ARP欺骗攻击的实现与防范
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ARP欺骗攻击的实现与防范
ARP协议简介
• ARP，全称Address Resolution Protocol，中文名为地 址解析协议，它工作在数据链路层，在本层和硬件 接口联系，同时对上层提供服务。 • IP数据包常通过以太网发送，以太网设备并不识别 32位IP地址，它们是以48位以太网地址传输以太网 数据包。因此，必须把IP目的地址转换成以太网目 的地址。在以太网中，一个主机要和另一个主机进 行直接通信，必须要知道目标主机的MAC地址。但 这个目标MAC地址是如何获得的呢？它就是通过地 址解析协议获得的。ARP协议用于将网络中的IP地址 解析为的硬件地址（MAC地址），以保证通信的顺 利进行。
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ARP欺骗
• 为什么ARP容易被欺骗？ • 局域网内主机数据包的传送完成不是依靠IP 地址，而是依靠ARP找到与IP地址对应的 MAC地址实现的。 • ARP欺骗的根本原因就是计算机维持一个 ARP告诉缓存表。ARP协议是不连接不可靠 的协议，ARP表随计算机不断发出请求和收 到相应而更新的，因此，ARP表中数据是不 会经过确认的，从而引起ARP欺骗攻击。
• • • • • •
内容： 建立基于交换机的网络环境； 用sniffer捕获网络上站点的信息； 用sniffer构造ARP响应包实施中间人欺骗 观察各主机的ARP变化情况； 用sniffer观察并分析欺骗的过程中各站的信 息流量；
• 注意事项： • 攻击主机发送ARP响应的频率不能小于主机 中ARP表的更新频率。 • 攻击主机扮演成网关时，注意观察攻击主 机所捕获到的信息，看能不能获得有价值 的信息； • 观察如何是网络中断？
ARP攻击防范
1 静态绑定
• 最常用的方法就是做 IP 和 MAC 静态绑定，在网内把主机 和网关都做 IP 和 MAC 绑定。 • 命令，arp -s 可以实现 “arp –s IP MAC 地址 ” 。 • 例如： “arp –s 192.168.10.1 AA-AA-AA-AA-AA-AA” 。 • 在 PC 上面通过执行 arp -a 可以看到相关的提示： • Internet Address Physical Address Type • 192.168.10.1 AA-AA-AA-AA-AA-AA static(静态)
• 注意：一般情况下，ARP 欺骗的某一方应该是网关。
– B 向 A 发送一个自己伪造的 ARP 应答，这个应答中的数据为发送方 IP 地 址是 192.168.10.3（C 的 IP 地址），MAC 地址是BB-BB-BB-BB-BB-BB（C 的 MAC 地址本来应该是 CC-CC-CC-CC-CC-CC，这里被伪造了）。当A 接收到 B 伪造的 ARP 应答，就会更新本地的 ARP 缓存（A 被欺骗了） ，这时 B 就 伪装成C了。 – 同时，B 同样向C 发送一个 ARP 应答，应答包中发送方 IP 地址四 192.168.10.1（A 的IP地址） ， MAC地址是BB-BB-BB-BB-BB-BB （A的MAC 地址本来应该是AA-AA-AA-AA-AA-AA） ，当 C 收到 B 伪造的 ARP 应答，也 会更新本地 ARP 缓存（C 也被欺骗了），这时 B 就伪装成了 A。 – 这样主机 A 和C 都被主机 B 欺骗，A和C 之间通讯的数据都经过了 B。主机 B 完全可以知道他们之间说的什么：）。这就是典型的 ARP 欺骗过程。
ARP报头结构
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硬件类型字段指明了发送方想知道的硬件接口类型，以太网的值为1； 协议类型字段指明了发送方提供的高层协议类型，IP为0800（16进制）； 硬件地址长度和协议长度指明了硬件地址和高层协议地址的长度，这样ARP报文就可以 在任意硬件和任意协议的网络中使用； 操作字段用来表示这个报文的类型，ARP请求为1，ARP响应为2，RARP请求为3，RARP 响应为4； 发送方的硬件地址（0-3字节）：源主机硬件地址的前3个字节； 发送方的硬件地址（4-5字节）：源主机硬件地址的后3个字节； 发送方IP（0-1字节）：源主机硬件地址的前2个字节； 发送方IP（2-3字节）：源主机硬件地址的后2个字节； 目的硬件地址（0-1字节）：目的主机硬件地址的前2个字节； 目的硬件地址（2-5字节）：目的主机硬件地址的后4个字节； 目的IP（0-3字节）：目的主机的IP地址。
