一、ARP攻擊概述

在上篇文章里，我給大家普及了ARP協(xié)議的基本原理，包括ARP請求應答、數(shù)據(jù)包結構以及協(xié)議分層標準，今天我們繼續(xù)討論大家最感興趣的話題：ARP攻擊原理是什么？通過ARP攻擊可以做什么，賬號是否可以被竊??？有哪些常見的ARP滲透（攻擊）工具可以用來練手？ARP掃描和攻擊有什么區(qū)別，底層數(shù)據(jù)包特征是怎樣的？

接下來，我們通過圖解的方式來深入了解ARP攻擊是如何實現(xiàn)的。

二、ARP攻擊原理

但凡局域網(wǎng)存在ARP攻擊，都說明網(wǎng)絡存在'中間人'，我們可以用下圖來解釋。

在這個局域網(wǎng)里面，PC1、PC2、PC3三臺主機共同連接到交換機SW1上面，對應3個接口port1/2/3。假設PC3這臺主機安裝了ARP攻擊軟件或遭受ARP病毒，成為這個網(wǎng)絡的攻擊者（hacker），接下來，PC3是如何攻擊的？先不急，先來回顧下PC1和PC2是如何通信的。

①PC1需要跟PC2通信，通過ARP請求包詢問PC2的MAC地址，由于采用廣播形式，所以交換機將ARP請求包從接口P1廣播到P2和PC3。（注：交換機收到廣播/組播/未知幀都會其他接口泛洪）

②PC2根據(jù)詢問信息，返回ARP單播回應包；此時PC3作為攻擊者，沒有返回ARP包，但是處于'監(jiān)聽'狀態(tài)，為后續(xù)攻擊做準備。

③PC1和PC2根據(jù)ARP問答，將各自的ARP映射信息（IP-MAC）存儲在本地ARP緩存表。

④交換機根據(jù)其學習機制，記錄MAC地址對應的接口信息，存儲在CAM緩存表（也稱為MAC地址表）。交換機收到數(shù)據(jù)包時，會解封裝數(shù)據(jù)包，根據(jù)目標MAC字段進行轉發(fā)。

關于上面的圖解，我們要記住這些關鍵知識（敲黑板?。?/p>

①主機通信需要查找ARP表，而交換機通信需要查找CAM表（路由器則查找Route表）。

注：ARP表：ip<->mac CAM表：mac<->port （Route表：route<->port）

②交換機基于源MAC地址學習，基于目的MAC地址轉發(fā)。

③同一局域網(wǎng)內，攻擊者可以根據(jù)主機的ARP廣播請求監(jiān)聽其IP和MAC信息。

注：這里是'被動監(jiān)聽'，跟后面要談到的'主動掃描'，原理上有區(qū)分，這里先埋個坑）

接下來是重點，我們來看看PC3（Hacker）是如何發(fā)起ARP攻擊的=>

正常情況下，若收到的ARP請求不是給自己的，則直接丟棄；而這里PC3（Hacker）在監(jiān)聽之后，發(fā)起了ARP回應包：我就是PC2（IP2-MAC3）。

從拓撲可以出現(xiàn)，PC3明明是IP3對應MAC3，很顯然這就是一個ARP欺騙行為。于此同時，PC2正常的ARP回應包也交到了PC1手中，我們來看PC1接下來如何處理的：

PC1收到兩個ARP回應包，內容分別如下：

③我是PC2，我的IP地址是IP2，我的MAC地址是MAC2；

③我是PC2，我的IP地址是IP2，我的MAC地址是MAC3；

PC1一臉懵：咋回事？還有這操作？不管了，我選最新的?。ê蟮絻?yōu)先）

這里給大家順便普及下網(wǎng)絡協(xié)議里各種表在處理緩存信息的方式：

要么'先到先得'，要么'后到優(yōu)先'。上面提到的ARP和CAM表，就是遵循'后到優(yōu)先'原則，而后面章節(jié)我們會講到的DHCP表，則遵循'先到先得'原則。

那么問題來了，上面兩個ARP回應包到底哪個先到哪個后到呢？

作為初學者，可能還在糾結前后這種naive的問題；而作為hacker，只要持續(xù)不停發(fā)出ARP欺騙包，就一定能夠覆蓋掉正常的ARP回應包。穩(wěn)健的ARP嗅探/滲透工具，能在短時間內高并發(fā)做網(wǎng)絡掃描（例如1秒鐘成千上百的數(shù)據(jù)包），能夠持續(xù)對外發(fā)送欺騙包。

