Rubyでポートスキャナーを作成する

ポートスキャナーは、ネットワーク上のデバイスが開いているポートを特定するためのツールです。これにより、セキュリティの評価やネットワークのトラブルシューティングが可能になります。この記事では、Rubyを使用してシンプルなポートスキャナーを作成する方法を説明します。初心者の方でも理解できるように、ステップバイステップで進めていきますので、安心してください。

ポートスキャナーの基本概念

ポートスキャナーは、特定のIPアドレスに対して、指定したポートが開いているかどうかを確認します。ポートは、ネットワーク上の通信のエンドポイントであり、各ポートには特定のサービスが関連付けられています。例えば、HTTPはポート80、HTTPSはポート443で動作します。

ポートスキャンの種類

ポートスキャンにはいくつかの種類があります。以下は一般的なポートスキャンの種類です：

TCPスキャン： TCP接続を使用してポートの状態を確認します。
UDPスキャン： UDP接続を使用してポートの状態を確認します。
ステルススキャン： 通常のスキャンよりも目立たない方法でポートをスキャンします。

Rubyでポートスキャナーを作成する準備

ポートスキャナーを作成するためには、Rubyがインストールされている必要があります。Rubyは、シンプルで読みやすい構文を持つプログラミング言語です。以下の手順でRubyをインストールしてください：

# Ubuntuの場合
sudo apt-get install ruby

# macOSの場合
brew install ruby

# Windowsの場合
RubyInstallerを使用してインストール

ポートスキャナーの実装

それでは、実際にポートスキャナーを実装してみましょう。以下のコードは、指定したIPアドレスの特定のポートが開いているかどうかを確認するシンプルなポートスキャナーです。

require 'socket'

def port_scanner(ip, ports)
  open_ports = []

  ports.each do |port|
    begin
      socket = Socket.new(:INET, :STREAM)
      socket.connect(Socket.sockaddr_in(port, ip))
      open_ports << port
      socket.close
    rescue Errno::ECONNREFUSED, Errno::ETIMEDOUT
      # ポートが閉じているか、接続できない場合は何もしない
    end
  end

  open_ports
end

ip_address = '127.0.0.1' # スキャンするIPアドレス
ports_to_scan = (1..1024).to_a # スキャンするポート範囲

open_ports = port_scanner(ip_address, ports_to_scan)
puts "開いているポート: #{open_ports.join(', ')}"

コードの説明

上記のコードは、以下のように動作します：

Socketライブラリの読み込み： RubyのSocketライブラリを使用して、ネットワーク接続を管理します。
ポートスキャナー関数の定義： port_scanner関数を定義し、IPアドレスとポートのリストを引数として受け取ります。
ポートのスキャン： 各ポートに対して接続を試み、成功した場合はそのポートをopen_portsリストに追加します。
エラーハンドリング： 接続が拒否された場合やタイムアウトした場合は、何もせずに次のポートに進みます。
結果の表示： 開いているポートをコンソールに表示します。

ポートスキャナーの拡張

基本的なポートスキャナーが完成したので、次は機能を拡張してみましょう。以下の機能を追加することを検討してみてください：

スキャンの並列処理： スキャンを高速化するために、スレッドを使用してポートを並列にスキャンします。
スキャン結果のログ： 開いているポートの結果をファイルに保存します。
ユーザーインターフェース： コマンドライン引数を使用して、スキャンするIPアドレスやポート範囲を指定できるようにします。

スキャンの並列処理の実装

スキャンを並列に実行するために、Rubyのスレッドを使用します。以下のコードは、ポートスキャンを並列に実行する方法を示しています。

require 'socket'
require 'thread'

def port_scanner(ip, ports)
  open_ports = []
  threads = []

  ports.each do |port|
    threads << Thread.new do
      begin
        socket = Socket.new(:INET, :STREAM)
        socket.connect(Socket.sockaddr_in(port, ip))
        open_ports << port
        socket.close
      rescue Errno::ECONNREFUSED, Errno::ETIMEDOUT
        # ポートが閉じているか、接続できない場合は何もしない
      end
    end
  end

  threads.each(&:join) # すべてのスレッドが完了するまで待機
  open_ports
end

ip_address = '127.0.0.1' # スキャンするIPアドレス
ports_to_scan = (1..1024).to_a # スキャンするポート範囲

open_ports = port_scanner(ip_address, ports_to_scan)
puts "開いているポート: #{open_ports.join(', ')}"

まとめ

この記事では、Rubyを使用してシンプルなポートスキャナーを作成する方法を説明しました。ポートスキャナーは、ネットワークのセキュリティ評価やトラブルシューティングに役立つツールです。基本的なスキャナーを作成した後は、並列処理やログ機能などの拡張を検討してみてください。

プログラミングは実践が重要ですので、ぜひ自分でコードを試してみてください。質問や疑問があれば、気軽にコメントしてください。楽しいプログラミングライフを！