ARP协议详解：工作原理、攻击手法与防范措施

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@小白创作中心

ARP协议详解：工作原理、攻击手法与防范措施

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来源

https://www.cnblogs.com/mysticbinary/p/18296411

ARP协议是网络通信中用于解析IP地址与MAC地址之间映射关系的重要协议。本文将详细介绍ARP协议的工作原理、常见攻击手法以及相应的防范措施，帮助读者全面了解这一基础网络协议及其安全风险。

ARP是什么？

ARP（Address Resolution Protocol）是通过网络地址（IP）来定位机器MAC地址的协议，它通过解析网络层地址（IP）来找寻数据链路层地址（MAC）的网络传输协议。

ARP已经在很多网路层和数据链接层之间得以实现。不过在IPv6中用邻居发现协议（NDP）代替地址解析协议（ARP）。

ARP协议工作原理

ARP协议的目的

根据IP地址，获取到机器的MAC地址。因为IP地址和MAC地址是两个关键的通信参数，没有他俩就做不了。

为什么要找MAC

IP和MAC都是用来定位机器的，IP地址的主要作用是在跨越不同网络的情况下进行通信时对设备进行寻址，以便把数据包正确地发送到目标计算机。IP地址是逻辑地址，用于在网络层寻址和路由选择。IP地址可以分为公共IP地址和私有IP地址。私有IP地址是在局域网中使用的，只在局域网内部有效，用于在局域网中进行内部通信。MAC地址在网络接口控制器（NIC）中预设，一般由设备制造商分配，具有全球唯一性。

在局域网中，设备之间的通信通常是通过MAC地址实现的，而不是通过IP地址。

广播找MAC过程

比如说你已经有一个目标IP地址了，你想找这个IP的MAC地址，那么ARP会这样做，它会向路由（或交换机）广播一条消息，上面主要填写自己机器的信息，和想要的信息：

网络层：
目标IP：表示要找个这个IP的MAC地址；
目标MAC：00:00:00:00:00:00 表示要找这个机器的MAC地址，先用0占位；
链路层：
目标MAC：ff:ff:ff:ff:ff:ff 表示在数据链路层进行广播，查找这个目标IP的MAC；

局域网内的所有机器，都会收到这条消息。

缓存IP、MAC过程

非目标机器收到这条消息，知道不是找它，直接丢弃。当目标IP机器收到这条消息后，知道是在找他，他就给这个源IP和源MAC回复一条消息，说我的MAC是XXX，你备份一下吧。

源IP机器收到目标机器的MAC后，防止后期还要用到，又要去找，浪费时间，就在本地缓存一份。所以每台主机都会缓存一份自己常用的IP和MAC地址表，类似下面的图：

更新缓存过程

局域网内，IP地址是可以变更的，当有一台或多台机器的IP发送了改变，那么他们本地维护的缓存表不就没法使用了？或者就乱套了，想找张三，变成找到李四了。

解决：在变更了自己的IP之后，那么他们就会在局域网内发送一个特殊ARP包，内容大致是说，我的IP地址变更了，MAC地址也附上，你们也把自己的缓存更新一下。然后局域网内的所有机器，都屁颠屁颠的跟着更新自己的缓存。

ARP协议下的攻击原理

更新缓存这个功能其实是个正常的功能，因为有些机器IP地址就是会经常变更，发个通告出来，让大家修改一下地址也没毛病。问题就在于，有心怀不轨的攻击者，他就利用了这个不验证、不鉴权就直接修改缓存的机制。基于这个机制，攻击者就可以开始攻击了。

比如，他李四替换了张三的地址。更狠的，他直接把他自己主机地址和路由器的地址替换了，局域网内所有人的数据都往他机器上发了，他在转发出去，然后他就能截取别人的流量，别人的小秘密全被他知道了！

常见的攻击类型如下：

ARP 缓存投毒攻击：使攻击者能够通过破坏网络的 ARP 表（MAC 到 IP 设备映射）来拦截网络设备之间的通信。
ARP 欺骗网关攻击：中间人攻击是同时欺骗局域网内的主机和网关，局域网中用户的数据和网关的数据会发给同一个攻击者，这样，用户与网关的数据就会泄露。
ARP 泛洪攻击：通过向网关发送大量ARP报文，导致网关无法正常响应。首先发送大量的ARP请求报文，然后又发送大量虚假的ARP响应报文，从而造成网关部分的CPU利用率上升难以响应正常服务请求，而且网关还会被错误的ARP表充满导致无法更新维护正常ARP表，消耗网络带宽资源。
IP地址冲突攻击：通过对局域网中的物理主机进行扫描，扫描出局域网中的物理主机的MAC地址，然后根据物理主机的MAC进行攻击，导致局域网内的主机产生IP地址冲突，影响用户的网络正常使用。

攻击软件

Ettercap

Ettercap的中间人攻击，在它的选项栏里有四种：ARP缓存投毒，ICMP重定向，端口监听，DHCP欺骗。Ettercap的功能是很强大，从它的插件就可以看到功能有：发现可疑ARP活动、ARP响应、DNS欺骗、Dos攻击、发现连接（交换环境）、发现Ettercap活动、列出子网未使用的IP、隔离主机、MAC泛洪、ssltrip等。