ARP 欺骗检测与防护方法详解

# 1. ARP 欺骗攻击概述

## 1.1 什么是 ARP 欺骗攻击

ARP欺骗攻击（Address Resolution Protocol Spoofing），又称ARP缓存投毒，是一种通过向目标计算机发送伪造的ARP应答包来改变目标计算机的ARP缓存表的攻击方式。这种攻击方式旨在篡改网络中主机的ARP表，使得数据包发送到错误的目标主机，从而破坏网络的正常通信。

## 1.2 ARP 欺骗攻击的原理

在网络通信中，ARP协议用于将IP地址映射为MAC地址，这样才能将数据包正确发送到目标主机。而ARP欺骗攻击利用了ARP协议的弱点，通过发送伪造的ARP应答包，欺骗目标计算机将正确的IP地址与错误的MAC地址进行绑定，进而导致数据包发送到错误的主机。

## 1.3 ARP 欺骗攻击的危害

ARP欺骗攻击给网络安全带来了极大的威胁和危害，主要包括以下几个方面：

1. 网络信息泄露：攻击者可以截获经过网络的敏感信息，如用户名、密码等，造成信息泄露风险。
2. 中间人攻击：攻击者可以窃取数据包，篡改通信内容，甚至冒充合法主机进行中间人攻击，破坏通信机密性和完整性。
3. 拒绝服务攻击：攻击者可以通过ARP欺骗攻击将目标主机的ARP缓存表改变，导致目标主机无法正常通信，从而发起拒绝服务攻击。

以上是ARP欺骗攻击的概述，接下来我们将介绍ARP欺骗检测技术和防护方法。

# 2. ARP 欺骗检测技术

### 2.1 ARP 缓存检测

ARP 缓存检测是一种常用的ARP 欺骗检测技术。它通过比对主机ARP 缓存中保存的IP 地址和对应的MAC 地址，来判断是否存在ARP 欺骗攻击。下面是一个示例的Python 代码：

import subprocess

def arp_cache_check():
    result = subprocess.getoutput('arp -a')
    lines = result.split('\n')

    for line in lines:
        if ":" in line:
            parts = line.split()
            ip_address = parts[1]
            mac_address = parts[3]

            # 检测到MAC 地址和之前保存在ARP 缓存中的不符，则可能存在ARP 欺骗攻击
            if mac_address != get_mac_by_ip(ip_address):
                print("Warning: ARP cache poisoning detected!")

def get_mac_by_ip(ip_address):
    result = subprocess.getoutput('arp -n ' + ip_address)
    lines = result.split('\n')

    # 获取对应的MAC 地址
    if len(lines) >= 2:
        parts = lines[1].split()
        return parts[2]

    return None

if __name__ == '__main__':
    arp_cache_check()

*代码说明：*

- 该代码使用`subprocess`模块调用系统命令`arp -a`来获取主机的ARP 缓存信息。
- 利用`get_mac_by_ip`函数，通过`arp -n`命令获取指定IP 地址对应的MAC 地址。
- 在`arp_cache_check`函数中，遍历ARP 缓存中的每一行，并将每行信息分割为部分。然后比对保存在ARP 缓存中的MAC 地址和实际获取的MAC 地址，若不一致，则可能存在ARP 欺骗攻击，输出警告信息。

### 2.2 ARP 报文监控

ARP 报文监控是另一种常见的ARP 欺骗检测技术。它通过监听网络上的ARP 报文，识别出异常的ARP 请求或响应报文，从而发现ARP 欺骗攻击。下面是一个示例的Python 代码：

import socket
import struct

def arp_packet_monitor():
    raw_socket = socket.socket(socket.AF_PACKET, socket.SOCK_RAW, socket.ntohs(0x0003))

    while True:
        packet = raw_socket.recvfrom(65535)
        ethernet_header = packet[0][0:14]

        # 解析以太网头部，获得ARP 报文
        arp_header = packet[0][14:42]
        arp_protocol_type = struct.unpack('!H', arp_header[6:8])[0]

        # 判断是否为ARP 报文
        if arp_protocol_type == 0x0806:
            operation_type = struct.unpack('!H', arp_header[20:22])[0]

            # 判断是否为异常的ARP 请求或响应报文
            if operation_type != 1 and operation_type != 2:
                print("Warning: ARP spoofing detected!")

if __name__ == '__main__':
    arp_packet_monitor()

*代码说明：*

- 该代码通过创建原始套接字并指定协议类型`socket.AF_PACKET`和协议编号`sock