基于arp欺騙的校園網(wǎng)防御策略研究

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1、基于ARP欺騙的校園網(wǎng)防御策略研究　　摘要：互聯(lián)網(wǎng)時刻面臨著各種各樣的攻擊和威脅，校園網(wǎng)也面臨著嚴(yán)重的挑戰(zhàn)和威脅.ARP協(xié)議欺騙是網(wǎng)絡(luò)欺騙的行為之一，利用ARP協(xié)議自身的安全缺陷，攻擊者可以重新偽造一個以太網(wǎng)上的IP數(shù)據(jù)報以取得目標(biāo)主機的信任，在校園網(wǎng)上可以進(jìn)行各類的攻擊。文中在分析ARP協(xié)議工作原理、ARP協(xié)議的設(shè)計缺陷、攻擊方式的基礎(chǔ)上，詳細(xì)論述了幾種基于ARP協(xié)議的校園網(wǎng)防御策略，為校園網(wǎng)的安全建設(shè)提供參考?！　￡P(guān)鍵詞：ARP欺騙；網(wǎng)絡(luò)攻擊；校園網(wǎng)　　中圖分類號：TP393文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-3044（2016）22-00

2、21-03　　Internet的發(fā)展極大地提高了人們的生活和工作效率，計算機已經(jīng)進(jìn)入千千萬萬的家庭當(dāng)中。2016年1月的第37次中國互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展?fàn)顩r統(tǒng)計報告顯示：截至2015年12月，中國網(wǎng)民規(guī)模達(dá)6.88億，互聯(lián)網(wǎng)普及率為50.3%。因特網(wǎng)的開放性造成的網(wǎng)絡(luò)和信息安全等問題也越來越受到人們的重視，校園網(wǎng)是為學(xué)校師生提供教學(xué)、科研和綜合信息服務(wù)的寬帶多媒體網(wǎng)絡(luò)，校園網(wǎng)的安全狀況直接影響到教學(xué)、科研、管理等活動的進(jìn)行。目前針對網(wǎng)絡(luò)的攻擊方式有很多種類：嗅探掃描攻擊，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)缺陷攻擊、Email攻擊、堆溢出攻擊、ARP攻擊等，其中基于ARP的攻擊

3、是危害較大的、比較典型一種攻擊方式，本文重點研究基于ARP欺騙的校園網(wǎng)攻擊防御方法，希望給校園網(wǎng)的安全建設(shè)提供一些借鑒。8　　1ARP協(xié)議的工作原理和典型應(yīng)用　　ARP（AddressResolutionProtocol）地址解析協(xié)議）是TCP/IP協(xié)議族中的一個重要協(xié)議，ARP是解決同一個局域網(wǎng)上的主機或路由器的IP地址和硬件地址的映射問題，在IPV4版本下，ARP協(xié)議的功能是完成從32位的IP地址到48位的MAC地址的轉(zhuǎn)換?！　?.1ARP協(xié)議工作原理　　在局域網(wǎng)中的每臺計算機都同時擁有兩個地址，一個是MAC地址，另一個是IP地址。MAC

4、地址就是以太網(wǎng)卡硬件地址（PhysicalAddress），它在生產(chǎn)時就已經(jīng)固化在網(wǎng)卡上的ROM中，是全球唯一的。IP地址是網(wǎng)絡(luò)層和以上各層使用的地址，是一種邏輯地址，它是由軟件分配的，根據(jù)使用情況需要是可以更改的。不管網(wǎng)絡(luò)層使用的是什么協(xié)議，在實際網(wǎng)絡(luò)的鏈路上傳送數(shù)據(jù)幀時，最終還是必須使用硬件地址。每一個主機都設(shè)有一個ARP高速緩存（ARPcache），里面有所在的局域網(wǎng)上的各主機和路由器的IP地址到硬件地址的映射表。當(dāng)主機A欲向本局域網(wǎng)上的某個主機B發(fā)送IP數(shù)據(jù)報時，就先在其ARP高速緩存中查看有無主機B的IP地址。如有，就可查出其對應(yīng)的

5、硬件地址，再將此硬件地址寫入MAC幀，然后通過局域網(wǎng)將該MAC幀發(fā)往此硬件地址。為了減少網(wǎng)絡(luò)上的通信量，主機A在發(fā)送其ARP請求分組時，就將自己的IP地址到硬件地址的映射寫入ARP請求分組。主機B收到A的ARP請求分組時，就將主機A的這一地址映射寫入主機B自己的ARP高速緩存中。這對主機B以后向A發(fā)送數(shù)據(jù)報時就更方便了?！　?.2使用ARP的四種典型情況8　　如果所要找的主機和源主機不在同一個局域網(wǎng)上，那么就要通過ARP找到一個位于本局域網(wǎng)上的某個路由器的硬件地址，然后把分組發(fā)送給這個路由器，讓這個路由器把分組轉(zhuǎn)發(fā)給下一個網(wǎng)絡(luò)。剩下的工作就由

6、下一個網(wǎng)絡(luò)來做。從IP地址到硬件地址的解析是自動進(jìn)行的，主機的用戶對這種地址解析過程是不知道的。只要主機或路由器要和本網(wǎng)絡(luò)上的另一個已知IP地址的主機或路由器進(jìn)行通信，ARP協(xié)議就會自動地將該IP地址解析為鏈路層所需要的硬件地址。使用ARP有以下四種情況如圖1所示：　　發(fā)送方是主機，要把IP數(shù)據(jù)報發(fā)送到本網(wǎng)絡(luò)上的另一個主機。這時用ARP找到目的主機的硬件地址，如圖1：主機B與主機C之間發(fā)送信息?！　“l(fā)送方是主機，要把IP數(shù)據(jù)報發(fā)送到另一個網(wǎng)絡(luò)上的一個主機。這時用ARP找到本網(wǎng)絡(luò)上的一個路由器的硬件地址。剩下的工作由這個路由器來完成，如圖1：主

7、機A與主機B或主機C之間發(fā)送信息?！　“l(fā)送方是路由器，要把IP數(shù)據(jù)報轉(zhuǎn)發(fā)到本網(wǎng)絡(luò)上的一個主機。這時用ARP找到目的主機的硬件地址。如圖1：路由器R1與主機A之間發(fā)送信息或路由器R2與主機B或主機C之間發(fā)送信息。　　發(fā)送方是路由器，要把IP數(shù)據(jù)報轉(zhuǎn)發(fā)到另一個網(wǎng)絡(luò)上的一個主機。這時用ARP找到本網(wǎng)絡(luò)上另一個路由器的硬件地址。剩下的工作由這個路由器來完成，如圖1：路由器R1與路由器R2之間發(fā)送信息。　　2ARP協(xié)議的漏洞　　TCP/IP協(xié)議棧中的的ARP8協(xié)議，其最初設(shè)計是建立在同一個局域網(wǎng)內(nèi)各站點之間互相信任的基礎(chǔ)之上，僅考慮其傳輸效率，而缺乏必

8、要的認(rèn)證和鑒別機制，導(dǎo)致ARP協(xié)議的安全性能相當(dāng)脆弱，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：　?、貯RP協(xié)議的請求包與應(yīng)答包通過廣播形式進(jìn)行傳送　　當(dāng)一臺計算機發(fā)送的ARP請求包