O scan listagem é uma forma degenerada de descoberta de hosts que simplesmente lista cada host da rede especificada, sem enviar nenhum pacote aos hosts-alvos. Por padrão o Nmap fará a resolução de DNS reverso dos hosts para descobrir seus nomes. Ainda é surpreendente a quantidade de informações úteis que simples nomes de hosts podem dar. Por exemplo, fw.chi.playboy.com é o firewall do escritório de Chicago da Playboy Enterprises. Nmap também reporta o número total de endereços IP ao final. O scan listagem é um bom teste de sanidade para assegurar que você está com a lista correta de endereços IP dos seus alvos. Se os hosts mostrarem nomes de domínios que você não reconhece, vale a pena investigar melhor para evitar scanear a rede da empresa errada.

Uma vez que a idéia é apenas mostrar uma lista dos hosts-alvos, as opções de funcionalidade de nível mais alto tais como scan de portas, detecção de SO, ou scan utilizando ping, não podem ser combinadas com esta opção. Se você deseja desabilitar o scan utilizando ping enquanto executa funções de nível elevado, leia a opção -P0.

Esta opção pula completamente o estágio de descoberta do Nmap. Normalmente o Nmap utiliza este estágio para determinar as máquinas ativas para escaneamento mais agressivo. Por padrão, o Nmap apenas executa sondagens agressivas tais como escaneamento de portas, detecção de versões, ou detecções do SO contra hosts que foram verificados como ativos. Desabilitar a descoberta de hosts com -P0 faz com que o Nmap teste as funções de escaneamento solicitadas contra todos os endereços IP alvos especificados. Portanto se um espaço de endereçamento alvo do tamanho de uma classe B (/16) for especificado na linha de comando, todos os 65.536 endereços IP serão escaneados. O segundo caracter da opção -P0 é um zero e não a letra O. A descoberta de hosts apropriada é desconsiderada como no scan listagem, mas ao invés de parar e mostrar a lista de alvos, o Nmap continua a executar as funções solicitadas como se cada alvo IP estivesse ativo.

Esta opção envia um pacote TCP vazio com a flag SYN marcada. A porta de destino padrão é a 80 (configurada em tempo de compilação pela variável DEFAULT_TCP_PROBE_PORT no nmap.h), mas uma porta alternativa pode ser especificada como um parâmetro. Até uma lista de portas separadas por vírgula pode ser especificada (p.ex. -PS22,23,25,80,113,1050,35000), nesse caso as sondagens serão tentadas contra cada porta em paralelo.

A flag SYN sugere aos sistemas remotos que você está tentando estabelecer uma comunicação. Normalmente a porta de destino estará fechada e um pacote RST (reset) será enviado de volta. Se acontecer de a porta estar aberta, o alvo irá dar o segundo passo do cumprimento-de-três-vias (3-way-handshake) do TCP respondendo com um pacote TCP SYN/ACK TCP. A máquina executando o Nmap então derruba a conexão recém-nascida respondendo com um RST ao invés de enviar um pacote ACK que iria completar o cumprimento-de-três-vias e estabelecer uma conexão completa. O pacote RST é enviado pelo kernel da máquina que está executando o Nmap em resposta ao SYN/ACK inesperado, e não pelo próprio Nmap.

O Nmap não se importa se a porta está aberta ou fechada. Tanto a resposta RST ou SYN/ACK discutidas anteriormente dizem ao Nmap se o hosts está disponível e responsivo.

Em caixas UNIX, apenas o usuário privilegiado root é capaz, normalmente, de enviar e receber pacotes TCP em estado bruto. Para usuários não privilegiados um contorno é automaticamente empregado em concordância com a chamada de sistema connect() iniciada contra cada porta-alvo. Isso tem o efeito de enviar um pacote SYN ao host alvo, em uma tentativa de se estabelecer uma conexão. Se o connect() retornar com sucesso rápido ou com uma falha ECONNREFUSED, a pilha TCP subjacente deve ter recebido um SYN/ACK ou RST e o host é marcado como disponível. Se a tentativa de conexão for deixada largada até que um timeout ocorra, o host é marcado como indisponível. Esse contorno também é usado para conexões IPv6, pois o suporte a construção de pacotes IPv6 em estado bruto ainda não está disponível no Nmap.

O ping usando TCP ACK é muito similar ao recém-discutido ping usando SYN. A diferença, como você poderia imaginar, é que a flag TCP ACK é marcada ou invés da flag SYN. Tal pacote ACK finge reconhecer dados de uma conexão TCP estabelecida, quando nenhuma conexão existe de fato. Então os hosts remotos deveriam sempre responder com pacotes RST, revelando sua existência no processo.

A opção -PA utiliza a mesma porta padrão que a sondagem SYN (80) e pode também obter uma lista de portas destino no mesmo formato. Se um usuário privilegiado tenta isto, ou se um alvo IPv6 é especificado, o contorno connect() discutido anteriormente é utilizado. Esse contorno é imperfeito pois o connect() está realmente enviando um pacote SYN ao invés de um ACK.

O motivo para oferecer ambas as sondagens ping, que utilizam SYN e ACK, é maximizar as chances de passar por firewalls. Muitos administradores configuram roteadores e outros firwalls simples para bloquear pacotes SYN entrantes exceto aqueles destinados a serviços públicos como o site web da empresa ou servidor de correio eletrônico. Isso evita as demais conexões entrantes na organização, permitindo aos usuários fazer conexões desobstruidas à Internet. Essa aproximação não-orientada à conexão (non-stateful ou stateless) consome uns poucos recursos no firewall/roteador e é amplamente suportada por filtros de hardware e software. O firewall de software Netfilter/iptables do Linux oferece a conveniência da opção --syn para implementar essa abordagem stateless. Quando regras stateless do firewall tais como essas são implementadas, sondagens de ping usando SYN (-PS) muito provavelmente serão bloqueadas quando forem enviadas à portas fechadas. Em tais casos, a sondagem ACK se destaca pois ela simplesmente passa por essas regras.