無論如何，當PC1和PC2這種'小白'用戶遇到PC3（hacker）時，最終的結果一定是這樣的：

小白 vs 黑客，很明顯的較量，PC1最終記錄的是虛假的ARP映射：IP2<->MAC3，得到錯誤信息的PC1，接下來會發(fā)生什么情況呢？（我們以PC1 ping PC2為例）

根據(jù)數(shù)據(jù)封裝規(guī)則，當PC1要跟PC2進行通信時，無論是發(fā)生PING包還是發(fā)送其他數(shù)據(jù)，首先要查找ARP表，然后在網(wǎng)絡層打上源目IP，在鏈路層打上源目MAC，然后將數(shù)據(jù)包發(fā)送給交換機。交換機收到之后對數(shù)據(jù)進行解封裝，并且查看CAM表（基于目的MAC轉發(fā)），由于目標MAC3對應Port3，所以交換機自然而然將其轉發(fā)給PC3。

就這樣，PC1本來要發(fā)給PC2的數(shù)據(jù)包，落到了PC3（Hacker）手里，這就完成了一次完整的ARP攻擊。反過來，如果PC2要將數(shù)據(jù)包發(fā)送給PC1，PC3仍然可以以同樣的ARP欺騙實現(xiàn)攻擊，這就有了下面這張圖（PC3既欺騙了PC1，也欺騙了PC2）。

此時，PC1和PC2的通信數(shù)據(jù)流被PC3攔截，形成了典型的'中間人攻擊'。那么，一旦被攻擊并攔截，攻擊者能做什么，普通用戶又會遭受什么損失？這里給大家舉幾個常見的例子=>

①攻擊者既然操控了數(shù)據(jù)流，那么直接斷開通信是輕而易舉的，即'斷網(wǎng)攻擊'，例如，PC1發(fā)給PC2的數(shù)據(jù)在PC3這里可以直接丟棄，而如果這里的PC2是一臺出口路由器（無線路由器），那就意味著PC1直接無法連上互聯(lián)網(wǎng)。

②'斷網(wǎng)攻擊'顯然容易被發(fā)現(xiàn)，而且比較'殘忍'，所以就有了更加常見的應用-'限速'。例如，在宿舍上網(wǎng)突然很慢，在網(wǎng)吧上網(wǎng)突然打不開網(wǎng)頁，如果這個網(wǎng)絡沒有安全防御，那么很有可能有'內鬼'。

③其實無論是'斷網(wǎng)攻擊'還是'限速'，整體還是比較'善良'，因為這里流量里面的核心數(shù)據(jù)還沒有被'提取'出來。如果攻擊者是一名真正的黑客，他的目的一定不會這么無聊，因為內網(wǎng)流量對于黑客是沒有太大價值的，而只有'用戶隱私'，例如常見網(wǎng)站的登錄賬號密碼，這些才是最有價值的。

問：遭受ARP攻擊之后，哪些賬號可能被竊??？

答：任何基于明文傳輸?shù)膽茫伎梢员桓`取。例如，如果一個網(wǎng)站不是HTTPS協(xié)議，而是基于HTTP明文傳輸，那么當你登錄這個網(wǎng)站時，你的密碼就會被竊取。除了http（web應用），常見的還有telnet、ftp、pop3/smtp/imap（郵箱）等應用，都很容易泄露密碼。

三、常見ARP滲透工具與底層原理分析

基于ARP欺騙原理設計出來的滲透/攻擊工具非常多，而最終能實現(xiàn)什么功能則各有差異，簡單舉幾個例子：

①無毒無害型的僅具備ARP掃描功能，用來發(fā)現(xiàn)內網(wǎng)主機；例如Metasploit里面的arping/arpscan相關模塊；

②ARP掃描+流量控制（限速或限制能上哪些網(wǎng)站和應用）；例如Windows下的P2P終結者；

③ARP掃描+賬號竊?。ňW(wǎng)站、郵箱、各種）；最強的莫過于Windows下的Cain，當然還有跨平臺的Ettercap（需配合其他工具）；

當然，如果攻擊者足夠強悍，也可以基于協(xié)議底層原理，編寫自己的ARP工具。這里我通過wirehshark給大家還原真實網(wǎng)絡中常見的ARP掃描和欺騙攻擊（具體的軟件使用這里暫時不出現(xiàn)，大家重點關注底層實現(xiàn)）。

