網路工具的瑞士軍刀netcat

這是一個聒噪的夜晚，如果要給出個原因，可能是因為雖然我覺得西班牙不純粹，但是怎麼也不至於幹為人家搭檯面自己不唱戲的角色吧..結束以後，我覺得該玩一下素有網路瑞士軍刀之稱謂的netcat了。雖然瑞士軍刀和netcat除了在小而精方面之外並沒有必然的聯絡，但是我還是想扯一通我所瞭解的瑞士，部落格嘛，不是論文，不是測試報告，發散一點沒有問題，並且，我覺得將來，跨界將是一個必然的趨勢，擁有跨界的能力也是一個必然的優勢。
       瑞士是一個沒有曆史的國家，它完全就是1848年的政治妥協的結果，這也說明了為什麼即便是納粹德國也認可它永久中立國的地位，但是並不意味著生活在這片土地的民族沒有曆史，自凱撒時代以遠，這裡就生活著自由的民族，羅馬化時代，它處在高盧和平氛圍之下自我發展，之後它的曆史就是一部融合，分離，抗爭與中立的曆史了，但是不可否認的是，這片土地以及這片土地上的人們在紛亂的中世紀大領主，國王，神羅皇帝，教皇，主教，自治市...之間的激烈混戰中存活了下來，並沒有變成廢墟，直到現在，這裡依舊是實際上最富裕的地區之一，看看地圖就知道，和比利時，荷蘭不同，瑞士處在一個大國的包圍圈中，法國，德國，意大利，奧地利四強構成了瑞士的鄰國。從它的語言上可以看出來它的曆史，德語，法語，意大利語(為什麼沒有奧地利語呢？因為奧地利大部分人說德語，神羅後遺症)，這種地位正恰恰符合歐洲均勢原則，所以瑞士反而可以毫髮未損地作為中立國躲過N次浩劫，正是歐洲均勢原則，為瑞士這樣的國家創造了一個穩定的外部環境，它可以將設計精細化，可以不為外部壓力而妥協，瑞士軍刀就是在這種環境下打造的，當然，還有手錶。但是如果再來點別的什麼就更夠味兒了。
       什麼呢？那就是北歐基因。我要是說是北歐基因促成了Linux，你信嗎？但不管怎樣，北歐基因確實起了作用。北歐人，一個純粹的海洋民族的後裔，一個和羅馬帝國無關的民族的後裔，掙脫了歐洲傳統的羈絆，遠離了曆史遺留的紛爭，他們生活在一個童話和神話的世界，駕馭著深不可測的海洋，自由搖擺著靈活和自由以及規則的原始衝動，這也許是海洋民族的最大特質。
       瑞士軍刀，一個帶有北歐基因的超級小工具，符合其外在自洽內部發散的哲學，怎麼形容它的優美都不過分，北歐的基因表現型，加上小而精的追求，正是這種特質給瑞士軍刀營造了和Linux相同的氛圍......當然物盡所用並不意味著它是萬能的，你不能指望用它來割斷起重機的鋼絲繩，也不要幻想它能撬起一輛卡車，事實上，這些功能的缺失卻正是瑞士軍刀的優美之處，即它不是大而全，而是小而精，有時候，小而精的哲學確實能取勝。評價一個工具的標準並不是它能做什麼，而是它能多麼簡單地做到它聲稱可以做的事。手裡拿著一個瑞士軍刀，你可以省去帶很多東西，事實上任何小工具都可以內建其中，比如溫度計，指南針，剪刀，起子，螺絲刀，隨身碟，電錶，牙籤，繞線圈...設計的精妙之處在於，如何把這些東西放在一個有限的空間中，以及如何不被人們誤用這些功能，簡單的方式就是每個小工具只完美實現一個功能。好吧，這就是瑞士軍刀的全部，下面就是netcat了。
       netcat，很小很小，並且是真的小，而不是表現的小，它不像Linux核心那樣，有人聲稱它可以被裁減到不到xk，但是你知道這個裁減的人要付出多大的心血嗎？如果換一個剛畢業不久辛苦求得一份工作的人來裁減，他可能只是大學期間看過一些代碼，那他要加多少班啊。好東西不在於它能被裁到多小，而是在於它真的不能再小了。netcat能小到什麼程度呢？實際上它僅僅提供了一個socket IO通道而已，但別看它內建的這麼小的功能集合，甚至都不能稱之為集合，它卻把擴充的範圍提升到了你的想象力所及的範圍，對於不善于思考的人來講，它也許只是一個telnet一樣的程式，但是對於善于思考的人來講，它可以構建一個安全的遠程shell。你想過用它來構建一個SSL通道嗎？
       在開始我的探索之前，首先簡要概覽一下可以從網上搜到的netcat的功能，我這裡就不再重複了，它的功能點包括但不限於：探測連接埠是否開啟，連接埠掃描，遠程拷貝檔案，遠程拷貝目錄，加密傳輸資料，遠程執行shell，反向遠程shell...為什麼如此小的netcat能完成這麼多的功能呢？
       原因在於，它只提供了最小集，即一個IO通道而已，至於說如何構建資料，那不是它的職責，netcat並不假設資料的任何格式，對資料沒有任何約束，這一點和telnet不同，雖然telnet也是一個稍微通用些的TCP測試程式，但是對於資料轉送它有很多格式規定和假設，畢竟它最開始就是為遠程登入設計的，事實上上述的功能幾乎都不是netcat完成的，netcat只是把資料轉送到對端而已，僅此而已。這是個創舉！試想，到底是誰規定一個遠端telnet 23或者ssh必須是TCP的用戶端主動發起串連TCP服務端呢？即到底憑什麼sshd要運行在TCP服務端呢？事實上，沒有人規定，只是一個遠程登入而已，但就是這個實現上的預設行為，導致了很多遠程登入無法進行，因為這些遠程登入是從外網到內網的，而很多防火牆都不允許從外到內的主動訪問。使用netcat可以做到這一點，在內網運行一個netcat用戶端，在外網運行netcat服務端，然後讓/bin/bash覆蓋掉netcat即可，這就是創舉所在。我來說下why。
       如果你執行一個netcat -e $pro，那麼在串連成功後，你以為netcat會像大多數程式一樣調用fork/exec來執行pro嗎？很多人都會這麼認為，因為這是UNIX傳統的標準做法，但是netcat沒有這麼做，而是直接在當前的netcat進程exec一個pro，這太猛了，當前的netcat就此消失被pro覆蓋，那麼接下來怎麼辦？誰來進行主控？事實上，netcat就此就把控制權完全交給了pro，在交接之前，把STDIN，STDOUT，STDERR重新導向到自己的socket，僅此而已，netcat留下的就是一個socket IO通道，接下來的pro程式的STDIN，STDOUT，STDERR就是socket了，除此之外，netcat沒有留下任何痕迹，在執行netcat 1.2.3.4 1234 -e /bin/bash的時候，言外之意就好像在執行/bin/bash socketstdin socketstdout...只可惜UNIX哲學不允許/bin/bash這樣的程式和socket有任何關聯，那麼只好利用另外一個小程式和它組合從而在網路上類比本地IO了，netcat在-e參數下除了幹這個，沒有任何毒副作用。如果你不想完全將STDIN，STDOUT，STDERR都重新導向，比如你只想重新導向STDIN，那麼你就可以將|，>，<等符號和netcat組合，比如netcat -l -p 1234 <./transfile，cat transfile2 |netcat 127.0.0.1 2234等，在這種情況下，netcat本身還在，並沒有在-e參數下那樣消失，但是它除了做IO之外，什麼都不會多做。瑞士軍刀般的多樣化功能就是這麼來的，是的，一切都在於你的想象力，你再也不能說，這個功能或者那個功能netcat沒有提供，不能這樣說，應該說你自己沒有想到它能怎麼用。如果讓我寫netcat的手冊，我就寫一句話：它提供且僅僅提供一個TCP或者UDP網路通道，它能實現所有使用TCP或者UDP協議的的網路功能。
       我想實現一個遠程執行命令的機制，不想編程，也不想用ssh，怎麼辦呢？使用netcat很好辦，首先它可以實現一個DH金鑰交換，然後加密要傳輸的資料，然後解密，即興建立一個shell，執行命令後返回結果，加密返回，這些都不在話下。如果你想遠程獲得一個加密的shell，就需要做一些工作了，要麼你實現一個自環管道，即命令序列的最後一個的標準輸出定向到第一個命令的標準輸入，即netcat 1.2.3.4 1234|decryto|/bin/bash|encryto@，最後的@意味著encryto的標準輸出定向到netcat的標準輸入，即socket，如果不想這麼做，那就你就用下面的代碼序列劫持任何一個已經處在tty上啟動並執行shell然後執行命令後捕獲傳回值返回：

