內(nèi)網(wǎng)ARP攻擊的危害及防范方法

本文介紹了ARP攻擊的原理以及由此引發(fā)的網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題，并且結(jié)合實(shí)際情況，提出在校園網(wǎng)中實(shí)施多層次的防范方法，以解決因ARP攻擊而引發(fā)的網(wǎng)絡(luò)安全問(wèn)題，最后介紹了一些實(shí)用性較強(qiáng)且操作簡(jiǎn)單的檢測(cè)和抵御攻擊的有效方法。

您是否遇到局域網(wǎng)內(nèi)頻繁性區(qū)域或整體掉線，重啟計(jì)算機(jī)或網(wǎng)絡(luò)設(shè)備后恢復(fù)正常?您的網(wǎng)速是否時(shí)快時(shí)慢，極其不穩(wěn)定，但單機(jī)進(jìn)行光纖數(shù)據(jù)測(cè)試時(shí)一切正常?您是否時(shí)常聽(tīng)到教職工的網(wǎng)上銀行、游戲及QQ賬號(hào)頻繁丟失的消息?

這些問(wèn)題的出現(xiàn)有很大一部分要?dú)w功于ARP攻擊，我校局域網(wǎng)自去年5月份開(kāi)始ARP攻擊頻頻出現(xiàn)，目前校園網(wǎng)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的“ARP攻擊”系列病毒已經(jīng)有了幾十個(gè)變種。據(jù)檢測(cè)數(shù)據(jù)顯示，APR攻擊從未停止過(guò)，為此有效的防范ARP形式的網(wǎng)絡(luò)攻擊已成為確保網(wǎng)絡(luò)暢通必要條件。

　　一、ARP的基本知識(shí)

　　1、什么是ARP?

ARP協(xié)議是“Address Resolution Protocol”(地址解析協(xié)議)的縮寫(xiě)。在局域網(wǎng)中，網(wǎng)絡(luò)中實(shí)際傳輸?shù)氖?ldquo;幀”，幀里面是有目標(biāo)主機(jī)的MAC地址的。在以太網(wǎng)中，一個(gè)主機(jī)要和另一個(gè)主機(jī)進(jìn)行直接通信，必須要知道目標(biāo)主機(jī)的MAC地址。但這個(gè)目標(biāo)MAC地址是如何獲得的呢?它就是通過(guò)地址解析協(xié)議獲得的。

所謂“地址解析”就是主機(jī)在發(fā)送幀前將目標(biāo)IP地址轉(zhuǎn)換成目標(biāo)MAC地址的過(guò)程。ARP協(xié)議的基本功能就是通過(guò)目標(biāo)設(shè)備的IP地址，查詢目標(biāo)設(shè)備的MAC地址，以保證通信的順利進(jìn)行。

在局域網(wǎng)中，通過(guò)ARP協(xié)議來(lái)完成IP地址轉(zhuǎn)換為第二層物理地址(即MAC地址)的，ARP協(xié)議對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全具有重要的意義。

　　2、ARP協(xié)議的工作原理

正常情況下，每臺(tái)主機(jī)都會(huì)在自己的ARP緩沖區(qū)中建立一個(gè) ARP列表，以表示IP地址和MAC地址的對(duì)應(yīng)關(guān)系。當(dāng)源主機(jī)需要將一個(gè)數(shù)據(jù)包要發(fā)送到目的主機(jī)時(shí)，會(huì)首先檢查自己 ARP列表中是否存在該 IP地址對(duì)應(yīng)的MAC地址，如果有﹐就直接將數(shù)據(jù)包發(fā)送到這個(gè)MAC地址;

如果沒(méi)有，就向本地網(wǎng)段發(fā)起一個(gè)ARP請(qǐng)求的廣播包，查詢此目的主機(jī)對(duì)應(yīng)的MAC地址。此ARP請(qǐng)求數(shù)據(jù)包里包括源主機(jī)的IP地址、硬件地址、以及目的主機(jī)的IP地址。網(wǎng)絡(luò)中所有的主機(jī)收到這個(gè)ARP請(qǐng)求后，會(huì)檢查數(shù)據(jù)包中的目的IP是否和自己的IP地址一致。

如果不相同就忽略此數(shù)據(jù)包;如果相同，該主機(jī)首先將發(fā)送端的MAC地址和IP地址添加到自己的ARP列表中，如果ARP表中已經(jīng)存在該IP的信息，則將其覆蓋，然后給源主機(jī)發(fā)送一個(gè) ARP響應(yīng)數(shù)據(jù)包，告訴對(duì)方自己是它需要查找的MAC地址;源主機(jī)收到這個(gè)ARP響應(yīng)數(shù)據(jù)包后，將得到的目的主機(jī)的IP地址和MAC地址添加到自己的 ARP列表中，并利用此信息開(kāi)始數(shù)據(jù)的傳輸。

如圖：

1. 要發(fā)送網(wǎng)絡(luò)包給192.168.1.1，但不知MAC地址?

