安全之道:掌握ARP協(xié)議 防范ARP攻擊(1)

ARP協(xié)議：

為了工作需要，很多企業(yè)都會建立自己的企業(yè)內(nèi)網(wǎng)，我們稱之為局域網(wǎng)，如政府部門、機關(guān)單位、學(xué)校宿舍都對以太網(wǎng)情有獨鐘。在這種網(wǎng)絡(luò)中有兩種地址，一種是IP地址，它是由軟件分配的，可以改變，工作于OSI參考模型的第三層;另一種是MAC地址，也稱為網(wǎng)卡地址，是存儲在種個網(wǎng)卡的，是不可改變的，工作于OSI參考模型的第二層。局域網(wǎng)中的每一臺計算機都具有這兩種地址。

按照OSI封裝、解封裝的工作過程，必須實現(xiàn)這兩種地址之間的轉(zhuǎn)換，這中間需要用到ARP以及RARP協(xié)議，當(dāng)然我今天的重點是ARP。

ARP協(xié)議，又稱為地址解析協(xié)議，英文全稱是(Address Resolution Protocol)是屬于TCP/IP協(xié)議族的。它的主要作用是網(wǎng)絡(luò)地址轉(zhuǎn)換。

在局域網(wǎng)中，當(dāng)一臺主機把以太網(wǎng)數(shù)據(jù)幀發(fā)送到另一臺主機時，是根據(jù)48bit以太網(wǎng)地址來確定目的接口的。網(wǎng)絡(luò)中實際傳輸?shù)拿恳粠锇心繕?biāo)主機的介質(zhì)訪問控制子層(Media Access Control，MAC)地址。在以太網(wǎng)中，一個主機要和另一個主機進行直接通信，必須要知道目標(biāo)主機的MAC地址。而MAC地址可以通過地址解析協(xié)議獲得。所謂“地址解析”就是在IP地址和采用不同網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的硬件地址之間提供的動態(tài)映射。ARP協(xié)議就是用來獲取目的主機的MAC地址的。需要獲取的主機MAC地址，是存儲在網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)幀中的。

當(dāng)然，還有另外一個協(xié)議是RARP，叫做反向地址解析協(xié)議(Reverse Address Resolution Protocol,RARP)，其作用是將MAC地址轉(zhuǎn)換為IP地址。

ARP緩存表：

為了提高通信的效率，網(wǎng)絡(luò)上每臺主機都有一個ARP緩存表，這也是ARP高效運行的關(guān)鍵所在。緩存表中存放了最近的Internet地址到硬件地址之間的映射記錄。用戶可以使用arp–a命令查看本機ARP緩存內(nèi)容。以主機A向主機B發(fā)送數(shù)據(jù)為例，當(dāng)發(fā)送數(shù)據(jù)時，主機A會在本機的ARP緩存表中尋找是否有目標(biāo)IP地址。如尋找到，將目標(biāo)主機MAC地址寫入以太網(wǎng)幀首部加入到輸出隊列等候發(fā)送;否則，主機A就會在網(wǎng)絡(luò)上發(fā)送一個ARP請求廣播，詢問同一網(wǎng)段內(nèi)主機B的MAC地址。網(wǎng)絡(luò)上其他主機并不響應(yīng)該ARP詢問，只有主機B的ARP層收到這份報文后，才會向主機A發(fā)送一個ARP應(yīng)答，告知其MAC地址為“00-E0-4C-87-DD-D2”

此時，主機A將獲得主機B的MAC地址，就可以向主機B發(fā)送信息。在發(fā)送信息的同時更新本機的ARP緩存表，以便下次再向主機B發(fā)送信息時，直接從ARP緩存表里查找。每臺在第一次登錄網(wǎng)絡(luò)建立網(wǎng)絡(luò)連接時，都要發(fā)送ARP廣播包;如果要訪問的主機的IP地址和MAC地址在本機ARP緩存表中不存在，也將向網(wǎng)絡(luò)發(fā)送ARP請求。由此可以根據(jù)每個用戶的既定訪問權(quán)限信息對主機的ARP緩存表作相應(yīng)改變，從而達到訪問控制的目的。

但考慮到網(wǎng)絡(luò)的實時變化，ARP高速緩存中的記錄不是一承不變的，而是是動態(tài)變化的，每當(dāng)發(fā)送一個指定地點的數(shù)據(jù)報且高速緩存中不存在當(dāng)前項目時，ARP便會自動添加當(dāng)前項目。ARP緩存采用老化機制，在一段時間內(nèi)如果表中的某一行沒有被使用，該行就會被刪除，如此可以大大縮小ARP緩存表的長度，加快查詢速度。因此，訪問控制要求所進行的ARP緩存改變必須進行定時刷新，從而適應(yīng)ARP緩存老化機制。

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