ARP攻击与防范：局域网不停中断的解决

       局域网不停的中断，电脑主机掉线，上网速度速度慢等现象。

　　【故障原因】

　　局域网内有人使用ARP欺骗的木马程序或者管理软件（比如：传奇盗号的软件，被加载了木马的网游外挂，网络执法官，网络剪刀手等）。如小A在某处上网，其在网络上下载了“网络执法官”这个软件，其通过非常简单的手段就可以扫描到网络中的所有主机，如下图

    
    小A和小B曾经有过冲突，小A决定让小B掉线，且永远无法上网，其双击小B所在的电脑项，在弹出的对话框中选择“禁止该网卡与网络连接”，确定后小B的电脑就断线了。

    
    更有甚者，小A决定让网络中所有的人掉线，其只需要选中所有电脑，设置一个统一动作，就可以让网络中所有人全部掉线。

  【故障原理】 

    在局域网中，通过ARP协议来完成IP地址转换为第二层物理地址（即MAC地址）的。ARP协议对网络安全具有重要的意义。通过伪造IP地址和MAC地址实现ARP欺骗，能够在网络中产生大量的ARP通信量使网络阻塞。

　　在局域网中，两台网络设备要互相通信，必须要互相知道对方的物理地址，也就是MAC地址。IP地址和MAC地址的关系就像A和B两栋楼中的两处居民小李和小张的关系。假设小李住在A楼，小张住在B楼，小李要和小张隔着楼谈话，小李必须在A楼处大喊小张的名字（MAC地址）后，双方才能谈话。否则小李大喊B楼（IP地址），是无法进行谈话的。而小李和小张之间的在谈话之前的联系，就是通过ARP协议来完成。

　　ARP协议是“Address Resolution Protocol”（地址解析协议）的缩写。所谓“地址解析”就是主机在发送帧前将目标IP地址转换成目标MAC地址的过程。ARP协议的基本功能就是通过目标设备的IP地址，查询目标设备的MAC地址，以保证通信的顺利进行。

　　每台安装有TCP/IP协议的电脑里都有一个ARP缓存表，表里的IP地址与MAC地址是一一对应的，如下表所示。

    
    我们以主机A（192.168.16.1）向主机B（192.168.16.2）发送数据为例。当发送数据时，主机A会在自己的ARP缓存表中寻找是否有目标IP地址。如果找到了，也就知道了目标MAC地址，直接把目标MAC地址写入帧里面发送就可以了；如果在ARP缓存表中没有找到相对应的IP地址，主机A就会在网络上发送一个广播，目标MAC地址是“FF.FF.FF.FF.FF.FF”，这表示向同一网段内的所有主机发出这样的询问：“192.168.16.2的MAC地址是什么？”网络上其他主机并不响应ARP询问，只有主机B接收到这个帧时，才向主机A做出这样的回应：“192.168.16.2的MAC地址是bb-bb-bb-bb-bb-bb”。这样，主机A就知道了主机B的MAC地址，它就可以向主机B发送信息了。同时它还更新了自己的ARP缓存表，下次再向主机B发送信息时，直接从ARP缓存表里查找就可以了。ARP缓存表采用了老化机制，在一段时间内如果表中的某一行没有使用，就会被删除，这样可以大大减少ARP缓存表的长度，加快查询速度。

　　从上面可以看出，ARP协议的基础就是信任局域网内所有的人，那么就很容易实现在以太网上的ARP欺骗。对目标A进行欺骗，A去Ping主机C却发送到了DD-DD-DD-DD-DD-DD这个地址上。如果进行欺骗的时候，把C的MAC地址骗为DD-DD-DD-DD-DD-DD，于是A发送到C上的数据包都变成发送给D的了。这不正好是D能够接收到A发送的数据包了么，嗅探成功。

　　A对这个变化一点都没有意识到，但是接下来的事情就让A产生了怀疑。因为A和C连接不上了。D对接收到A发送给C的数据包可没有转交给C。

　　这是，如果在D上做“man in the middle”，进行ARP重定向。打开D的IP转发功能，A发送过来的数据包，转发给C，好比一个路由器一样。不过，假如D发送ICMP重定向的话就中断了整个计划。