在這張圖里面，Hacker（就是我...）接入了一個WiFi網(wǎng)絡，這個10.1.20.0/24便是所在的網(wǎng)段。剛進來一個陌生網(wǎng)絡，Hacker只知道自己的IP信息，例如IP地址是10.1.20.253，網(wǎng)關地址是10.1.20.254，而這個局域網(wǎng)的其他設備是什么？有多少臺？地址分布是多少？Hacker都不知道，接下來怎么辦呢？是不是要直接發(fā)動ARP攻擊了？

不用這么著急，咋們至少要先了解下這個網(wǎng)絡，進行基本的掃描和踩點。這個時候通過ARP工具對這個WiFi網(wǎng)絡進行掃描，具體的數(shù)據(jù)包截圖如下：

上面的ARP掃描過程，大概的情況是這樣的=>

其實，這就是典型的'盲掃'或者'暴力掃描'：反正我不知道網(wǎng)絡到底有多少主機，那我就嘗試一下把整個網(wǎng)段全部問一遍得了。好比老師上課點名，把每個學生的桌位號念一遍，誰舉手就到勤，沒舉手就算逃課。

那么，這個實際網(wǎng)絡里面，到底誰'舉手'了呢？我們來看Wireshark抓包情況。

在ARP應答信息里面，除了IP地址和MAC信息，我們還能看到相關的設備廠商信息，例如cisco、meizu、apple、xiaomi等，這其實就是依靠MAC地址前面24位的OUI（機構唯一標識符）來識別的。

Wireshark或掃描器能夠幫我們將OUI轉為對應的廠商（還有一些掃描器基于Netbios協(xié)議，還能找到電腦的主機名），所以，掃描之后可以得到下面這張圖片=>

通過掃描，我們已經(jīng)知道了整個網(wǎng)絡的主機信息，例如20.254對應cisco，應該是路由器，20.248對應apple，是蘋果手機，20.249對應xiaomi，是小米手機，以此類推.....

接下來，如何進行ARP欺騙攻擊呢？這里將最重點的數(shù)據(jù)包截取出來=>

根據(jù)之前的信息，我們知道00:08:ca:86:f8:0f其實就是hacker的mac地址，并且對應的真正的IP地址應該是10.1.20.253。而這里很明顯是hacker在欺騙局域網(wǎng)其他主機，它對外聲稱：自己就是'所有人'。尤其是上面標紅的主機，我們已經(jīng)知道是小米、思科、蘋果等設備，但是hacker都聲明是自己！這樣做的意義在于覆蓋掉其他主機的ARP緩存表信息，并生成錯誤的ARP映射，最終將通信流量交給hacker。

當然，還有另外一種ARP欺騙的做法：hacker告訴所有人，自己就是網(wǎng)關。因為其他主機訪問互聯(lián)網(wǎng)必經(jīng)之路便是網(wǎng)關（出口路由器/無線路由器），通過這種方式，同樣可以截取到用戶數(shù)據(jù)流，這里給出另外一個網(wǎng)絡的實現(xiàn)過程=>

Hacker欺騙主機Honhai，告訴它：我就是網(wǎng)關（10.1.1.254）

Hacker欺騙主機Apple，告訴它：我就是網(wǎng)關（10.1.1.254）

依此類推，Hacker會告訴局域網(wǎng)所有主機：自己就是網(wǎng)關，并且后續(xù)可以把數(shù)據(jù)都丟給我，我來轉發(fā)到互聯(lián)網(wǎng)。

四、ARP攻擊總結

①ARP緩存表基于'后到優(yōu)先'原則，IP與MAC的映射信息能被覆蓋；

②ARP攻擊基于偽造的ARP回應包，黑客通過構造'錯位'的IP和MAC映射，覆蓋主機的ARP表（也被稱為'ARP毒化'），最終截取用戶的數(shù)據(jù)流；

③一旦遭受ARP攻擊，賬號密碼都可能被竊?。ㄈ绻ㄐ艆f(xié)議不是加密的）；

④通過Wireshark數(shù)據(jù)包分析，我們掌握了真實網(wǎng)絡中ARP底層攻擊原理及數(shù)據(jù)包組成。