20241903 2024-2025-2 《网络攻防实践》第4次作业
1. 实践内容
本次实验需要尝试在网络攻防实验环境中完成TCP/IP协议栈重点协议的攻击实验，包括ARP缓存欺骗攻击、ICMP重定向攻击、SYN Flood攻击、TCP RST攻击、TCP会话劫持攻击。
2. 前置知识
TCP/IP协议栈：今天我们要进行的实践都要基于TCP/IP协议栈中的特定的协议。我们平常学习的网络体系结构分为以下三种：七层、四层和五层。其中，七层网络结构（OSI模型）主要提供了一个标准化的理论框架，详细定义了网络通信的每一层功能，便于不同系统之间的互操作性和协议设计。但是它过于复杂，实际应用中很少完全实现，更多用于理论分析和教学。我们提到的TCP/IP协议栈主要是至四层网络结构（TCP/IP模型）和五层网络结构，四层结构简化了OSI模型，专注于实际应用，成为互联网的基础架构，实现了全球范围内的网络互联。但是它层次较少，某些功能划分不够清晰，如应用层包含了OSI模型中表示层和会话层的功能。而五层网络结构在OSI和TCP/IP之间找到了平衡，既保留了OSI的层次清晰性，又简化了实际应用，常用于教学和网络设计。然而虽然比OSI简化，但在实际应用中仍不如TCP/IP模型普及，适用性有限。
ARP缓存欺骗攻击：
ARP（Address Resolution Protocol，地址解析协议) 用于将网络层的IP地址解析为数据链路层的MAC地址，以便在局域网中正确传输数据包。它的工作流程包括：
- ARP请求：当设备需要发送数据时，如果不知道目标IP对应的MAC地址，会广播一个ARP请求包，询问“谁有这个IP地址？”。
- ARP响应：拥有该IP地址的设备会回复一个ARP响应包，告知其MAC地址。
- 更新ARP缓存：发送方收到响应后，将IP-MAC映射存入ARP缓存，供后续通信使用。
它可以提供的服务有：
- 地址解析：实现IP地址到MAC地址的动态映射。
- 局域网通信：确保数据包在局域网内正确传递。
而 ARP缓存欺骗攻击 （ARP Spoofing）是一种网络攻击，攻击者通过伪造ARP消息，欺骗目标设备将其MAC地址与错误的IP地址关联，从而截获或篡改网络流量。
它的攻击过程主要分为以下几步：
- 伪造ARP响应：攻击者发送虚假的ARP响应包，声称自己的MAC地址对应目标IP地址。
- 更新ARP缓存：目标设备更新其ARP缓存，将攻击者的MAC地址与目标IP地址关联。
- 流量重定向：发往目标IP地址的网络流量被重定向到攻击者的设备，攻击者可以截获、篡改或阻断这些流量。
ICMP重定向攻击：
ICMP（Internet Control Message Protocol，互联网控制消息协议） 是TCP/IP协议栈的一部分，主要用于在IP网络中传递控制消息和错误报告。它通常用于网络诊断和故障排除，例如通过ping命令测试网络连通性。它的主要功能有：
- 错误报告：当数据包无法到达目的地时，ICMP会发送错误消息（如“目标不可达”）。
- 网络诊断：通过工具如
ping和traceroute，ICMP用于检测网络连通性和路径。 - 流量控制：通知发送方降低数据发送速率（如“源抑制”消息）。
而 ICMP重定向攻击 是一种网络攻击，攻击者通过伪造ICMP重定向消息，诱使目标设备将数据包发送到攻击者指定的路由，从而截获或篡改网络流量。
它的攻击过程主要分为以下几步：
- 伪造ICMP重定向消息：攻击者发送伪造的ICMP重定向消息，声称存在更优的路由。
- 更新路由表：目标设备接收并信任该消息，更新其路由表，将数据包重定向到攻击者指定的路径。
- 流量截获：攻击者可以截获、篡改或阻断目标设备的网络流量。
TCP和TCP的三次握手：
TCP（Transmission Control Protocol，传输控制协议） 是一种面向连接的、可靠的、基于字节流的传输层通信协议。它确保数据在网络中可靠、有序地传输，广泛应用于Web浏览、电子邮件、文件传输等场景。
而 TCP三次握手 指的是TCP协议建立连接的过程，确保通信双方能够同步序列号并确认对方的接收和发送能力。其过程如下：
第一次握手：客户端发送SYN包（SYN=1，seq=x）到服务器，请求建立连接。
第二次握手：服务器收到SYN包后，回复SYN-ACK包（SYN=1，ACK=1，seq=y，ack=x+1），表示同意建立连接。
第三次握手：客户端收到SYN-ACK包后，发送ACK包（ACK=1，seq=x+1，ack=y+1），确认连接建立。
SYN Flood攻击 ：
SYN Flood攻击是一种常见的拒绝服务攻击（DoS），利用TCP协议的三次握手过程中的漏洞，耗尽目标服务器的资源，使其无法响应合法用户的请求。在正常的TCP连接中，客户端发送SYN包，服务器回复SYN-ACK包，客户端再回复ACK包，完成连接。而攻击者发送大量伪造的SYN包到目标服务器，通常使用虚假的源IP地址。这样服务器在第二次握手时为每个SYN包分配资源并等待ACK回复，但由于源IP是伪造的，ACK永远不会到达。服务器资源被大量未完成的连接占用，导致无法处理合法请求。
TCP RST攻击：
TCP RST攻击是一种利用TCP协议进行的攻击，攻击者通过伪造TCP重置（RST）包，强制中断目标设备之间的TCP连接，导致通信中断。首先攻击者伪造一个RST包，其中包含目标连接的源IP、目标IP、源端口、目标端口以及正确的序列号。然后攻击者将伪造的RST包发送给通信的一方或双方。接收方收到RST包后，会认为连接出现错误，因而立即终止连接。
TCP会话劫持攻击：