　　D直接进行整个包的修改转发，捕获到A发送给C的数据包，全部进行修改后再转发给C，而C接收到的数据包完全认为是从A发送来的。不过，C发送的数据包又直接传递给A，倘若再次进行对C的ARP欺骗。现在D就完全成为A与C的中间桥梁了，对于A和C之间的通讯就可以了如指掌了。 

  【解决思路】

　　由于ARP协议的缺陷，导致任一台主机在收到ARP包时，没有任何验证就更新自己的ARP缓存，在ARP欺骗发生的时候，更是会发生随意更改自己的网关的IP+MAC的指向，从而导致了掉线的发生。

　　解决的思路就是，摒弃这种动态更新ARP缓存的方式，改用由管理员静态指定的方式。在一个局域网中要实现正常的上网行为，就必须要保证两个方面通信正常，（1）主机（电脑）上的指向本地网关的IP+MAC正确；（2）网关（通常是路由）上，指向本地电脑的IP+MAC正确。根据上面两个原则，我们就可以保证所有主机和路由器的通信正常，就可以防止被欺骗而引起掉线。解决方案就是要做双向绑定；在本地所有电脑上绑定路由器的IP+MAC地址；在网关（路由器）上绑定所有电脑的IP+MAC地址。

　　1、如何在路由器上绑定所有主机（电脑）的IP+MAC地址；通常的，在路由器上绑定所有的主机的IP+MAC地址比较简单，艾泰科技甚至提供出了一键绑定所有主机IP+MAC地址的功能，只需要点击“全部绑定”就可以一次性绑定所有电脑的IP+MAC地址，如下图：

    
    
    2、如何在主机上绑定网关（路由器）的IP+MAC地址；

　　1）首先，获得路由器的内网的MAC地址（例如HiPER网关地址192.168.16.254的MAC地址为0022aa0022aa）。

　　2）打开记事本，编写一个批处理文件rarp.bat，保存后缀名为.bat，内容如下：

　　@echo off

　　arp -d

　　arp -s 192.168.16.254 00-22-aa-00-22-aa

　　注意：将文件中的网关IP地址和MAC地址更改为您自己的网关IP地址和MAC地址。 

  3）将这个批处理软件拖到“windows--开始--程序--启动”中，保证Windows每次开机都可以执行这个批处理文件。

　　3、做完上面两个步骤后，双向绑定就已经完成了。但是在实际中发现，在电脑上绑定网关（路由器）的IP+MAC地址后，有一些变种的ARP欺骗病毒会将电脑上的绑定会删除掉，只删掉一台电脑的绑定后还无关紧要，但当这种病毒在局域网中开始蔓延，感染了大部分主机（电脑）的时候，上述做的双向绑定实质上已经失效了。此时在局域网中依旧会出现大面积的掉线情况，针对此种情况，我们推荐用户采用下面的方法对步骤2进行增强：

　　1）跳过上述步骤2

　　2）安装AntiARP防火墙单机版，下载地址：http://www.antiarp.com/download.htm 。该软件为了防止主机（电脑）上的静态绑定被删除，会每隔一个时间段自动检查，如果发现被删除会重新进行绑定。

　　3）在网关的IP/MAC处，手动设置网关的IP地址和MAC地址，输入你局域网的网关的IP+MAC地址，确定，如下图：

    
    
    4）保持该软件随电脑启动而启动，即可。

　　4、如何查看当前主机的静态绑定是否生效。

　　在命令行中输入arp –a，如果对应的静态绑定的类型（Type）为static，说明已经生效；如果类型（Type）为dynamic，则说明绑定没有生效。如下图：

   【双向静态绑定的问题】

　　通过上述步骤的操作，可以完成在一个普通的局域网中应对ARP欺骗的防御体系。但是所有的主机（电脑）上绑定网关的IP+MAC地址就并非易事，假设在一个200台电脑的网络中，网络管理员就会不停的来回在200台电脑上奔波，费时费力，对网络管理员

　　耐力绝对是个考验。针对这种情况，艾泰科技提出了另外一种解决思路：网关（路由器）定时定向的向局域网广播正确的网关（路由器）IP+MAC信息，来防止局域网发生的欺骗。采用此种方法，网络管理员只需要做两个步骤，5分钟轻松搞定：

　　1）网关（路由器）上一键绑定所有主机（电脑）的IP+MAC地址；

　　2）开启网关（路由器）上的主动防御arp攻击的功能，如下图；