ARP攻击实施工具
• 网络嗅探器sniffer
– 捕获目的主机信息 – 构造欺骗数据包 – 发起主动攻击
• 嗅探器的原理
ARP攻击实施工具
• 使用sniffer构造数据包
ARP 中间人攻击的实现
• 问题： 假设一个网络环境中，网内有三台主机，分别为主机 A、B、C。 A 的地址为：IP：192.168.10.1 MAC: AA-AA-AA-AA-AA-AA B 的地址为：IP：192.168.10.2 MAC: BB-BB-BB-BB-BB-BB C 的地址为：IP：192.168.10.3 MAC: CC-CC-CC-CC-CC-CC 正常情况下 A 和C 之间进行通讯，现在B要监听A和C之间的会话。 • 实施过程如下：
ARP的工作原理
• 首先，每台主机都会在自己的ARP缓冲区 (ARP Cache)中建立一个 ARP 列表，以表示IP地址和MAC地址的对应关系。 • 当源主机需要将一个数据包要发送到目的主机时，会首先检查自己 ARP列表中是否存在该 IP地址对应的MAC地址，如果有﹐就直接将数 据包发送到这个MAC地址；如果没有，就向本地网段发起一个ARP请 求的广播包，查询此目的主机对应的MAC地址。此ARP请求数据包里 包括源主机的IP地址、硬件地址、以及目的主机的IP地址。 • 网络中所有的主机收到这个ARP请求后，会检查数据包中的目的IP是 否和自己的IP地址一致。如果不相同就忽略此数据包；如果相同，该 主机首先将发送端的MAC地址和IP地址添加到自己的ARP列表中，如 果ARP表中已经存在该IP的信息，则将其覆盖，然后给源主机发送一 个 ARP响应数据包，告诉对方自己是它需要查找的MAC地址； • 源主机收到这个ARP响应数据包后，将得到的目的主机的IP地址和 MAC地址添加到自己的ARP列表中，并利用此信息开始数据的传输。 如果源主机一直没有收到ARP响应数据包，表示ARP查询失败。
ARP欺骗攻击原理-- ARP断网攻击
• ARP 断网攻击能使网络通讯中断，危害性 最为严重。
• 其原理是：攻击主机向被攻击发起主动发 起 ARP 回应，告诉对方一个错误的网关 MAC，从而让对方的数据发往错误甚至是 不存在的 MAC 地址处，从而断网。如果同 时对网络中的所有主机进行攻击，则会导 致整个局域网全部断网。
ARP攻击防范
2 使用 ARP防护软件 • 它们除了本身来检测出 ARP 攻击外，防护 的工作原理是一定频率向网络广播正确的 ARP 信息。
– 欣向 ARP工具 – Antiarp
3 具有 ARP防护功能的路由器
实验
• • • • • • • 目的： 理解ARP协议的工作原理以及特点； 理解ARP攻击的原理； 了解网络协议的非安全性特点； 了解网络攻击的概念以及攻击的危害； 了解网络嗅探器的使用； 掌握ARP攻击的实现过程以及有效的防御措 施；
ARP欺骗攻击分类
• ARP攻击类型：
– ARP 扫描 – ARP 中间人攻击 – ARP断网攻击。
ARP欺骗攻击原理-- ARP 扫描攻击
• ARP 扫描（ARP请求风暴）用于查找网络中存活的 主机，为后续攻击做准备。 • 其原理是：攻击主机向网段中所有机器挨个发起 ARP 请求，网络中的主机收到此 ARP 请求后，会 对攻击主机进行响应。 • 通过 ARP 扫描，网络中的主机在攻击者面前将会 暴露无疑，同时网络带宽被也会被严重耗费。 •
ARP欺骗攻击原理-- ARP 中间人攻击
• ARP 中间人攻击用于窃取信息。
• 其原理是：攻击主机向被攻击主机和网关 同时主动发起 ARP 回应，告诉对方自己是 它的目标 MAC，从而使被欺骗主机和网关 发送给对方的数据都在攻击主机处进行一 个跳转，进而完成信息窃取的目的。 • ARP 中间人攻击，能够导致被攻击主机的信 息泄密，同时也会耗费网络带宽。
