1、水文信息网络中 ARP 攻击及防御摘 要： 本文针对水文信息网中高发的 ARP 地址欺骗和攻击方式进行分析。介绍 ARP 工作原理及欺骗、攻击方式，从计算机 IP 地址与 MAC地址绑定及网关防护等方面，提出如何防御水文信息网中 ARP 攻击的解决思路和方法，保障水文信息网络的信息高效、安全地运行。 关键词： ARP 病毒；ARP 攻击与防御；水文信息网；IP-MAC 地址绑定 中图分类号：S27 文献标识码：C DOI：10.11974/nyyjs.20160132065 前 言 感染 ARP 病毒的计算机向信息网内发送大量的 ARP 病毒包和错误的网络地址信息，对网内的计算机进行地址欺骗及
2、阻塞网络通信，引导信息网内的计算机连接到窃取信息的服务器上，从而窃取网络内计算机中重要数据（用户名、密码、私密信息等） 。ARP 病毒具有一定的隐秘性和欺骗性，所以给信息网内的计算机带来极大的安全隐患。如何才能有效地防御水文信息网中 ARP 病毒对网络的攻击，确保水文信息网络安全、畅通成为了首要任务。 1 ARP 与 PARP 的工作原理 ARP 地址解析协议，实现计算机 IP 地址与物理地址的转换。RARP 反向地址转换协议，实现计算机物理地址与 IP 地址的转换。在网络中，源计算机与目的计算机会在各自的 ARP 地址缓冲区中创建一个 ARP 地址对应列表，用以表示 IP 地址和 MAC 地
3、址的对应关系。当源计算机需要将一个数据包发送到目的计算机时，先检查自己的 ARP 地址列表中是否存在与该 IP 地址对应的 MAC 地址，有则直接将数据包发送到这个 MAC 地址上；如果没有则向本网段发起一个 ARP 请求的广播包（包括源计算机的 IP 地址、硬件地址及目的计算机地址） ，查询此目的计算机对应的 MAC 地址。当网络中其他计算机收到这个 ARP 请求后，会检查此数据包中的目的地址是否与自己的 IP 地址一致。如不同就放弃此数据包；如相同该计算机首先将发送端的 MAC 地址和 IP 地址添加到自己的 ARP 地址对应列表中，如果 ARP 地址对应列表中已经存在该 IP 地址信息，
4、则将其覆盖，然后回发一个 ARP 回应数据包，表明自己与其查找的 MAC 地址相同。源计算机收到这个 ARP 地址响应数据包后，将得到的目的计算机 IP 地址和 MAC 地址添加到源计算机的 ARP 地址列表中，并建立通讯链接。 2 攻击方式 2.1 假冒网关攻击 如果攻击源计算机假冒网关地址，对其已经掌握的局域网内计算机信息，发送具有针对性的攻击 ARP 病毒报文包，使网络中的计算机无法与其他网络计算机建立联系，甚至会导致整个局域网通信的中断，这种攻击的影响是比较严重的。如图 1 所示，因计算机 A 假冒网关向计算机B 发送了虚假的网关 ARP 地址报文包，导致计算机 B 的 ARP 地址表
5、中，记录了错误的网关地址对应关系，造成正常的数据不能被网关转发而无法通讯，甚至引导被攻击的计算机和攻击源计算机相连接，从而达到窃取重要的、隐秘的信息与数据，对数据的安全及网络通讯造成极大危害。 2.2 假冒用户攻击 计算机 A 假冒计算机 B 向网关发送伪造的 ARP 报文，导致网关的 ARP表记录错误的计算机 B 地址映射关系，使正常的数据报文不能被计算机B 接受。如图 2 所示。 2.3 DoS 拒绝服务攻击 例如攻击的计算机，将目标计算机 ARP 缓存中的 MAC 地址，全部篡改成一些不存在的 MAC 地址，造成目标计算机向外发送的所有数据包全部丢失，使得上层应用忙于处理这种异常而无法响
6、应外来请求，导致目标计算机产生拒绝服务。 2.4 虚拟计算机攻击 实施攻击的虚拟计算机通过在链路层捕获所有流经的 ARP 请求数据包进行分析，当对虚拟计算机的 ARP 有请求，其就会发送对应虚拟物理地址的 ARP 与之响应，同时虚拟计算机本身也会发送 ARP 请求。此种攻击的危害是占用局域网内的 IP 地址资源，使正常运行的计算机无法正常获得 IP 地址以及发生 IP 地址冲突，消耗网络资源，堵塞计算机在网络中正常传输数据。 3 ARP 欺骗及攻击的防范措施 3.1 在路由器端进行 MAC-IP 地址绑定 路由器进行 MAC-IP 地址绑定，有效地防范 ARP 冒用网关攻击。如图3 所示。 通
7、过路由器端绑定 MAC-IP 地址，首先要对上网的计算机分配固定和唯一的 IP 地址，这样既解决了 IP 地址不被滥用问题，又可以在发现有ARP 病毒攻击时，方便快速的查找到受感染的计算机，有效的阻止对路由的攻击。还可以利用路由器自带的安全防护来加强防御。如图 4 所示。 在此项设置中启动 ARP 欺骗防御，设置 ARP 包的发送频率，在局域网内广播正确的网关 IP 地址，对仿冒网关地址欺骗有一定辅助作用。在路由器中设置 ARP 信任机制来预防 ARP 攻击。如图 5 所示。 同时也可对单机进行 IP-MAC 地址绑定，也可以有效防止 ARP 病毒对单机的攻击。 3.2 安装 ARP 病毒查杀
8、软件 安装新型杀毒软件，且实时对杀毒软件引擎及病毒库进行更新，也是对 ARP 及其他病毒有效防范的一种措施。操作系统及时打补丁。 4 结语 从上面的攻击实例表明 ARP 病毒攻击，基本都是利用协议中的弱点篡改 IP 与 MAC 地址的对应关系，阻断通讯及窃取重要信息，给信息网络中的计算机带来极大的安全隐患。因此在对网络边界进行防护的同时，也应加强信息网络内部的防范，保证信息网络中计算机信息的安全、网络的顺畅，实现网络资源共享。 参考文献 1 穆艺鑫.ARP 欺骗在局域网中的分析及全面防御Z. 2李军.浅谈 ARP 欺骗和防范J.科技信息，2010（17）. 作者简介：吴延东（1968-） ，男，本科，主要从事水文信息网络管理、维护及国家水文数据库安装和数据装载等工作。
