未使用sudo会报错
SIOCSIFADDR: Operation not permitted
SIOCSIFFLAGS: Operation not permitted
SIOCSIFNETMASK: Operation not permitted[lisi@localhost ~]$ sudo /sbin/ifconfig ens160:0 192.168.10.123/24 ##使用sudo则添加成功
[lisi@localhost ~]$ ifconfig
ens160:0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500inet 192.168.10.123 netmask 255.255.255.0 broadcast 192.168.10.255ether 00:0c:29:64:26:a0 txqueuelen 1000 (Ethernet)-
启用sudo日志
[root@localhost log]# visudo ##在文件中添加此内容
....省略以上内容
Defaults logfile=/var/log/sudo.log[lisi@localhost ~]$ sudo /sbin/ifconfig ens160:0 192.168.10.123/24
[lisi@localhost ~]$ ifconfig
ens160:0: flags=4163<UP,BROADCAST,RUNNING,MULTICAST> mtu 1500inet 192.168.10.123 netmask 255.255.255.0 broadcast 192.168.10.255ether 00:0c:29:64:26:a0 txqueuelen 1000 (Ethernet)
##lisi用户sudo命令添加网卡信息[root@localhost log]# cat sudo.log ##使用root用户查看日志信息
Apr 21 17:17:02 : lisi : TTY=pts/0 ; PWD=/home/lisi ; USER=root ;COMMAND=/sbin/ifconfig ens160:0 192.168.10.123二：系统引导和登录控制
在互联网环境中，大部分服务器是通过远程登录的方式来进行管理的，而本地引导和终端登录过程往往容易被忽视，从而留下安全隐患。特别是当服务器所在的机房环境缺乏严格、安全的管控制度时，如何防止其他用户的非授权介入就成为必须重视的问题。
1，限制更改GRUB引导参数
从系统安全的角度来看如果任何人都能够修改 GRUB 引导参数，对服务器本身显然是一个极大的威胁。为了加强对引导过程的安全控制，可以为 GRUB 菜单设置一个密码，只有提供正确的密码才被允许修改引导参数。为 GRUB 菜单设置的密码建议采用“grub2-mkpasswd-pbkdf2”命令生成，表现为经过 PBKDF2 算去加密的字符串，安全性更好。生成密码后在/etc/grub.d/08 header 配置文件中，添加对应的用户、密码等配置。
将黑色部分的密码复制到/etc/grub.d/01_users并对此文件进行修改。
使用 grub2-mkconfig 命令生成新的 grub.cfg 配置文件。
通过上述配置，重新开机进入 GRUB 菜单时，按E键将无法修改引导参数。若要获得编辑权限，必须根据提示输入正确的 GRUB 密码，
三：弱口令检测，端口扫描
在 Internet 环境中，过于简单的口令是服务器面临的最大风险。尽管大家都知道设置一个更长更复杂的口令会更加安全，但总是会有一些用户因贪图方便而采用简单、易记的口令字串。对于任何一个承担着安全责任的管理员，及时找出这些弱口令账号是非常必要的，这样便于采取进一步的安全措施(如提醒用户重设更安全的口令)。
1，弱口令检测——john the Ripper
John the Ripper 是一款开源的密码破解工具，能够在已知密文的情况下快速分析出明文的密码字串，支持 DES、MD5 等多种加密算法，而且允许使用密码字典(包含各种密码组合的列表文件)来进行暴力破解。通过使用 John the Ripper，可以检测 Linux/UNIX 系统用户账号的密码强度。
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下载并安装john the Ripper
John the Ripper 的官方网站是 http://www.openwa11.com/john/，通过该网站可以获取稳定版
源码包，如 john-1.8.0.tar.gz。
[root@localhost ~]# ls ##准备john压缩包
anaconda-ks.cfg john-1.8.0.tar.gz pass.list[root@localhost ~]# tar zxvf john-1.8.0.tar.gz ##压缩john文件[root@localhost src]# dnf -y install gcc ##安装gcc软件包
[root@localhost src]# make clean linux-x86-64 ##在john的src目录下进行make安装[root@localhost john-1.8.0]# cd run ##切换搭配john的run目录下[root@localhost run]# ls ##可以看到run目录下包括可执行的程序john
ascii.chr john lm_ascii.chr makechr relbench unique
digits.chr john.conf mailer password.lst unafs unshadow-
检测弱口令账号
在安装有 John the Ripper 的服务器中,可以直接对/etc/shadow 文件进行检测。对于其他 Linux服务器,可以对 shadow 文件进行复制,并传递给 john 程序进行检测。只需执行 run 目录下的 john 程序，将待检测的 shadow 文件作为命令行参数，就可以开始弱口令分析了。
[root@localhost ~]# cp /etc/shadow /root/shadow.txt ##准备要破解的文件
[root@localhost ~]# useradd lisi ##准备两个用户
[root@localhost ~]# useradd zhangsan 密码分别为lisi（123456）zhangsan（111） [root@localhost ~]# passwd lisi
更改用户 lisi 的密码 。
新的密码：
无效的密码： 密码少于 8 个字符
重新输入新的密码：
passwd：所有的身份验证令牌已经成功更新。[root@localhost ~]# passwd zhangsan
更改用户 zhangsan 的密码 。
新的密码：
无效的密码： 密码少于 8 个字符
重新输入新的密码：
