解决局域网ARP攻击造成的断网问题

解决局域网ARP攻击造成的断网问题【字号：大中小】实战：解决局域网ARP攻击造成的断网问题家里通过连接老妈学校的局域网上网（不用出上网费，^_^）~~从06年8月起，局域网中上网经常性掉线，通过科来网络分析系统发现，局域网中出现了arp欺骗攻击。经过我不断查找资料，2月初终于实现完美预防，下面就做个总结，希望对其他人有帮助~~：）1.ARP概念ARP，全称AddressResolutionProtocol，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，每个网卡一个，据我观察分析，装系统时系统自动给予编号，形如00-03-0F-01-3E-0A），以保证通信的顺利进行。1.1ARP和RARP报头结构ARP和RARP使用相同的报头结构，如图1所示。（图1ARP/RARP报头结构）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。1.2ARP工作原理1.首先，每台主机都会在自己的ARP缓冲区(ARPCache)中建立一个ARP列表，以表示IP地址和MAC地址的对应关系。2.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。3.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；4.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。例如：A的地址为：IP：192.168.1.1MAC:AA-AA-AA-AA-AA-AAB的地址为：IP：192.168.1.2MAC:BB-BB-BB-BB-BB-BB根据上面的所讲的原理，我们简单说明这个过程：A要和B通讯，A就需要知道B的以太网地址，于是A发送一个ARP请求广播（谁是192.168.1.2，请告诉192.168.1.1），当B收到该广播，就检查自己，结果发现和自己的一致，然后就向A发送一个ARP单播应答（192.168.1.2在BB-BB-BB-BB-BB-BB）。1.3ARP通讯模式通讯模式（PatternAnalysis）：在网络分析中，通讯模式的分析是很重要的，不同的协议和不同的应用都会有不同的通讯模式。更有些时候，相同的协议在不同的企业应用中也会出现不同的通讯模式。ARP在正常情况下的通讯模式应该是：请求-应答-请求-应答，也就是应该一问一答。2.常见ARP攻击类型个人认为常见的ARP攻击为两种类型：ARP扫描和ARP欺骗。2.1ARP扫描（ARP请求风暴）通讯模式（可能）：请求-请求-请求-请求-请求-请求-应答-请求-请求-请求...描述：网络中出现大量ARP请求广播包，几乎都是对网段内的所有主机进行扫描。大量的ARP请求广播可能会占用网络带宽资源；ARP扫描一般为ARP攻击的前奏。出现原因（可能）：*病毒程序，侦听程序，扫描程序。*如果网络分析软件部署正确，可能是我们只镜像了交换机上的部分端口，所以大量ARP请求是来自与非镜像口连接的其它主机发出的。*如果部署不正确，这些ARP请求广播包是来自和交换机相连的其它主机。2.2ARP欺骗ARP协议并不只在发送了ARP请求才接收ARP应答。当计算机接收到ARP应答数据包的时候，就会对本地的ARP缓存进行更新，将应答中的IP和MAC地址存储在ARP缓存中。所以在网络中，有人发送一个自己伪造的ARP应答，网络可能就会出现问题。这可能就是协议设计者当初没考虑到的！2.2.1欺骗原理假设一个网络环境中，网内有三台主机，分别为主机A、B、C。主机详细信息如下描述：A的地址为：IP：192.168.1.1MAC:AA-AA-AA-AA-AA-AAB的地址为：IP：192.168.1.2MAC:BB-BB-BB-BB-BB-BBC的地址为：IP：192.168.1.3MAC:CC-CC-CC-CC-CC-CC正常情况下A和C之间进行通讯，但是此时B向A发送一个自己伪造的ARP应答，而这个应答中的数据为发送方IP地址是192.168.1.3（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地址四192.168.1.1（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。注意：一般情况下，ARP欺骗的某一方应该是网关。2.2.2两种情况ARP欺骗存在两种情况：一种是欺骗主机作为“中间人”，被欺骗主机的数据都经过它中转一次，这样欺骗主机可以窃取到被它欺骗的主机之间的通讯数据；另一种让被欺骗主机直接断网。第一种：窃取数据（嗅探）通讯模式：应答-应答-应答-应答-应答-请求-应答-应答-请求-应答...