浅析ARP协议

一、ARP协议

ARP (Address Resolution Protocol) 是个地址解析协议。ARP协议的基本功能就是通过目标设备的IP地址,查询目标设备的MAC地址,以保证通信的顺利进行。

二、工作过程

1、同一网段

假设主机A和B在同一个网段,主机A要向主机B发送信息。具体的地址解析过程如下

  1. 主机A首先查看自己的ARP表,确定其中是否包含有主机B对应的ARP表项。如果找到了对应的MAC地址,则主机A直接利用ARP表中的MAC地址,对IP数据包进行帧封装,并将数据包发送给主机B。
  2. 如果主机A在ARP表中找不到对应的MAC地址,则将缓存该数据报文,然后以广播方式发送一个ARP请求报文。ARP请求报文中的发送端IP地址和发送端MAC地址为主机A的IP地址和MAC地址,目标IP地址和目标MAC地址为主机B的IP地址和全0的MAC地址。由于ARP请求报文以广播方式发送,该网段上的所有主机都可以接收到该请求,但只有被请求的主机(即主机B)会对该请求进行处理。
  3. 机B比较自己的IP地址和ARP请求报文中的目标IP地址,当两者相同时进行如下处理:将ARP请求报文中的发送端(即主机A)的IP地址和MAC地址存入自己的ARP表中。之后以单播方式发送ARP响应报文给主机A,其中包含了自己的MAC地址。
  4. 主机A收到ARP响应报文后,将主机B的MAC地址加入到自己的ARP表中以用于后续报文的转发,同时将IP数据包进行封装后发送出去。

2、不同网段

当主机A和主机B不在同一网段时,主机A就会先向网关发出ARP请求,ARP请求报文中的目标IP地址为网关的IP地址。当主机A从收到的响应报文中获得网关的MAC地址后,将报文封装并发给网关。如果网关没有主机B的ARP表项,网关会广播ARP请求,目标IP地址为主机B的IP地址,当网关从收到的响应报文中获得主机B的MAC地址后,就可以将报文发给主机B;如果网关已经有主机B的ARP表项,网关直接把报文发给主机B。

三、ARP攻击与防范

1、ARP攻击

ARP协议有简单、易用的优点,但是也因为其没有任何安全机制而容易被攻击发起者利用。

  1. 攻击者可以仿冒用户、仿冒网关发送伪造的ARP报文,使网关或主机的ARP表项不正确,从而对网络进行攻击。

  2. 攻击者通过向设备发送大量目标IP地址不能解析的IP报文,使得设备试图反复地对目标IP地址进行解析,导致CPU负荷过重及网络流量过大。

  3. 攻击者向设备发送大量ARP报文,对设备的CPU形成冲击。

2、攻击防范

2.1 源MAC地址固定的ARP攻击检测

本特性根据ARP报文的源MAC地址进行统计,在5秒内,如果收到同一源MAC地址的ARP报文超过一定的阈值,则认为存在攻击,系统会将此MAC地址添加到攻击检测表项中。在该攻击检测表项老化之前,如果设置的检查模式为过滤模式,则会打印告警信息并且将该源MAC地址发送的ARP报文过滤掉;如果设置的模式为监控模式,则只打印告警信息,不会将该源MAC地址发送的ARP报文过滤掉。

2.2绑定静态网关IP和MAC地址

主机与网管,双向绑定

四、参考地址

http://blog.163.com/hlz_2599/blog/static/142378474201341395651453/