passwd：所有的身份验证令牌已经成功更新。在执行过程中，分析出来的弱口令账号将即时输出，第一列为密码字串，第二列的括号内为相应的用户名(如用户lisi的密码为“123456”)。默认情况下，john 将针对常见的弱口令设置特点，尝试破解已识别的所有密文字串，如果检测的时间太长，可以按 Ctr1+C组合键强行终止。破解出的密码信息自动保存到 john.pot 文件中，可以结合“--show”选项进行査看。
[root@localhost run]# ./john /root/shadow.txt ##使用此命令对文件进行破解
Loaded 2 password hashes with 2 different salts (crypt, generic crypt(3) [?/64])
Press 'q' or Ctrl-C to abort, almost any other key for status
123456 (lisi)
111 (zhangsan) ##可以看到zhangsan,lisi用户密码已被破解出来
2g 0:00:03:27 3/3 0.009639g/s 908.7p/s 909.2c/s 909.2C/s abilo1..11341
Use the "--show" option to display all of the cracked passwords reliably
Session completed[root@localhost run]# ./john --show /root/shadow.txt ##查看已破解出的账号列表
lisi:123456:20148:0:99999:7:::
zhangsan:111:20148:0:99999:7:::2 password hashes cracked, 0 left
[root@localhost run]#
-
使用密码字典文件
对于密码的暴力破解，字典文件的选择很关键。只要字典文件足够完整,密码破解只是时间上的问题。因此，“什么样的密码才足够强壮”取决于用户的承受能力，有人认为超过 72 小时仍无法破解的密码才算安全，也可能有人认为至少暴力分析一个月仍无法破解的密码才足够安全，首先要准备密码字典文件，用户可以在字典文件中添加更多的密码组合，也可以直接使用更加完整的其他字典文件。执行john 程序时，可以结合“--wordlist=”选项来指定字典文件的位置，以便对指定的密码文件进行暴力分析。
[root@localhost ~]# useradd lisi ##准备两个用户
[root@localhost ~]# useradd zhangsan 密码分别为lisi（123456）zhangsan（111） [root@localhost ~]# passwd lisi
更改用户 lisi 的密码 。
新的密码：
无效的密码： 密码少于 8 个字符
重新输入新的密码：
passwd：所有的身份验证令牌已经成功更新。[root@localhost ~]# passwd zhangsan
更改用户 zhangsan 的密码 。
新的密码：
无效的密码： 密码少于 8 个字符
重新输入新的密码：
passwd：所有的身份验证令牌已经成功更新。[root@localhost ~]# ls ##准备pass.list密码文件并添加lisi，zhangsan用户的密码
anaconda-ks.cfg john-1.8.0 john-1.8.0.tar.gz pass.list pass.txt shadow.txt[root@localhost run]# :>john.pot ##清空已破解的账户列表，以便重新分析[root@localhost run]# ./john --wordlist=/root/pass.list /root/shadow.txt
Loaded 2 password hashes with 2 different salts (crypt, generic crypt(3) [?/64])
Press 'q' or Ctrl-C to abort, almost any other key for status
111 (zhangsan)
123456 (lisi)
2g 0:00:00:00 100% 9.523g/s 457.1p/s 914.2c/s 914.2C/s 1Password..fernando
Use the "--show" option to display all of the cracked passwords reliably
Session completed
##再次进行破解会发现速度很快
2，网络扫描——NMAP
NMAP 是一个强大的端口扫描类安全评测工具，官方站点是 http://nmap.org/。NMAP 被设计为检测众多主机数量的巨大网络，支持 ping 扫描、多端口检测、0S 识别等多种技术。使用 NMAP 定期扫描内部网络，可以找出网络中不可控的应用服务，及时关闭不安全的服务，减小安全风险。
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安装NMAP软件包
使用dnf方式进行安装。
[root@localhost run]# dnf -y install nmap
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扫描语法及类型
NMAP 的扫描程序位于/usr/bin/nmap 目录下，使用时基本命令格式如下所示：
nmap[扫描类型][选项]<扫描目标...>
其中,扫描目标可以是主机名、IP 地址或网络地址等,多个目标以空格分隔;常用的选项有“-p”“-n”,分别用来指定扫描的端口、禁用反向 DNS 解析(以加快扫描速度);扫描类型决定着检测的方式，也直接影响扫描的结果，比较常用的几种扫描类型如下：
| 类型 | 作用 |
| -sS | TCP SYN 扫描,只向目标发出 SN 数据包，如果收到 SYN/ACK 响应包就认为目标端口正在监听，并立即断开连接;否则认为目标端口并未开放。 |
| -sT | TCP 连接扫描,这是完整的 TCP 扫描方式，用来建立一个 TCP连接，如果成功则认为目标端口正在监听服务，否则认为目标端口并未开放。 |
| -sF | TCP FIN 扫描,开放的端口会忽略这种数据包，关闭的端口会回应 RST 数据包。许多防火墙只对 SYN 数据包进行简单过滤，而忽略了其他形式的 TCP 攻击包。这种类型的扫描可间接检测防火墙的健壮性。 |
| -sU | UDP 扫描,探测目标主机提供哪些 UDP 服务，UDP 扫描的速度会比较慢 |
| -sP | ICMP 扫描,类似于 ping 检测，快速判断目标主机是否存活，不做其他扫描。 |
| -P0 | 跳过 ping 检测,这种方式认为所有的目标主机是存活的，当对方不响应 ICMP 请求时，使用这种方式可以避免因无法 ping 通而放弃扫描。 |
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扫描操作案例
检查开放了哪些常用的端口
检查有哪些主机提供FTP服务
检查指定网段中有哪些存货的主机
