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基于设备识别的网络扫描工具Kscan的设计与实现的中期报告
一、选题背景
随着互联网的发展，网络安全问题日益凸显，网络扫描工具成为了网络安全人员必备的利器之一。网络扫描工具是指用于对目标网络进行扫描探测的工具，通过扫描网络，可以找到目标主机的开放端口、服务以及操作系统版本等信息，帮助网络安全人员评估目标网络的安全性，进而加固网络防御。但是目前市场上的扫描工具除了支持基础的端口扫描，往往无法精确地区分不同设备，不能实现有针对性地扫描，因此设计一个基于设备识别的网络扫描工具是非常有意义的。
二、研究目标和意义
本课题旨在设计一种支持设备识别的网络扫描工具Kscan，通过Kscan的扫描，可以对网络设备进行分类识别，可以精确地定位目标设备的位置，同时也可以提高扫描效率和准确性，并且对于网络安全人员进行网络安全评估具有广泛的应用价值。
三、研究内容
本课题的研究内容主要包括以下几个方面：
1.设计基于设备识别的网络扫描工具Kscan的架构;
2.开发对网络设备进行分类识别的算法;
3.实现Kscan的核心功能，包括端口扫描、协议识别和设备识别等;
4.进行实验验证，评估工具的性能和准确性。
四、研究方法
本课题采用以下研究方法：
1.文献研究法：对相关的网络扫描工具进行调研，分析其优劣之处，学习其设计思路和实现方式，为本课题的Kscan工具提供借鉴和参考；
2.算法研究法：对常见的网络设备分类识别算法进行研究和分析，深入探讨其原理和应用场景，为本课题的Kscan工具提供算法支持；
3.工具开发法：借助Python语言，使用socket、scapy、pymongo等库和模块，开发扫描工具Kscan的核心功能，并结合网络设备分类识别算法，实现设备识别功能;
4.实验分析法：通过对实际网络环境的扫描测试，评估Kscan工具的性能和准确性，并进行结果分析和总结。
五、阶段成果
本阶段的主要成果是完成了Kscan工具的架构设计和实现，并且实现了基于设备识别的网络扫描功能。另外，还建立了shodan.io的API和Python语言实现设备分类的Library，学习到了基本的端口扫描、协议识别和设备识别的方法和实现过程，并且对Python语言的应用有了更加深入的理解。
六、存在问题
本阶段的工作中也存在一些问题，主要包括：
1.Kscan工具的设备分类识别算法需要优化，增加算法的准确性和覆盖面；
2.由于网络环境的复杂性和多样性，Kscan工具存在一定的漏报和误报问题；
3.Kscan工具的部分功能的性能需要优化，比如端口扫描的速度和精度等。
以上问题是我们进一步研究和探讨的重点和方向。
七、结语
本阶段主要完成了针对基于设备识别的网络扫描工具Kscan的架构和实现，实现了基础功能，并解决了一些技术难题，在对Python语言的应用和网络扫描领域的学习中积累了经验，对下一步的工作打下了良好的基础。