ARP协议以及ARP欺骗攻击的原理

ARP协议以及ARP欺骗攻击的原理

ARP协议

ARP（Address Resolution Protocol）协议，即地址解析协议，是一个通过网络层地址来寻找数据链路层地址的网络传输协议。简单说，ARP协议就是一个将IP地址解析成MAC地址的协议。

每台安装有TCP/IP协议的电脑或路由器里都有一个ARP缓存表，该表内容中IP地址与MAC地址是一一对应的。

当需要与已知IP的主机进行通信时，本机会先查看自身ARP缓存表中是否存在目标IP地址的MAC地址，如果存在则在数据包中直接使用目标IP地址对应的MAC地址；否则，将进行广播ARP请求、接收ARP响应等动作来获取目标IP地址对应的MAC地址。

ARP缓存表

可使用arp -a 查看

接口: 192.16x.xx.xx --- 0x7
  Internet 地址         物理地址              类型
  192.168.xx.1          20-f4-1b-b4-2d-f2     动态
  192.168.xx.255        ff-ff-ff-ff-ff-ff     静态
  ....
  255.255.255.255       ff-ff-ff-ff-ff-ff     静态

其作用与特点：

• 表内存储IP地址与MAC地址的映射，减少重复ARP请求
• 发送方接收ARP响应后，会将对应映射关系存储在本地ARP缓存中
• 采用了老化机制，在定期更新缓存，会将一段时间内未再使用的映射删除

ARP请求

发送方不知目标IP设备的MAC地址时，会发送一个ARP请求广播包，询问其局域网内“谁拥有这个IP地址”。该局域网中的所有设备都会收到该请求。

ARP数据包以太网帧头的目标MAC地址为FF:FF:FF:FF:FF:FF，全为一，表示广播地址。

ARP响应

当局域网中某个设备发现自身的IP地址与ARP请求中的目标IP地址匹配时，会向发送方发一个ARP响应包，告知自身的MAC地址。

报文结构

以太网帧

字段	长度	说明
目标MAC	6字节	广播请求时为 FF:FF:FF:FF:FF:FF；响应时为具体主机MAC。
源MAC	6字节	发送方的MAC地址。
帧类型	2字节	标识上层协议。ARP协议的值为 0x0806。

ARP报文

字段	长度	描述	典型值
硬件类型 (HTYPE)	2字节	网络接口类型	1 (表示以太网)
协议类型 (PTYPE)	2字节	上层协议类型	0x0800 (表示IPv4)
硬件地址长度	1字节	MAC地址长度	6
协议地址长度	1字节	IP地址长度	4
操作码 (Opcode)	2字节	报文类型	1 (请求), 2 (响应)
源MAC (SHA)	6字节	发送方MAC	攻击中常被伪造
源IP (SPA)	4字节	发送方IP	攻击中常被伪造
目标MAC (THA)	6字节	接收方MAC	请求包中通常全0
目标IP (TPA)	4字节	接收方IP	谁拥有这个IP？

ARP欺骗

核心漏洞：无验证

ARP协议在设计之初就缺乏安全验证，导致主机不仅会接受它请求过的ARP响应，也会接受它没有请求过的ARP响应。

攻击原理

攻击者通过伪造ARP响应包，欺骗受害者和网关：

• 欺骗网关：告诉网关，“我是受害者IP，我的MAC是攻击者的MAC”。
• 欺骗受害者：告诉受害者，“我是网关IP，我的MAC是攻击者的MAC”

进而可以实现：

• 断网攻击：拿到流量后丢弃
• 中间人攻击截取数据包进行监听或篡改，后进行转发

ARP防御

对于防御ARP欺骗，我的思路是：

• 静态绑定双方IP和MAC地址
• 使用Wiresharp抓包，查看是否有大量ARP响应包
• 使用安全厂商的防火墙

对于防御，我知之甚少，但是看到一篇防御文章，颇感有趣也非常受用，在此附上链接：https://www.cnblogs.com/csguo/p/7527582.html#/