2. 在局域網(wǎng)發(fā)出廣播包“192.168.1.1的MAC地址是什么?”

3. 其他機(jī)器不回應(yīng)，只有192.168.1.1回應(yīng)“192.168.1.1的MAC地址是00-aa-00-62-c6-09”

從上面可以看出，ARP協(xié)議的基礎(chǔ)就是信任局域網(wǎng)內(nèi)所有的人，那么就很容易實(shí)現(xiàn)在以太網(wǎng)上的ARP欺騙。更何況ARP協(xié)議是工作在更低于IP協(xié)議的協(xié)議層，因此它的危害就更加隱蔽。

　　二、ARP欺騙的原理

ARP類(lèi)型的攻擊最早用于盜取密碼之用，網(wǎng)內(nèi)中毒電腦可以偽裝成路由器，盜取用戶的密碼， 后來(lái)發(fā)展成內(nèi)藏于軟件，擾亂其他局域網(wǎng)用戶正常的網(wǎng)絡(luò)通信，下面我們簡(jiǎn)要闡述ARP欺騙的原理：假設(shè)這樣一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，一個(gè)交換機(jī)連接了3臺(tái)機(jī)器，依次是計(jì)算機(jī)A，B，C

A的地址為：IP：192.168.1.1 MAC: AA-AA-AA-AA-AA-AA

B的地址為：IP：192.168.1.2 MAC: BB-BB-BB-BB-BB-BB

C的地址為：IP：192.168.1.3 MAC: CC-CC-CC-CC-CC-CC

第二步：正常情況下在A計(jì)算機(jī)上運(yùn)行ARP -A查詢ARP緩存表應(yīng)該出現(xiàn)如下信息。

Interface: 192.168.1.1 on Interface 0x1000003

Internet Address Physical Address Type

192.168.1.3 CC-CC-CC-CC-CC-CC dynamic

第三步：在計(jì)算機(jī)B上運(yùn)行ARP欺騙程序，來(lái)發(fā)送ARP欺騙包。

B向A發(fā)送一個(gè)自己偽造的ARP應(yīng)答，而這個(gè)應(yīng)答中的數(shù)據(jù)為發(fā)送方IP地址是192.168.10.3(C的IP地址)，MAC地址是DD- DD-DD-DD-DD-DD(C的MAC地址本來(lái)應(yīng)該是CC-CC-CC-CC-CC-CC，這里被偽造了)。當(dāng)A接收到B偽造的ARP應(yīng)答，就會(huì)更新本地的ARP緩存(A可不知道被偽造了)。而且A不知道其實(shí)是從B發(fā)送過(guò)來(lái)的，A這里只有192.168.10.3(C的IP地址)和無(wú)效的DD-DD- DD-DD-DD-DD MAC地址。

第四步：欺騙完畢我們?cè)贏計(jì)算機(jī)上運(yùn)行ARP -A來(lái)查詢ARP緩存信息。你會(huì)發(fā)現(xiàn)原來(lái)正確的信息現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了錯(cuò)誤。

Interface: 192.168.1.1 on Interface 0x1000003

Internet Address Physical Address Type

192.168.1.3 DD-DD-DD-DD-DD-DD dynamic

上面例子中在計(jì)算機(jī)A上的關(guān)于計(jì)算機(jī)C的MAC地址已經(jīng)錯(cuò)誤了，所以即使以后從A計(jì)算機(jī)訪問(wèn)C計(jì)算機(jī)這個(gè)192.168.1.3這個(gè)地址也會(huì)被 ARP協(xié)議錯(cuò)誤的解析成MAC地址為DD-DD-DD-DD-DD-DD的。

當(dāng)局域網(wǎng)中一臺(tái)機(jī)器，反復(fù)向其他機(jī)器，特別是向網(wǎng)關(guān)，發(fā)送這樣無(wú)效假冒的ARP應(yīng)答信息包時(shí)，嚴(yán)重的網(wǎng)絡(luò)堵塞就會(huì)開(kāi)始。由于網(wǎng)關(guān)MAC地址錯(cuò)誤，所以從網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算機(jī)發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)無(wú)法正常發(fā)到網(wǎng)關(guān)，自然無(wú)法正常上網(wǎng)。

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