使用 Python 與 Scapy 打造網路掃描器

使用 Python 與 Scapy 打造網路掃描器

tags: python, networking, security, tutorial

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使用 Python 與 Scapy 打造網路掃描器

想像一下，你坐在桌前，想知道究竟有哪些裝置正潛伏在你的區域網路中。那台新買的智慧電視真的有連線嗎？有沒有未經授權的人加入你的 Wi-Fi？與其猜測，不如寫一段腳本，直接從終端機顯示每台裝置的 IP 與 MAC 位址。只要使用 Python 與功能強大的 Scapy 函式庫，打造網路掃描器不僅可行，而且出乎意料地簡單，今天就能讓它運作。

為什麼選擇 Scapy？

Scapy 是一套專為封包操作而設計的 Python 函式庫。它能讓你以低階方式建立、傳送並分析網路封包，非常適合網路掃描、入侵偵測與協定分析等任務 [1][2]。與那些隱藏細節的高階工具不同，Scapy 給你完整的控制權——這對於學習網路實際運作方式來說再適合不過。

環境設定

撰寫程式碼前，你需要先安裝 Scapy。它並非 Python 預設內建，因此需透過 pip 安裝。

安裝 Scapy

在 Linux 或 macOS 上：

pip install scapy

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在 Windows 上，你還需安裝 Npcap 並在安裝過程中啟用 WinPcap API 相容模式 [3]。之後執行：

pip install scapy

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若想擁有乾淨且獨立的環境，建議使用虛擬環境：

mkdir scanner
cd scanner
python -m venv venv
source venv/bin/activate  # On Windows: venv\Scripts\activate
pip install scapy

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這種方式可確保你的掃描器專案不會干擾其他 Python 套件 [7]。

核心概念：ARP 掃描

要在區域網路中發現裝置，最有效的方法是透過 ARP（位址解析協定）掃描。ARP 用來將 IP 位址對應到 MAC 位址。當你將 ARP 請求廣播至整個網路時，每台收到請求的裝置都會回覆其 IP 與 MAC 位址，給你一份即時清單 [1][2]。

其運作步驟如下：

1. 建立 ARP 請求封包。
2. 設定目標網路範圍。
3. 將封包廣播給所有裝置。
4. 捕捉並解析回應。
5. 列印每台裝置的 IP 與 MAC 位址。

你的第一個網路掃描器：可運作程式碼

讓我們建立一個完整的掃描器。這個腳本將掃描你的區域網路（例如 192.168.1.0/24）並列出所有活躍裝置。

from scapy.all import ARP, Ether, srp

# Define the network range to scan
target_ip = "192.168.1.0/24"

# Create an ARP request packet
arp = ARP(pdst=target_ip)

# Create an Ethernet frame with broadcast destination
ether = Ether(dst="ff:ff:ff:ff:ff:ff")

# Combine them into a packet
packet = ether / arp

# Send and receive packets at layer 2
result = srp(packet, timeout=3)[0]

# Store discovered clients
clients = []

for sent, received in result:
    clients.append({'ip': received.psrc, 'mac': received.hwsrc})

# Print results
print("Available devices in the network:")
print("IP" + " "*18+"MAC")
for client in clients:
    print(client['ip'] + " "*18 + client['mac'])

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將此程式碼儲存為 scanner.py 並執行：

python scanner.py

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你將看到目前連線至你網路的所有裝置清單 [2]。

注意：此腳本需要網路存取權限。在 Linux 上，請使用 sudo 執行。在 Windows 上，請確認已正確安裝 Npcap [3]。

實用化：為你的網路進行客製化

上述範例使用硬式編碼的 IP 範圍。為了讓它在今天就能派上用場，請調整為你實際的網路：

找出你的網路範圍

在 Linux/macOS 上：

ip route | grep default

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在 Windows 上：

ipconfig

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找出你的 IPv4 位址與子網路（例如 192.168.1.100/24）。使用前三個八位元 + /24 作為目標。

例如，若你的 IP 是 10.0.0.5，請設定：

target_ip = "10.0.0.0/24"

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加入錯誤處理

將掃描邏輯包裝成函式，並妥善處理逾時：

def scan_network(target):
    try:
        arp = ARP(pdst=target)
        ether = Ether(dst="ff:ff:ff:ff:ff:ff")
        packet = ether / arp
        result = srp(packet, timeout=3)[0]
        clients = []
        for sent, received in result:
            clients.append({'ip': received.psrc, 'mac': received.hwsrc})
        return clients
    except Exception as e:
        print(f"Error: {e}")
        return []

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現在你可以在程式碼的任何地方呼叫 scan_network("192.168.1.0/24")。

超越基本掃描：接下來呢？

一旦你擁有這個可運作的掃描器，就能擴展其功能：

• Ping 掃描：使用 Scapy 的 ICMP 功能對 IP 範圍執行 ping 掃描 [4]。
• 匯出為 CSV：將結果儲存至檔案以供記錄或報告。
• 圖形化介面：整合 Tkinter 或 PyQt 建立視覺化儀表板。
• 即時監控：定期執行掃描器以偵測新加入網路的裝置。

Scapy 也支援 TCP、UDP 與自訂協定封包建立——這使其成為進階網路安全工具的基礎 [11]。

疑難排解提示

• 只看到自己？請確認你使用的是橋接式網路卡（尤其在虛擬機器中），才能存取其他裝置 [6]。
• 沒有回應？請檢查防火牆設定，或試著增加 srp() 中的 timeout。
• Windows 問題？請確認 Npcap 已安裝在 WinPcap 相容模式 [3]。

立即開始掃描

你現在擁有一個功能完整的網路掃描器，能顯示區域網路上的每一台裝置——無需猜測，也不需要第三方工具。只要 Python、Scapy 與幾行程式碼即可。

今晚就試著在你的家用網路執行。看看有哪些裝置正在連線。找出未知的裝置。如果你發現有趣（或可疑）的東西，歡迎在下方留言分享你的發現。

你的行動呼籲：Fork 這個腳本、為你的網路客製化，並推送到 GitHub。加上 #python、#scapy 與 #networksecurity 標籤。讓我們一起建立一個深入了解自己網路的開發者社群。

網路就在你的探索之下。開始掃描吧。

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