局域网ARP攻击解决方案

贺武征

摘 要：目前有一种网络破坏行为很常见，主要发生在局域网中，这种破坏行为利用了ARP地址解析协议的工作过程，故障现象是：忽然整个内部网络的电脑全部不能上网了、或者一台一台掉线。本文档对于这种攻击将进行简单的分析介绍，并给出解决方案。

关键词：局域网； 破坏行为； 解决方案

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1006-3315（2014）03-171-002

目前有一种网络破坏行为很常见，主要发生在局域网中，这种破坏行为利用了ARP地址解析协议的工作过程，一般是内网某台电脑中了病毒，病毒无规律的自动进行破坏，或者是内网某台电脑的操作者故意发起攻击。

一、攻击原理分析

局域网里每个节点都有自己的IP地址和MAC地址。

如果电脑A需要上网，电脑A就需要将数据包发送给局域网网关路由器，那么电脑A必须知道网关路由器的MAC地址，所以电脑A就会发出询问的广播包，询问网络里网关路由器的MAC地址是多少？

网关路由器收到电脑A的询问广播包后，获知并记录了电脑A的MAC地址，然后回复电脑A（蓝色线条所示），告知电脑A自己的MAC地址是多少？这样电脑A就获知了网关路由器的MAC地址，在相互获知并记录了对方的MAC地址这个基础上，两者才开始正常收发数据包。

电脑A获知网关路由器的MAC地址后，将这样一个信息动态保存在自己的ARP地址表中，可以动态即时更新。另外单位时间内电脑A和网关路由器之间没有传输数据包的话，电脑A和网关路由器都会将保存的相应的ARP表条目删除掉。等到有需要的时候，再次通过上面询问的方式重新获取对方的MAC地址就可以了。

上面这样一个询问对方MAC地址，然后相互发送数据包的过程一直正常运转着。忽然，ARP攻击发生了。

局域网中某台电脑（IP地址为192.168.1.30）发起ARP攻击，它向局域网中发送了一个ARP广播包（红色线条所示），告诉所有的电脑：“现在进行广播，局域网的网关路由器MAC地址已经不是以前的00-00-00-00-00-01了，而是新的MAC地址00-00-00-00-00-30，请各位更新自己的ARP表。”

就这样所有的电脑都被欺骗了，将自己的ARP条目条中对应网关路由器的MAC地址更新为这个假网关的MAC地址，更新过以后，这些电脑凡是发往网关的数据包都不再发向00-00-00-00-00-01这个正确的MAC地址，而是发往了错误的MAC地址00-00-00-00-00-30（绿色线条所示），因为所有电脑都被欺骗并更新了自己的ARP条目。

根据上面的演示，所有本应发送到正确网关路由器MAC地址的数据包，都发往错误的假网关MAC地址了，而一般发往网关路由器的数据包都是去往互联网的，所以发生ARP攻击最常见的现象是：瞬间所有需要上网的电脑都无法上网。这个时候无论是PING网关路由器的IP地址或是尝试登录网关路由器的管理界面，都是失败的，因为所有的数据包都发向了错误的00-00-00-00-00-30，而不是真实的网关路由器的MAC地址。

上面我们简明扼要的分析了ARP攻击发生的过程，既然找到了病因，就可以对症下药了。从上面的分析可以得出，故障出现的原因是每台电脑上记录真实网关路由器MAC地址的ARP表是动态的，是允许被动态更新的。如果在每台电脑上采用固定的ARP表条目，不允许动态更新，这样即使有恶意的ARP欺骗包在网络里面进行广播，因为每台电脑的ARP表中都采用静态绑定的方式，将真实网关的MAC地址固定了下来，这样就可以应对ARP攻击的发生。

二、ARP攻击判断

如何判断网络里面发生了ARP攻击呢？

比如您的网络出口使用的我司宽带路由器作为网关路由器。

登录路由器管理界面“运行状态”页面。

可以看到网关路由器的IP地址和MAC地址分别是多少？如果显示网关路由器的MAC地址是00-0A-EB-B9-5C-CE，那么正常上网的时候，在内网任意一台电脑的DOS界面运行arp–a这个命令，可以看到，任意一台电脑arp–a的回显信息中，都有一条对应网关路由器的IP地址和MAC地址的条目，可以看到其中的Physical Address就是前面在路由器“运行状态”页面看到的LAN口MAC地址00-0a-eb-b9-5c-ce，当发生ARP攻击的时候，这个Physical Address就变为另一个MAC地址了，而不是00-0a-eb-b9-5c-ce。

