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ARP--在TCP/IP協(xié)議棧中，最不安全的協(xié)議莫過于ARP了，我們經(jīng)常聽到的網(wǎng)絡(luò)掃描，內(nèi)網(wǎng)滲透，流量欺騙等等，他們基本上都與ARP有關(guān)系，甚至可以說，他們的底層都是基于ARP實(shí)現(xiàn)的。但是ARP的是實(shí)現(xiàn)僅需一問一答的兩個(gè)包即可，實(shí)現(xiàn)上很簡(jiǎn)單。 目錄
一、ARP協(xié)議 ARP（Address Resolution Protocol）地址解析協(xié)議，目的是實(shí)現(xiàn)IP地址到MAC地址的轉(zhuǎn)換。 在計(jì)算機(jī)間通信的時(shí)候，計(jì)算機(jī)要知道目的計(jì)算機(jī)是誰（就像我們?nèi)私涣饕粯樱缹?duì)方是誰），這中間需要涉及到MAC地址，而MAC是真正的電腦的唯一標(biāo)識(shí)符。 為什么需要ARP協(xié)議呢？因?yàn)樵贠SI七層模型中，對(duì)數(shù)據(jù)從上到下進(jìn)行封裝發(fā)送出去，然后對(duì)數(shù)據(jù)從下到上解包接收，但是上層（網(wǎng)絡(luò)層）關(guān)心的IP地址，下層關(guān)心的是MAC地址，這個(gè)時(shí)候就需要映射IP和MAC。 ARP之簡(jiǎn)單請(qǐng)求應(yīng)答 當(dāng)兩臺(tái)計(jì)算機(jī)在同一個(gè)局域網(wǎng)通信，我們以ping命令為例，該命令使用的ICMP協(xié)議
PC1依據(jù)OSI模型①依次從上至下對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝，包括對(duì)ICMP Date加IP包頭的封裝，但是到了封裝MAC地址的時(shí)候，②PC1首先查詢自己的ARP緩存表，發(fā)現(xiàn)沒有IP2和他的MAC地址的映射，這個(gè)時(shí)候MAC數(shù)據(jù)幀封裝失敗。我們使用ping命令的時(shí)候，是指定PC2的IP2的，計(jì)算機(jī)是知道目的主機(jī)的IP地址，能夠完成網(wǎng)絡(luò)層的數(shù)據(jù)封裝，因?yàn)樵O(shè)備通信還需要對(duì)方的MAC地址，但是PC1的緩存表里沒有，所以在MAC封裝的時(shí)候填入不了目的MAC地址。 那么PC1為了獲取PC2的MAC地址，③PC1要發(fā)送詢問信息，詢問PC2的MAC地址，詢問信息包括PC1的IP和MAC地址、PC2的IP地址，這里我們想到一個(gè)問題，即使是詢問信息，也是需要進(jìn)行MAC數(shù)據(jù)幀的封裝，那這個(gè)詢問信息的目的MAC地址填什么呢，規(guī)定當(dāng)目的MAC地址為ff-ff-ff-ff-ff-ff時(shí)，就代表這是一個(gè)詢問信息，也即使后面我要說的廣播。 PC2收到這個(gè)詢問信息后，將這里面的IP1和MAC1（PC1的IP和MAC）添加到本地的ARP緩存表中，然后④PC2發(fā)送應(yīng)答信息，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行IP和MAC的封裝，發(fā)送給PC1，因?yàn)榫彺姹砝镆呀?jīng)有PC1的IP和MAC的映射了呢。這個(gè)應(yīng)答信息包含PC2的IP2和MAC2。PC1收到這個(gè)應(yīng)答信息，理所應(yīng)當(dāng)?shù)木瞳@取了PC2的MAC地址，并添加到自己的緩存表中。 經(jīng)過這樣交互式的一問一答，PC1和PC2都獲得了對(duì)方的MAC地址，值得注意的是，目的主機(jī)先完成ARP緩存，然后才是源主機(jī)完成ARP緩存。之后PC1和PC2就可以真正交流了。 ARP之廣播請(qǐng)求單播回應(yīng) 上圖面的圖解是不完全的ARP協(xié)議，因?yàn)樵诰钟蚓W(wǎng)里邊不會(huì)只有兩臺(tái)主機(jī)，這里就要考慮如何在局域網(wǎng)眾多主機(jī)里獲得目的主機(jī)的MAC。