Outro tipo comum de firewall utiliza regras orientadas a conexão que descartam pacotes inesperados. Esta característica era encontrada inicialmente apenas em firewalls de alto-nível, embora tenha se tornado mais comum com o passar dos anos. O sistema Netfilter/iptables do Linux suporta esta característica através da opção --state, que categoriza os pacotes baseados no estado da conexão. Uma sondagem SYN tem maiores chances de funcionar contra um sistema assim, pois pacotes ACK inesperados são normalmente reconhecidos como falsos e descartados. Uma solução para esse dilema é enviar ambas as sondagens SYN e ACK especificando -PS e -PA.

Outra opção de descoberta de hosts é o ping usando UDP, que envia um pacote UDP vazio (a menos que --data-length seja especificado) para as portas informadas. O argumento "listadeportas" tem o mesmo formato que os discutidos anteriormente nas opções -PS e -PA. Se nenhuma porta for especificada, o padrão é 31338. Esse padrão pode ser configurado em tempo de compilação alterando DEFAULT_UDP_PROBE_PORT no nmap.h. Uma porta alta incomum é utilizada como padrão porque enviar para portas abertas normalmente é indesejado para este tipo particular de scan.

Ao bater contra uma porta fechada na máquina-alvo, a sondagem UDP deve causar um pacote ICMP de porta inalcançável como resposta. Isso diz ao Nmap que a máquina está ativa e disponível. Muitos outros tipos de erros ICMP, tais como host/rede inalcançável ou TTL excedido são indicativos de um host inativo ou inalcançável. A falta de resposta também é interpretada dessa forma. Se uma porta aberta é alcançada, a maioria dos serviços simplesmente ignoram o pacote vazio e falham em retornar qualquer resposta. É por isso que a porta de sondagem padrão é 31338, que pouco provavelmente estará em uso. Uns poucos serviços, tal como o chargen, irá responder a um pacote UDP vazio, e com isso revelará ao Nmap que a máquina está disponível.

A principal vantagem deste tipo de scan é que ele passa por firewalls e filtros que apenas examinam o TCP. Por exemplo, uma vez eu tive um roteador broadband sem-fio Linksys BEFW11S4. A interface externa desse dispositivo filtrava todas as portas TCP por padrão, mas as sondagens UDP ainda causavam mensagens de porta inalcançável, entregando assim o dispositivo.

Um dos cenários de uso mais comuns do Nmap é escanear a LAN ethernet. Na maioria das LANs, especialmente aquelas que utilizam a faixa de endereçamento privativo abençoado pela RFC1918, a vasta maioria dos endereços IP não são utilizados nunca. Quando o Nmap tenta enviar um pacote IP em estado bruto, tal como um ICMP echo request, o sistema operacional deve determinar o endereço físico de destino (ARP) correspondente ao IP-alvo de forma que ele possa endereçar adequadamente o frame ethernet. Isso normalmente é lento e problemático, pois os sistemas operacionais não foram escritos com a expectativa de que precisariam fazer milhões de requisições ARP contra hosts indisponíveis em um curto período de tempo.

O scan ARP encarrega o Nmap e seus algoritmos otimizados de fazer as requisições ARP. E se ele conseguir uma resposta de volta, o Nmap não precisa nem se preocupar com os pacotes ping baseados em IP, uma vez que ele já sabe que o host está ativo. Isso torna o scan ARP muito mais rápido e mais confiável que os scans baseados em IP. Portanto isso é feito por padrão quando se escaneia hosts ethernet que o Nmap detecta estarem posicionados em uma rede ethernet local. Mesmo se tipos diferentes de ping (tais como -PI ou -PS) seja especificados, o Nmap usa o ARP no lugar para cada um dos alvos que estiverem na mesma LAN. Se você não quiser de forma nenhuma fazer um scan ARP, especifique --send-ip.

Diz ao Nmap para nunca fazer uma resolução DNS reversa nos endereços IP ativos que ele encontrar. Uma vez que o DNS é normalmente lento, isso acelera as coisas.

Diz ao Nmap para sempre fazer uma resolução DNS reversa nos endereços IP-alvos. Normalmente isto apenas é executado quando uma máquina está ativa.

Por padrão, o Nmap resolve o endereço IP através do envio de pesquisas (queries) diretamente aos servidores de nome configurados em seu host, e então escuta as respostas. Muitas das pesquisas (dezenas) são executadas em paralalo para um melhor desempenho. Especifique esta opção se desejar utilizar a resolução DNS do seu sistema (um endereço IP por vez, através da chamada getnameinfo()). Isto é mais lente e raramente útil, a não ser que haja um bug no código de DNS do Nmap -- por favor, entre em contato conosco se for o caso. A resolução DNS do sistema é sempre usada em escaneamento IPv6.

Por padrão o Nmap irá tentar determinar os seus servidores DNS (para a resolução DNS reversa) através do arquivo resolv.conf (UNIX) ou do registry (Win32). Opcionalmente você pode usar esta opção para especificar servidores alternativos. Esta opção não é honrada se você estiver usando --system-dns ou um escaneamento IPv6. Utilizar múltiplos servidores DNS é, normalmente, mais rápido e mais furtivo do que pesquisar apenas em um servidor. O melhor desempenho é frequentemente obtido especificando-se todos os servidores que tem autoridade sobre a faixa de endereços IP.