所以说，判断是否发生ARP攻击的办法就是：

正常情况下，登录网关路由器管理界面并记录网关面向局域网接口（LAN口）的MAC地址。

发生异常情况的时候，在内网发生故障的电脑（/或任意一台电脑）上运行arp–a命令，在回显的信息中查看对应网关IP的MAC地址，还是不是之前记录的网关的MAC地址？如果不是，则说明局域网发生了ARP攻击。

三、基本配置步骤

在上面第一步“攻击原理分析”里，我们从理论上简要描述了ARP攻击的发生过程，以及解决的办法。在第二步“ARP攻击判断”里又引入了实际的参数界面，如何察看参数？看到了正常情况的参数都应该是怎样的？等等。

接下来我们以第二步“ARP攻击判断”里面的参数为例，来说明基本的防护配置方法：

1．电脑端进行ARP条目绑定

下面以Microsoft Windows2000操作系统为例，来说明如何在电脑上绑定静态的ARP条目：

（1）“开始”-“程序”-“附件”-“记事本”，

打开“记事本”以后在里面输入命令，

分别是：“arp”、“–s”、“网关IP地址”和“网关MAC地址”，这四个参数中间以“空格”隔离开。

可以看到“网关IP地址”和“网关MAC地址”这两个参数分别就是路由器的“LAN口IP地址”和“LAN口MAC地址”，也就是说如果您使用我司出品的宽带路由器作为网关路由器使用，那么对于内网所有电脑来说，它们的“网关IP地址”就是路由器的“LAN口IP地址”，“网关MAC地址”就是LAN口的MAC地址。

输入完成后点击记事本菜单栏“文件”-“另存为（A）…”，

选择保存在桌面（或者别的路径也可以）。

“文件名（N）”这一栏需要注意，这里举例取名为“protection.bat”。您可以随便取名为别的文件名*.bat，这里“bat”是文件名后缀，“*”可以输入任意数字或者字母或者两者的组合，但是不能取为“arp”或者“ARP”，也就是不能输入，否则会和系统参数冲突而不能生效：

填入了文件名以后，就可以点击“保存”按钮。

（2）“开始”-“程序”-“启动”，对着“启动”单击鼠标右键，选择“打开”，单击后可以将“启动”文件夹打开，然后将刚才建立的“protection.bat”文件复制进去。

（3）复制完成后，重新启动电脑，上面那个protection.bat文件将会被操作系统自动执行一次，执行的结果就是电脑上记录网关路由器MAC地址的ARP条目成为静态的，不会动态改变，这样就确保了这台电脑不会因为受到ARP欺骗而动态修改自己的ARP表，导致上不了网。在这台电脑DOS界面运行arp –a 可以看到ARP表条目已经由以前的动态（Dynamic）变为静态（Static），

上面的配置只是在一台电脑上进行了ARP绑定，实际上在局域网里，并不仅仅是电脑A和网关路由器之间有一个询问MAC地址的过程，而是任意两台电脑之间通讯之前，都有一个询问对方MAC地址的过程，所以实际上内网所有的电脑都需要进行上面第1步“电脑端进行ARP条目绑定”的操作。有一个简单的办法就是将上面这个protection.bat 文件拷贝到内网每臺电脑上，然后再复制到各自的“启动”文件夹内即可。

2．网关路由器端进行ARP绑定

在上面第1步操作里，对所有电脑的ARP表进行了静态绑定，绑定后确保了电脑上面记录的网关路由器的地址信息正确不会改变，那么也就确保了电脑可以将数据包正常发送到路由器。

实际情况是，网关路由器也有一张ARP表格，用来记录内网某台主机的IP和MAC地址，如果网关路由器受到ARP欺骗，那么网关路由器将不能把数据包发送到正确的主机，而是发送到了错误的假MAC地址去了。

网关路由器为了防止受到ARP欺骗，也需要具备IP和MAC绑定的功能，也就是说在网关路由器上进行配置，将内网每台电脑的IP地址和MAC地址组合体现出来，绑定以后确保了网关路由器知道内网每台电脑正确的IP地址和MAC地址。

在网关路由器上进行绑定后，网关路由器就可将数据包发送到正确的MAC地址，而不会因为受欺骗而将数据包发送到错误的MAC地址去。

经过上面两步，分别在电脑端和网关路由器端进行IP和MAC的绑定，就可以有效防止ARP欺骗的发生。