ARP欺骗攻击技术分析与防御论文.doc

第1期题目第4期辽宁省电子信息产品监督检验院年度论文2008年1月--ARP欺骗攻击技术分析与防御AddressResolutionProtocolDeceitAttackTechnologyAnalysisAndDefense姜志坤摘要：世界上没有绝对安全的网络。用户即使想尽一切办法升级自己的系统，并且及时地为它补上各种补丁，也不能保证自己的系统就是绝对的安全。Internet和TCP/IP从出现开始，在安全问题上就存在着难以克服的缺陷。TCP/IP很容易相信别人，即使对方是不怀好意的入侵者。TCP/IP的欺骗技术有很多种，包括ARP欺骗、序列号欺骗、路由攻击、源地址欺骗和授权欺骗等。本文针对ARP欺骗的工作原理以及攻击过程，提出了一系列的解决方法。关键字：入侵者ARP欺骗工作原理攻击过程所谓ARP即地址解析协议（AddressResolutionProtocol），是在仅知道主机的IP地址时确定其物理地址的一种协议。因IPv4和以太网的广泛应用，其主要用作将IP地址翻译为以太网的MAC地址，但其也能在ATM和FDDIIP网络中使用。从IP地址到物理地址的映射有两种方式：表格方式和非表格方式。ARP具体说来就是将网络层（IP层，也就是相当于OSI的第三层）地址解析为数据连接层（MAC层，也就是相当于OSI的第二层）的MAC地址。1.ARP欺骗原理1.1ARP欺骗机制分析ARP（AddressResolutionProtocol，地址解析协议）是一个位于TCP/IP协议栈中的低层协议，负责将某个IP地址解析成对应的MAC地址。从影响网络连接通畅的方式来看，ARP欺骗分为二种，一种是对路由器ARP表的欺骗；另一种是对内网PC的网关欺骗。第一种ARP欺骗的原理是——截获网关数据。它通知路由器一系列错误的内网MAC地址，并按照一定的频率不断进行，使真实的地址信息无法通过更新保存在路由器中，结果路由器的所有数据只能发送给错误的MAC地址，造成正常PC无法收到信息。第二种ARP欺骗的原理是——伪造网关。它的原理是建立假网关，让被它欺骗的PC向假网关发数据，而不是通过正常的路由器途径上网。在PC看来，就是上不了网了，“网络掉线了”。一般来说，ARP欺骗攻击的后果非常严重，大多数情况下会造成大面积掉线。有些网络管理员对此不甚了解，出现故障时，认为PC没有问题，交换机没掉线的“本事”，电信也不承认宽带故障。而且如果第一种ARP欺骗发生时，只要重启路由器，网络就能全面恢复，那问题一定是在路由器了。为此，宽带路由器背了不少“黑锅”。另外，为对抗假冒网关的ARP欺骗，路由器设计了网关的ARP广播机制，它以一个可选定的频次，向内网宣布正确的网关地址，维护网关的正当权益。在暂时无法及时清除ARP病毒，网络管理员还没有做PC上的IP-MAC绑定时，它能在一定程度上维持网络的运行，避免灾难性后果，赢取系统修复的时间。这就是ARP主动防范机制。不过，如果不在PC上绑定IP-MAC，虽然有主动防范机制，但网络依然在带病运行。因为这种ARP是内网的事情，是不通过路由器的。让路由器插手只能做到对抗，不能根绝。ARP太猖獗时，就会发生时断时续的故障，那是主动防范机制在与ARP欺骗进行拉锯式的斗争。1.2ARP欺骗攻击分析要想了解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A192.168.1.2主机B192.168.1.3网关C192.168.1.1主机D10.1.1.2网关E10.1.1.1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