同样的，TCP会话劫持攻击是一种利用TCP协议进行的攻击，攻击者通过窃取或伪造TCP会话中的序列号，冒充合法用户接管会话，从而窃取数据或执行恶意操作。首先，攻击者通过嗅探工具监听目标设备之间的TCP通信，获取序列号和确认号。然后攻击者伪造包含正确序列号的数据包，冒充合法用户发送给目标服务器。最后，服务器接受伪造的数据包，攻击者成功接管会话，可以窃取数据或执行恶意操作。
3. 实践过程
实验一：ARP缓存欺诈
本实验使用攻击机一台（kali），靶机两台（winxp,seed）。
先查看三个机器的ip和mac地址：
可以看到，kali的ip地址是192.168.200.6，mac地址是00:0c:29:20:26:aa，seed的ip地址是192.168.200.5，mac地址是00:0c:29:47:cb:62，winxp的ip地址是192.168.200.3。Mac地址是:00-0C-29-B0-66-37。
首先，使用seed来ping winxp，指令是ping 192.168.200.3。
成功ping通。
在seed上键入arp -a查看arp表。
可以看到都是ip和mac对应的。
在kali中键入netwox 80 -e 00:0c:29:20:26:aa 1 -i 192.168.200.3，构成一个winxp的ip到kali的mac的映射。
然后在seed中再次键入arp -a，得到下图的结果，可以发现winxp的ip下成功变成了kali的mac地址，表示欺骗成功！
最后在kali上打开wireshark监听eth0，用seedping 192.168.200.3，在kali上成功捕获到包。
实验二：ICMP重定向攻击
本实验使用攻击机一台（kali），靶机一台（seed）。
由实验一已知：kali的ip地址是192.168.200.6，seed的ip地址是192.168.200.5。
首先，在seed上键入route -n。可以看到网关ip是192.168.200.1。
然后回到kali，打开wireshark监听eth0，键入指令netwox 86 -f "host 192.168.200.5" -g 192.168.200.6 -i 192.168.200.1，将icmp报文重定向到kali机上。
可以看到，icmp报文被重定向到kali（192.168.200.6）。
在wireshark上也能看到icmp被重定向的信息。
实验三：SYN Flood攻击
本实验使用攻击机一台（kali），靶机两台（winxp,seed）。
由实验一知，kali的ip地址是192.168.200.6，seed的ip地址是192.168.200.5，winxp的ip地址是192.168.200.3。
先试用seed对winxp进行telnet登录，指令telnet 192.168.200.3。输入账号密码成功登录。
然后开启wireshark监听网络，在kali上键入netwox 76 -i 192.168.200.3 -p 23，对winxp的telnet端口进行SYN Flood攻击。短短几秒之后便有几十万余的包。可以看到都是伪造的不同的ip地址和端口发送往靶机192.168.200.3:23的包。
实验四：SYN RST攻击
本实验使用攻击机一台（kali），靶机两台（winxp,seed）。
由实验一知，kali的ip地址是192.168.200.6，seed的ip地址是192.168.200.5，winxp的ip地址是192.168.200.3。
再次用seed对winxp进行telnet登录，指令telnet 192.168.200.3。输入账号密码成功登录。
回到kali，打开wireshark监听网络，键入netwox 78 -i 192.168.200.3。可以看到，kali伪造了seed的地址发了个带有RTS标志的包。
seed使用telnet登录进winxp的连接也断掉了。
继续重试若干次，都是发现连接被马上停止。
实验五：TCP会话劫持攻击
本实验使用攻击机一台（kali），靶机两台（winxp,seed）。
由实验一知，kali的ip地址是192.168.200.6，seed的ip地址是192.168.200.5，winxp的ip地址是192.168.200.3。
首先在kali上键入ettercap -G打开ettercap。
点勾开始嗅探，然后点击 menu->Hosts->Scan for hosts。
再通过hosts list查看扫描到的主机。
将seed设置为target 1，winxp设置成target 2。
进入MITM menu，选择ARP poisoning，点击OK。
然后点击menu->view->connections。
切换到seed，使用telnet登录winxp。再回到kali，发现这里放着所有我在seed上用telnet登录winxp的内容，包括账号和密码。
4. 学习中遇到的问题及解决
- 问题1：实验三telnet winxp被拒绝连接。
- 问题1解决方案：原因是winxp上的telnet服务（23端口）没有打开。在我的电脑->右键->管理->计算机管理->服务和应用程序->服务->telnet，设为手动并启动然后保存。就能成功登录。
5. 实践总结
通过本次实验，我深入理解了TCP/IP协议栈中关键协议的安全漏洞及攻击方式，包括ARP缓存欺骗、ICMP重定向、SYN Flood、TCP RST攻击和TCP会话劫持。实验让我直观感受到网络协议的脆弱性，例如ARP信任机制易被伪造、TCP序列号可被猜测等。同时，我也认识到防御措施的重要性，如加密通信、序列号随机化和入侵检测。这次实验让我对网络安全的攻防博弈有了更深的理解，也激发了我进一步学习的兴趣。