ARP协议简介
• ARP，全称Address Resolution Protocol，中文名为地 址解析协议，它工作在数据链路层，在本层和硬件 接口联系，同时对上层提供服务。 • IP数据包常通过以太网发送，以太网设备并不识别 32位IP地址，它们是以48位以太网地址传输以太网 数据包。因此，必须把IP目的地址转换成以太网目 的地址。在以太网中，一个主机要和另一个主机进 行直接通信，必须要知道目标主机的MAC地址。但 这个目标MAC地址是如何获得的呢？它就是通过地 址解析协议获得的。ARP协议用于将网络中的IP地址 解析为的硬件地址（MAC地址），以保证通信的顺 利进行。
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ARP欺骗
• 为什么ARP容易被欺骗？ • 局域网内主机数据包的传送完成不是依靠IP 地址，而是依靠ARP找到与IP地址对应的 MAC地址实现的。 • ARP欺骗的根本原因就是计算机维持一个 ARP告诉缓存表。ARP协议是不连接不可靠 的协议，ARP表随计算机不断发出请求和收 到相应而更新的，因此，ARP表中数据是不 会经过确认的，从而引起ARP欺骗攻击。
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内容： 建立基于交换机的网络环境； 用sniffer捕获网络上站点的信息； 用sniffer构造ARP响应包实施中间人欺骗 观察各主机的ARP变化情况； 用sniffer观察并分析欺骗的过程中各站的信 息流量；
• 注意事项： • 攻击主机发送ARP响应的频率不能小于主机 中ARP表的更新频率。 • 攻击主机扮演成网关时，注意观察攻击主 机所捕获到的信息，看能不能获得有价值 的信息； • 观察如何是网络中断？
ARP攻击防范
1 静态绑定
• 最常用的方法就是做 IP 和 MAC 静态绑定，在网内把主机 和网关都做 IP 和 MAC 绑定。 • 命令，arp -s 可以实现 “arp –s IP MAC 地址 ” 。 • 例如： “arp –s 192.168.10.1 AA-AA-AA-AA-AA-AA” 。 • 在 PC 上面通过执行 arp -a 可以看到相关的提示： • Internet Address Physical Address Type • 192.168.10.1 AA-AA-AA-AA-AA-AA static(静态)
• 注意：一般情况下，ARP 欺骗的某一方应该是网关。
– B 向 A 发送一个自己伪造的 ARP 应答，这个应答中的数据为发送方 IP 地 址是 192.168.10.3（C 的 IP 地址），MAC 地址是BB-BB-BB-BB-BB-BB（C 的 MAC 地址本来应该是 CC-CC-CC-CC-CC-CC，这里被伪造了）。当A 接收到 B 伪造的 ARP 应答，就会更新本地的 ARP 缓存（A 被欺骗了） ，这时 B 就 伪装成C了。 – 同时，B 同样向C 发送一个 ARP 应答，应答包中发送方 IP 地址四 192.168.10.1（A 的IP地址） ， MAC地址是BB-BB-BB-BB-BB-BB （A的MAC 地址本来应该是AA-AA-AA-AA-AA-AA） ，当 C 收到 B 伪造的 ARP 应答，也 会更新本地 ARP 缓存（C 也被欺骗了），这时 B 就伪装成了 A。 – 这样主机 A 和C 都被主机 B 欺骗，A和C 之间通讯的数据都经过了 B。主机 B 完全可以知道他们之间说的什么：）。这就是典型的 ARP 欺骗过程。
ARP报头结构
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硬件类型字段指明了发送方想知道的硬件接口类型，以太网的值为1； 协议类型字段指明了发送方提供的高层协议类型，IP为0800（16进制）； 硬件地址长度和协议长度指明了硬件地址和高层协议地址的长度，这样ARP报文就可以 在任意硬件和任意协议的网络中使用； 操作字段用来表示这个报文的类型，ARP请求为1，ARP响应为2，RARP请求为3，RARP 响应为4； 发送方的硬件地址（0-3字节）：源主机硬件地址的前3个字节； 发送方的硬件地址（4-5字节）：源主机硬件地址的后3个字节； 发送方IP（0-1字节）：源主机硬件地址的前2个字节； 发送方IP（2-3字节）：源主机硬件地址的后2个字节； 目的硬件地址（0-1字节）：目的主机硬件地址的前2个字节； 目的硬件地址（2-5字节）：目的主机硬件地址的后4个字节； 目的IP（0-3字节）：目的主机的IP地址。