描述：这种情况就属于我们上面所说的典型的ARP欺骗，欺骗主机向被欺骗主机发送大量伪造的ARP应答包进行欺骗，当通讯双方被欺骗成功后，自己作为了一个“中间人“的身份。此时被欺骗的主机双方还能正常通讯，只不过在通讯过程中被欺骗者“窃听”了。出现原因（可能）：*木马病毒（例如一款传奇木马）*嗅探*人为欺骗第二种：导致断网通讯模式：应答-应答-应答-应答-应答-应答-请求…描述：这类情况就是在ARP欺骗过程中，欺骗者只欺骗了其中一方，如B欺骗了A，但是同时B没有对C进行欺骗，这样A实质上是在和B通讯，所以A就不能和C通讯了，另外一种情况还可能就是欺骗者伪造一个不存在地址进行欺骗。对于伪造地址进行的欺骗，在排查上比较有难度，这里最好是借用TAP设备（呵呵，这个东东好像有点贵勒），分别捕获单向数据流进行分析！出现原因（可能）：*木马病毒（同上）*人为破坏*一些网管软件的控制功能3.常用的防护方法3.1对于arp攻击的解决思路1、不要把你的网络安全信任关系建立在IP基础上或MAC基础上，（rarp同样存在欺骗的问题），理想的关系应该建立在IP+MAC基础上。2、设置静态的MAC--IP对应表，不要让主机刷新你设定好的转换表。3、除非很有必要，否则停止使用ARP，将ARP做为永久条目保存在对应表中。4、使用ARP服务器。通过该服务器查找自己的ARP转换表来响应其他机器的ARP广播。确保这台ARP服务器不被黑。5、使用proxy代理IP的传输。6、使用硬件屏蔽主机。设置好你的路由，确保IP地址能到达合法的路径。（静态配置路由ARP条目），注意，使用交换集线器和网桥无法阻止ARP欺骗。7、管理员定期用响应的IP包中获得一个rarp请求，然后检查ARP响应的真实性。8、管理员定期轮询，检查主机上的ARP缓存。9、使用防火墙连续监控网络。注意有使用SNMP的情况下，ARP的欺骗有可能导致陷阱包丢失。3.2我个人的解决方案及结果目前对于ARP攻击防护问题出现最多是绑定IP和MAC和使用ARP防护软件，也出现了具有ARP防护功能的路由器。3.2.1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。欺骗是通过ARP的动态实时的规则欺骗内网机器，所以我们把ARP全部设置为静态可以解决对内网PC的欺骗，同时在网关也要进行IP和MAC的静态绑定，这样双向绑定才比较保险。方法：对每台主机进行IP和MAC地址静态绑定。通过命令，arp-s可以实现“arp–sIPMAC地址”。例如：“arp–s192.168.10.1AA-AA-AA-AA-AA-AA”。如果设置成功会在PC上面通过执行arp-a可以看到相关的提示：InternetAddressPhysicalAddressType192.168.1.1AA-AA-AA-AA-AA-AAstatic(静态)一般不绑定,在动态的情况下：InternetAddressPhysicalAddressType192.168.1.1AA-AA-AA-AA-AA-AAdynamic(动态)说明：对于网络中有很多主机，如果我们这样每一台都去做静态绑定，工作量是非常大的。这种静态绑定，在电脑每次重起后，都必须重新在绑定，虽然也可以做一个批处理文件，放在启动文件夹下，随系统启动运行。打开记事本，将下面代码写入记事本，保存时起名为***.bat。@echooffarp-darp-sIP地址MAC地址这种方法经我的实验，结果并不令人满意，仍然经常断网。3.2.2使用ARP防护软件目前关于ARP类的防护软件出的比较多了，我向大家推荐Antiarp（原antiarpsniffer）。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。这个软件最新版本为ARP防火墙单机版4.0Beta4，及ARP防火墙网络版V3.0.0.1，下面为我使用单机版AntiARPStand-aloneEdition的方法。安装运行后，点击面板上的软件设置按钮，出现图二界面，设置主动防御为警戒，网关IP/MAC可以自动获取或手动设置，我推荐手动设置。左侧一般选项按提示设置就可。点击开始保护就可高枕无忧。注：我的电脑安装有虚拟机及蓝牙上网设备，在使用时软件开机自动运行后，反而无法获得DHCP指派的IP地址，只有自动私有地址。所以我用手动启动，也可用软件startupDelayer定制启动的顺序及延时。图二本方法经我的使用证实，完全解决了断网问题，是个很不错的个人防护方法。注：对于ARP防火墙软件，请点此访问官方网站。3.2.3具有ARP防护功能的路由器这类路由器以前听说的很少，对于这类路由器中提到的ARP防护功能，其实它的原理就是定期的发送自己正确的ARP信息。但是路由器的这种功能对于真正意义上的攻击，是不能解决的。ARP的最常见