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1、ARP协议概述
IP数据包常通过以太网发送。以太网设备并不识别位IP地址:它们是以位以太网地址传输以太网数据包的。因此,IP驱动器必须把IP目的地址转换成以太网网目的地址。在这两种地址之间存在着某种静态的或算法的映射,常常需要查看一张表。地址解析协议(Address Resolution Protocol,ARP)就是用来确定这些映象的协议。
ARP工作时,送出一个含有所希望的IP地址的以太网广播数据包。目的地主机,或另一个代表该主机的系统,以一个含有IP和以太网地址对的数据包作为应答。发送者将这个地址对高速缓存起来,以节约不必要的ARP通信。
如果有一个不被信任的节点对本地网络具有写访问许可权,那么也会有某种风险。这样一台机器可以发布虚假的ARP报文并将所有通信都转向它自己,然后它就可以扮演某些机器,或者顺便对数据流进行简单的修改。ARP机制常常是自动起作用的。在特别安全的网络上, ARP映射可以用固件,并且具有自动抑制协议达到防止干扰的目的。
图1是一个用作IP到以太网地址转换的ARP报文的例子。在图中每一行为位,也就是4个八位组表示,在以后的图中,我们也将遵循这一方式。
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(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目的,ARP请求为1,ARP响应为2,RARP请求为3,RARP响应为4。
当发出ARP请求时,发送方填好发送方首部和发送方IP地址,还要填写目标IP地址。当目标机器收到这个ARP广播包时,就会在响应报文中填上自己的位主机地址。
2、ARP使用举例我们先看一下linux下的arp命令(如果开始arp表中的内容为空的话,需要先对某台主机进行一个连接,例如ping一下目标主机来产生一个arp项):
Address:主机的IP地址Hwtype:主机的硬件类型Hwaddress:主机的硬件地址Flags Mask:记录标志,"C"表示arp高速缓存中的条目,"M"表示静态的arp条目。用"arp --a"命令可以显示主机地址与IP地址的对应表,也就是机器中所保存的arp缓存信息。这个高速缓存存放了最近Internet地址到硬件地址之间的映射记录。高速缓存中每一项的生存时间一般为分钟,起始时间从被创建时开始算起。
可以看到在缓存中有一条...相对应的arp缓存条目。
在执行上面一条telnet命令的同时,用tcpdump进行****:
我们将会听到很多包,我们取与我们arp协议相关的2个包:
在第1行中,源端主机(d2server)的硬件地址是:D0:F8:0A:FB:。目的端主机的硬件地址是FF:FF:FF:FF:FF:FF,这是一个以太网广播地址。电缆上的每个以太网接口都要接收这个数据帧并对它进行处理。第1行中紧接着的一个输出字段是arp,表明帧类型字段的值是0x,说明此数据帧是一个ARP请求或回答。在每行中,单词后面的值指的是以太网数据帧的长度。由于ARP请求或回答的数据帧长都是字节(字节的ARP数据,字节的以太网帧头),因此,每一帧都必须加入填充字符以达到以太网的最小长度要求:字节。第1行中的下一个输出字段arp who-has表示作为ARP请求的这个数据帧中,目的I P地址是...的地址,发送端的I P地址是d2server的地址。tcpdump打印出主机名对应的默认I P地址。从第2行中可以看到,尽管ARP请求是广播的,但是ARP应答的目的地址却是...(:E0:3C::0D:)。ARP应答是直接送到请求端主机的,而是广播的。tcpdump打印出arp reply的字样,同时打印出响应者的主机ip和硬件地址。在每一行中,行号后面的数字表示tcpdump收到分组的时间(以秒为单位)。除第1行外,每行在括号中还包含了与上一行的时间差异(以秒为单位)。这个时候我们再看看机器中的arp缓存:
arp高速缓存中已经增加了一条有关...的映射。再看看其他的arp相关的命令:
可以看到我们用arp -s选项设置了...对应的硬件地址为:::::,而且这条映射的标志字段为CM,也就是说我们手工设置的arp选项为静态arp选项,它保持不变没有超时,不像高速缓存中的条目要在一定的时间间隔后更新。如果想让手工设置的arp选项有超时时间的话,可以加上temp选项
可以看到标志字段的静态arp标志"M"已经去掉了,我们手工加上的是一条动态条目。请大家注意arp静态条目与动态条目的区别。在不同的系统中,手工设置的arp静态条目是有区别的。在linux和win中,静态条目不会因为伪造的arp响应包而改变,而动态条目会改变。而在win中,手工设置的静态条目会因为收到伪造的arp响应包而改变。如果您想删除某个arp条目(包括静态条目),可以用下面的命令:
可以看到...的arp条目已经是不完整的了。还有一些其他的命令,可以参考linux下的man文档:d2server:/home/kerberos# man arp
3、ARP欺骗我们先复习一下上面所讲的ARP协议的原理。在实现TCP/IP协议的网络环境下,一个ip包走到哪里,要怎么走是靠路由表定义,但是,当ip包到达该网络后,哪台机器响应这个ip包却是靠该ip包中所包含的硬件mac地址来识别。也就是说,只有机器的硬件mac地址和该ip包中的硬件mac地址相同的机器才会应答这个ip包,因为在网络中,每一台主机都会有发送ip包的时候,所以,在每台主机的内存中,都有一个 arp--> 硬件mac 的转换表。通常是动态的转换表(该arp表可以手工添加静态条目)。也就是说,该对应表会被主机在一定的时间间隔后刷新。这个时间间隔就是ARP高速缓存的超时时间。通常主机在发送一个ip包之前,它要到该转换表中寻找和ip包对应的硬件mac地址,如果没有找到,该主机就发送一个ARP广播包,于是,主机刷新自己的ARP缓存。然后发出该ip包。 了解这些常识后,现在就可以谈在以太网络中如何实现ARP欺骗了,可以看看这样一个例子。3.1 同一网段的ARP欺骗
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