arp如何防范攻击

什么是ARP协议

要想了解ARP欺骗攻击的原理,首先就要了解什么是ARP协议。ARP是地址转换协议的英文缩写,它是一个链路层协议,工作在OSI模型的第二层,在本层和硬件接口间进行联系,同时为上层(网络层)提供服务。

我们知道,二层的以太网交换设备并不能识别32位的IP地址,它们是以48位以太网地址(就是我们常说的MAC地址)传输以太网数据包的。因此IP地址与MAC地址之间就必须存在一种对应关系,而ARP协议就是用来确定这种对应关系的协议。

ARP工作时,首先请求主机发送出一个含有所希望到达的IP地址的以太网广播数据包,然后目标IP的所有者会以一个含有IP和MAC地址对的数据包应答请求主机。这样请求主机就能获得要到达的IP地址对应的MAC地址,同时请求主机会将这个地址对放入自己的ARP表缓存起来,以节约不必要的ARP通信。ARP缓存表采用了老化机制,在一段时间内如果表中的某一行没有使用(Windows系统这个时间为2分钟,而Cisco路由器的这个时间为5分钟),就会被删除。通过下面的例子我们可以很清楚地看出ARP的工作机制。

假定有如下五个IP地址的主机或者网络设备,它们分别是:

主机A 192.168.1.2
主机B 192.168.1.3
网关C 192.168.1.1
主机D 10.1.1.2
网关E  10.1.1.1
假如主机A要与主机B通信,它首先会检查自己的ARP缓存中是否有192.168.1.3这个地址对应的MAC地址,如果没有它就会向局域网的广播地址发送ARP请求包,大致的意思是192.168.1.3的MAC地址是什么请告诉192.168.1.2,而广播地址会把这个请求包广播给局域网内的所有主机,但是只有192.168.1.3这台主机才会响应这个请求包,它会回应192.168.1.2一个ARP包,大致的意思是192.168.1.3的MAC地址是02-02-02-02-02-02。这样的话主机A就得到了主机B的MAC地址,并且它会把这个对应的关系存在自己的ARP缓存表中。之后主机A与主机B之间的通信就依靠两者缓存表里的MAC地址来通信了,直到通信停止后2分钟,这个对应关系才会从表中被删除。

再来看一个非局域网内部的通信过程。假如主机A需要和主机D进行通信,它首先会发现这个主机D的IP地址并不是自己同一个网段内的,因此需要通过网关来转发,这样的话它会检查自己的ARP缓存表里是否有网关192.168.1.1对应的MAC地址,如果没有就通过ARP请求获得,如果有就直接与网关通信,然后再由网关C通过路由将数据包送到网关E,网关E收到这个数据包后发现是送给主机D(10.1.1.2)的,它就会检查自己的ARP缓存,看看里面是否有10.1.1.2对应的MAC地址,如果没有就使用ARP协议获得,如果有就是用该MAC地址与主机D通信。

通过上面的例子我们知道,在以太局域网内数据包传输依靠的是MAC地址,IP地址与MAC对应的关系依靠ARP表,每台主机(包括网关)都有一个ARP缓存表。在正常情况下这个缓存表能够有效保证数据传输的一对一性,像主机B之类的是无法截获A与D之间的通信信息的。

但是主机在实现ARP缓存表的机制中存在一个不完善的地方,当主机收到一个ARP的应答包后,它并不会去验证自己是否发送过这个ARP请求,而是直接将应答包里的MAC地址与IP对应的关系替换掉原有的ARP缓存表里的相应信息。这就导致主机B截取主机A与主机D之间的数据通信成为可能。

首先主机B向主机A发送一个ARP应答包说192.168.1.1的MAC地址是02-02-02-02-02-02,主机A收到这个包后并没有去验证包的真实性而是直接将自己ARP列表中的192.168.1.1的MAC地址替换成02-02-02-02-02-02,同时主机B向网关C发送一个ARP响应包说192.168.1.2的MAC是02-02-02-02-02-02,同样,网关C也没有去验证这个包的真实性就把自己ARP表中的192.168.1.2的MAC地址替换成02-02-02-02-02-02。当主机A想要与主机D通信时,它直接把应该发送给网关192.168.1.1的数据包发送到02-02-02-02-02-02这个MAC地址,也就是发给了主机B,主机B在收到这个包后经过修改再转发给真正的网关C,当从主机D返回的数据包到达网关C后,网关也使用自己ARP表中的MAC,将发往192.168.1.2这个IP地址的数据发往02-02-02-02-02-02这个MAC地址也就是主机B,主机B在收到这个包后再转发给主机A完成一次完整的数据通信,这样就成功地实现了一次ARP欺骗攻击。

因此简单点说,ARP欺骗的目的就是为了实现全交换环境下的数据监听。大部分的木马或病毒使用ARP欺骗攻击也是为了达到这个目的。

如何发现及清除

局域网内一旦有ARP的攻击存在,会欺骗局域网内所有主机和网关,让所有上网的流量必须经过ARP攻击者控制的主机。其他用户原来直接通过网关上网,现在却转由通过被控主机转发上网。由于被控主机性能和程序性能的影响,这种转发并不会非常流畅,因此就会导致用户上网的速度变慢甚至频繁断线。另外ARP欺骗需要不停地发送ARP应答包,会造成网络拥塞。

一旦怀疑有ARP攻击我们就可以使用抓包工具来抓包,如果发现网内存在大量ARP应答包,并且将所有的IP地址都指向同一个MAC地址,那么就说明存在ARP欺骗攻击,并且这个MAC地址就是用来进行ARP欺骗攻击的主机MAC地址,我们可以查出它对应的真实IP地址,从而采取相应的控制措施。另外,我们也可以到路由器或者网关交换机上查看IP地址与MAC地址的对应表,如果发现某一个MAC对应了大量的IP地址,那么也说明存在ARP欺骗攻击,同时通过这个MAC地址查出用来ARP欺骗攻击的主机在交换机上所对应的物理端口,从而进行控制。

如何防范?

我们可以采取以下措施防范ARP欺骗。

(1)在客户端使用arp命令绑定网关的真实MAC地址命令如下:

arp  -d *(先清除错误的ARP表)

arp -s 192.168.1.1 03-03-03-03-03-03 (静态指定网关的MAC地址)

(2)在交换机上做端口与MAC地址的静态绑定。

(3)在路由器上做IP地址与MAC地址的静态绑定。

(4)使用“ARP SERVER”按一定的时间间隔广播网段内所有主机的正确IP-MAC映射表。

(5)最主要是要提高用户的安全意识,养成良好的安全习惯,包括:及时安装系统补丁程序;为系统设置强壮的密码;安装防火墙;安装有效的杀毒软件并及时升级病毒库;不主动进行网络攻击,不随便运行不受信任的软件。

arp如何防范攻击:等您坐沙发呢!

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