局域網(wǎng)ARP病毒攻擊與防范探析

毛潮鋼 中交一航局第二工程有限公司，山東 青島 266071

局域網(wǎng)ARP病毒攻擊與防范探析

毛潮鋼 中交一航局第二工程有限公司，山東 青島 266071

局域網(wǎng)中ARP病毒攻擊頻繁發(fā)作，給用戶造成諸多不便。本文從ARP協(xié)議及工作原理入手，深入分析了ARP安全漏洞及病毒攻擊原理，闡明了ARP病毒欺騙的過程，提出解決方法和防范措施。

局域網(wǎng)；ARP攻擊；防范

引言

計算機(jī)病毒伴隨著Internet的發(fā)展，傳播速度越來越快、破壞能力也越來越強(qiáng)。局域網(wǎng)ARP病毒攻擊事件時常出現(xiàn)，造成網(wǎng)絡(luò)頻繁中斷，病毒發(fā)作時計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)連接正常，能登陸成功，卻無法打開網(wǎng)頁，極大地影響了用戶的正常使用。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，主要是因為個別用戶計算機(jī)感染ARP病毒所導(dǎo)致。筆者結(jié)合自己的一些網(wǎng)絡(luò)管理經(jīng)驗，對ARP病毒攻擊進(jìn)行了分析和總結(jié)，提出了一些相應(yīng)的解決方法和防范措施。

1 ARP協(xié)議及工作原理

ARP協(xié)議：即地址解析協(xié)議，實現(xiàn)通過IP地址得知其物理地址。在TCP/IP網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，每個主機(jī)都分配了一個32位的IP地址，這種互聯(lián)網(wǎng)地址是在網(wǎng)際范圍標(biāo)識主機(jī)的一種邏輯地址。為了讓報文在物理網(wǎng)路上傳送，必須知道對方目的主機(jī)的物理地址，這樣就存在把IP地址變成物理地址的地址轉(zhuǎn)換問題。以以太網(wǎng)環(huán)境為例，為了正確地向目的主機(jī)傳送報文，必須把目的主機(jī)的32位IP地址轉(zhuǎn)換成為48位以太網(wǎng)地址，這就需要在互連層有一組服務(wù)協(xié)議將IP地址轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的物理地址，這組協(xié)議就是ARP協(xié)議。

工作原理：在每臺安裝有TCP/IP協(xié)議的電腦里都有一個ARP緩存表，表里的IP地址與MAC地址是一一對應(yīng)的。 以主機(jī)A（192.168.1.5）向主機(jī)B（192.168. 1.1）發(fā)送數(shù)據(jù)為例：當(dāng)發(fā)送數(shù)據(jù)時，主機(jī)A會在自己的ARP緩存表中尋找是否有目標(biāo)主機(jī)B的IP地址。如果找到了，也就知道了目標(biāo)主機(jī)B的MAC地址，直接把目標(biāo)主機(jī)B的MAC地址寫入幀里面發(fā)送就可以了；如果在ARP緩存表中沒有找到目標(biāo)主機(jī)B的IP地址，主機(jī)A就會在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送一個廣播，向在同一網(wǎng)段內(nèi)的所有主機(jī)發(fā)出這樣的詢問：“我是192.168.1.5，我的硬件地址是‘主機(jī)A的MAC地址’，請問IP地址為192.168.1.1的主機(jī)MAC地址是什么？”網(wǎng)絡(luò)上其他主機(jī)并不響應(yīng)主機(jī)A的ARP詢問，只有主機(jī)B接收到這個幀時，才向主機(jī)A做出這樣的回應(yīng)：“192. 168.1.1的MAC地址是00-aa-00-62-c6-09”。這樣，主機(jī)A就知道了主機(jī)B的MAC地址，就可以向主機(jī)B發(fā)送信息了，同時主機(jī)A和主機(jī)B都更新了自己的ARP緩存表（因為主機(jī)A在詢問的時候把自己的IP和 MAC地址一起都告訴了主機(jī)B），下次主機(jī)A再向主機(jī)B或者主機(jī)B向主機(jī)A發(fā)送信息時，就可以直接從各自的ARP緩存表里查找到了。ARP緩存表采用老化機(jī)制（即設(shè)置了生存時間TTL），在一段時間內(nèi)（一般15～20分鐘）如果表中的某一行沒有使用，就會被刪除，這樣可以大大減少ARP緩存表的長度，加快查詢速度。

2 遭受ARP攻擊后現(xiàn)象

ARP欺騙木馬的中毒現(xiàn)象表現(xiàn)為：使用局域網(wǎng)時會突然掉線，過一段時間后又會恢復(fù)正常。用戶頻繁斷網(wǎng)，IE瀏覽器頻繁出錯，以及一些常用軟件出現(xiàn)故障等。如果局域網(wǎng)中計算機(jī)是通過身份認(rèn)證上網(wǎng)的，會突然出現(xiàn)可認(rèn)證，但不能上網(wǎng)的現(xiàn)象（無法ping通網(wǎng)關(guān)），重啟機(jī)器或在MS-DOS窗口下運(yùn)行命令arp -d后又可恢復(fù)上網(wǎng)等現(xiàn)象。