和上面的一樣，剛開始PC1并不知道PC2的MAC地址，同樣需要發(fā)送ARP請(qǐng)求，但是這個(gè)局域網(wǎng)里主機(jī)很多，怎么唯獨(dú)獲取PC2的MAC呢，①我們想到和一群陌生人交流一樣，可以挨著詢問一遍，這就是我們要說的廣播，首先PC1廣播發(fā)送詢問信息（信息和上一張圖介紹的一樣），在這個(gè)普通交換機(jī)上連接的設(shè)備都會(huì)受到這個(gè)PC1發(fā)送的詢問信息。 接下來②需要做的是，所有在這個(gè)交換機(jī)上的設(shè)備需要判斷此詢問信息，如果各自的IP和要詢問的IP不一致，則丟棄，如圖PC3、Route均丟棄該詢問信息，而對(duì)于PC2判斷該詢問信息發(fā)現(xiàn)滿足一致的要求，則接受，同樣的寫入PC1的IP和MAC到自己的ARP映射表中。 最后，③PC2單播發(fā)送應(yīng)答信息給PC1，告訴PC1自己的IP和MAC地址。 二、ARP數(shù)據(jù)包信息 ARP數(shù)據(jù)的詳細(xì)信息列表如下
ARP請(qǐng)求包
ARP應(yīng)答包 內(nèi)容格式和上圖相似，不過會(huì)有目的地址對(duì)應(yīng)的MAC地址，ARP數(shù)據(jù)包類型字段為2。 三、ARP攻擊
我們知道，當(dāng)PC1對(duì)PC2正常通信的時(shí)候（先別管攻擊者PC3），PC2、PC1會(huì)先后建立對(duì)方的IP和MAC地址的映射（即建立ARP緩存表），同時(shí)對(duì)于交換機(jī)而言，它也具有記憶功能，會(huì)基于源MAC地址建立一個(gè)CAM緩存表（記錄MAC對(duì)應(yīng)接口的信息），理解為當(dāng)PC1發(fā)送消息至交換機(jī)的Port1時(shí)，交換機(jī)會(huì)把源MAC（也就是MAC1）記錄下來，添加一條MAC1和Port1的映射，之后交換機(jī)可以根據(jù)MAC幀的目的MAC進(jìn)行端口轉(zhuǎn)發(fā)，這個(gè)時(shí)候PC3只是處于監(jiān)聽狀態(tài)，會(huì)把PC1的廣播丟棄。 正常的PC3會(huì)把廣播包丟棄，同樣的PC3可以抓住這一環(huán)節(jié)的漏洞，把不屬于自己的廣播包接收，同時(shí)回應(yīng)一個(gè)虛假的回應(yīng)包，告訴PC1我就是PC2 （IP2-MAC3），這樣PC1會(huì)收到兩個(gè)回應(yīng)包（一個(gè)正確的IP2-MAC2，一個(gè)虛假的IP2-MAC3），但是PC1并不知道到底哪個(gè)是真的，所以PC1會(huì)做出判斷，并且判斷后到達(dá)的為真，那么怎么讓虛假的回應(yīng)包后到達(dá)呢，PC3可以連續(xù)不斷的發(fā)送這樣的回應(yīng)包，總會(huì)把哪個(gè)正確的回應(yīng)包覆蓋掉。 而后PC1會(huì)建立IP2-MAC3這樣一條ARP緩存條目，以后當(dāng)PC1給PC2發(fā)送信息的時(shí)候，PC1依據(jù)OSI模型從上至下在網(wǎng)絡(luò)層給數(shù)據(jù)封裝目的IP為IP2的包頭，在鏈路層通過查詢ARP緩存表封裝目的MAC為MAC3的數(shù)據(jù)幀，送至交換機(jī)，根據(jù)查詢CAM表，發(fā)現(xiàn)MAC3對(duì)應(yīng)的接口為Port3，就這樣把信息交付到了PC3，完成了一次ARP攻擊。
如果ARP攻擊嚴(yán)重話，會(huì)導(dǎo)致同一個(gè)局域網(wǎng)（也是同一個(gè)廣播域）的所有主機(jī)的ARP緩存表中都存放著錯(cuò)誤的IP和MAC的映射，如上圖，每臺(tái)主機(jī)的ARP緩存表中，不論哪個(gè)IP，都會(huì)映射到攻擊者的MAC地址MAC1上，這樣該局域網(wǎng)內(nèi)的所有主機(jī)的消息都發(fā)送到Hacker的主機(jī)上。 |
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