int fd = open("/dev/pts/0", O_RDWR);ioctl(fd,   TIOCSTI,   "l ");ioctl(fd,   TIOCSTI,   "s ");ioctl(fd,   TIOCSTI,   "\n ");

但是不管你怎麼做，千萬不要修改netcat，如果你真的想修改它，那還不如自己寫一個滿足自己需求的呢，因為netcat沒什麼好改的，你就把它當成下面的程式即可：

socket;listenaccept //注意，沒有多處理機制loop:read;write;loop;

記住，用已有的小工具構建一個大功能是一種藝術，netcat本身不是瑞士軍刀，它更像瑞士軍刀的刀柄和刀鞘，可以容納幾乎所有的工具，小即是多，關鍵在包容，大的包容性，自然約束是最少的。netcat完全符合了UNIX的哲學。
       在網路編程工具上有沒有瑞士軍刀呢？我認為有，那就是OpenSSL的BIO機制，它抽象了IO過程，和netcat重新導向了IO過程類似。如果說netcat在網路環境類比了本機環境的話，那麼BIO則可以在本機類比網路環境，就OpenVPN而言，資料是直接寫到BIO的，而不是直接寫到socket的，這個和netcat的過程恰恰相反，在沒有網路的環境下，想要調試網路程式，那麼BIO就是利器了。
       早上六點多，西班牙已經輸了一段時間，我本不是狂熱的球迷，就是跟下風而已，據說明天的意大利VS英格蘭會很精彩。