ARP攻击实施工具
• 网络嗅探器sniffer
– 捕获目的主机信息 – 构造欺骗数据包 – 发起主动攻击
• 嗅探器的原理
ARP攻击实施工具
• 使用sniffer构造数据包
ARP 中间人攻击的实现
• 问题： 假设一个网络环境中，网内有三台主机，分别为主机 A、B、C。 A 的地址为：IP：192.168.10.1 MAC: AA-AA-AA-AA-AA-AA B 的地址为：IP：192.168.10.2 MAC: BB-BB-BB-BB-BB-BB C 的地址为：IP：192.168.10.3 MAC: CC-CC-CC-CC-CC-CC 正常情况下 A 和C 之间进行通讯，现在B要监听A和C之间的会话。 • 实施过程如下：
ARP的工作原理
• 首先，每台主机都会在自己的ARP缓冲区 (ARP Cache)中建立一个 ARP 列表，以表示IP地址和MAC地址的对应关系。 • 当源主机需要将一个数据包要发送到目的主机时，会首先检查自己 ARP列表中是否存在该 IP地址对应的MAC地址，如果有﹐就直接将数 据包发送到这个MAC地址；如果没有，就向本地网段发起一个ARP请 求的广播包，查询此目的主机对应的MAC地址。此ARP请求数据包里 包括源主机的IP地址、硬件地址、以及目的主机的IP地址。 • 网络中所有的主机收到这个ARP请求后，会检查数据包中的目的IP是 否和自己的IP地址一致。如果不相同就忽略此数据包；如果相同，该 主机首先将发送端的MAC地址和IP地址添加到自己的ARP列表中，如 果ARP表中已经存在该IP的信息，则将其覆盖，然后给源主机发送一 个 ARP响应数据包，告诉对方自己是它需要查找的MAC地址； • 源主机收到这个ARP响应数据包后，将得到的目的主机的IP地址和 MAC地址添加到自己的ARP列表中，并利用此信息开始数据的传输。 如果源主机一直没有收到ARP响应数据包，表示ARP查询失败。
ARP欺骗攻击原理-- ARP断网攻击
• ARP 断网攻击能使网络通讯中断，危害性 最为严重。
• 其原理是：攻击主机向被攻击发起主动发 起 ARP 回应，告诉对方一个错误的网关 MAC，从而让对方的数据发往错误甚至是 不存在的 MAC 地址处，从而断网。如果同 时对网络中的所有主机进行攻击，则会导 致整个局域网全部断网。
ARP攻击防范
2 使用 ARP防护软件 • 它们除了本身来检测出 ARP 攻击外，防护 的工作原理是一定频率向网络广播正确的 ARP 信息。
– 欣向 ARP工具 – Antiarp
3 具有 ARP防护功能的路由器
实验
• • • • • • • 目的： 理解ARP协议的工作原理以及特点； 理解ARP攻击的原理； 了解网络协议的非安全性特点； 了解网络攻击的概念以及攻击的危害； 了解网络嗅探器的使用； 掌握ARP攻击的实现过程以及有效的防御措 施；
ARP欺骗攻击分类
• ARP攻击类型：
– ARP 扫描 – ARP 中间人攻击 – ARP断网攻击。
ARP欺骗攻击原理-- ARP 扫描攻击
• ARP 扫描（ARP请求风暴）用于查找网络中存活的 主机，为后续攻击做准备。 • 其原理是：攻击主机向网段中所有机器挨个发起 ARP 请求，网络中的主机收到此 ARP 请求后，会 对攻击主机进行响应。 • 通过 ARP 扫描，网络中的主机在攻击者面前将会 暴露无疑，同时网络带宽被也会被严重耗费。 •
ARP欺骗攻击原理-- ARP 中间人攻击
• ARP 中间人攻击用于窃取信息。
• 其原理是：攻击主机向被攻击主机和网关 同时主动发起 ARP 回应，告诉对方自己是 它的目标 MAC，从而使被欺骗主机和网关 发送给对方的数据都在攻击主机处进行一 个跳转，进而完成信息窃取的目的。 • ARP 中间人攻击，能够导致被攻击主机的信 息泄密，同时也会耗费网络带宽。