ARP欺騙木馬只需在局域網(wǎng)內(nèi)成功感染一臺電腦，就可能導(dǎo)致整個局域網(wǎng)許多用戶都無法上網(wǎng)，嚴(yán)重的甚至可能帶來整個網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。該木馬發(fā)作時，除了導(dǎo)致用戶上網(wǎng)出現(xiàn)時斷時續(xù)的現(xiàn)象外，還會竊取用戶密碼，如盜取QQ密碼、盜取各種網(wǎng)絡(luò)游戲密碼和賬號、盜竊網(wǎng)上銀行賬號進(jìn)行非法交易活動等。

3 故障原因查找分析

3.1 ARP緩存表查看方法

ARP緩存表是可以查看的，也可以添加和修改。在MS-DOS命令窗口下運(yùn)行“arp -a”命令，就可以查看ARP緩存表中的內(nèi)容。

用“arp -d”命令可以刪除ARP表中所有的內(nèi)容；

用“arp -d +空格+ <指定IP地址>”可以刪除指定IP所在行的內(nèi)容；

用“arp -s”可以手動在ARP表中指定IP地址與MAC地址的對應(yīng)關(guān)系。

3.2 ARP病毒攻擊查找過程

①執(zhí)行arp –a，列出了：

10.216.96.18 00-0F-EA-11-00-5E

10.216.96.3 00-0F-EA-11-00-5E（改變后的網(wǎng)關(guān)MAC地址）

由于之前我們已經(jīng)知道網(wǎng)關(guān)的正確物理地址是00-00-0c-07-0a-01，此時卻變成了00-0F-EA-11-00-5E，說明10.216. 96.18正在利用arp進(jìn)行欺騙，冒充網(wǎng)關(guān)。

②執(zhí)行arp -d，清除ARP緩存列表信息。重新運(yùn)行arp –a，看可疑IP地址是否存在，不存在說明此IP地址正常，存在則說明該機(jī)器有ARP病毒。

③使用tracert命令，在任意一臺受影響的主機(jī)上，在MS-DOS命令窗口下運(yùn)行如下命令：tracert 61.135.179.148（外網(wǎng)IP地址）。假定設(shè)置的缺省網(wǎng)關(guān)為10.216. 96.3，在跟蹤一個外網(wǎng)地址時，第一跳卻是10.216.96.18，那么10.216.96.18就是病毒源。

通過以上查找分析，局域網(wǎng)內(nèi)有計算機(jī)感染ARP 病毒，中毒機(jī)器的網(wǎng)卡會不斷發(fā)送虛假的ARP數(shù)據(jù)包，告訴網(wǎng)內(nèi)其它計算機(jī)網(wǎng)關(guān)的MAC地址是中毒機(jī)器的MAC地址，使其它計算機(jī)將本來發(fā)送網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)從而發(fā)送到中毒機(jī)器上，導(dǎo)致整個局域網(wǎng)都無法上網(wǎng)，乃至整個網(wǎng)絡(luò)的癱瘓。我們知道局域網(wǎng)中的數(shù)據(jù)流向是網(wǎng)關(guān)→本機(jī)，如果網(wǎng)絡(luò)有ARP 欺騙之后，數(shù)據(jù)的流向是網(wǎng)關(guān)→攻擊者→本機(jī)，因此攻擊者能隨意竊聽網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息。

4 解決方法及防范措施

①合理劃分VLAN，徹底阻止盜用IP、MAC地址，杜絕ARP的攻擊。

②使用可防御ARP攻擊的三層交換機(jī)，綁定端口MAC-IP。限制ARP流量，及時發(fā)現(xiàn)并自動阻斷ARP攻擊端口。

③安裝ARP防火墻或者開啟局域網(wǎng)ARP防護(hù)，比如360安全衛(wèi)士等，并且實時下載安裝系統(tǒng)漏洞補(bǔ)丁，關(guān)閉不必要的服務(wù)等，減少病毒的攻擊。

④經(jīng)常更新殺毒軟件病毒庫，允許的情況下可設(shè)置為每天定時自動更新。

⑤如果沒有安裝防范軟件，則可以通過編寫簡單的批處理程序來綁定網(wǎng)關(guān)，從而防止ARP欺騙。步驟如下：

首先，獲得網(wǎng)關(guān)的MAC地址。以Windows XP為例，點擊“開始”→“運(yùn)行”→輸入“cmd”→“確定”→輸入“arp -a”，查看網(wǎng)關(guān)的MAC地址；

第二步，編寫批處理文件arp.bat，內(nèi)容如下：

arp -s 10.216.96.3 00-00-0c-07-0a-01（注：arp -s是用來手動綁定IP地址對應(yīng)的MAC地址）；

第三步，編寫完后另存為.bat文件，并將這個批處理文件拖到Windows開始程序的“啟動”中，重起電腦即可。

5 結(jié)束語

ARP協(xié)議制定時間比較早，對于ARP病毒攻擊最根本的解決措施就是使用 IPv6協(xié)議，因為IPv6定義了鄰機(jī)發(fā)現(xiàn)協(xié)議（NDP），把ARP納入NDP并運(yùn)行于因特網(wǎng)控制報文協(xié)議（ICMP）上，使ARP更具有一般性，包括更多的內(nèi)容，而且不用為每種鏈路層協(xié)議定義一種ARP。

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷更新，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的不斷完善，我們已經(jīng)可以更好的解決ARP攻擊問題，確保網(wǎng)絡(luò)安全可靠運(yùn)行。

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.15.054