安全之道:掌握ARP協議 防范ARP攻擊

　　有了網絡，你我可以隨心所欲地瀏覽全世界的資訊新聞，快捷地收發郵件信息，與遠在千里之外的人分享資源，坐在家里買賣商品，使地球村成為可能，這些都已經成為了很多人生活的一部分。但人們在發明計算機網絡之初，只是考慮到了網絡的互聯互通，而沒有考慮到安全性。這其中有一個比較重要的網絡協議ARP，沒有它，IPV4網絡就無法正常工作，但很多安全問題又因它而起。今天我們就對ARP協議做一些介紹，希望大家能對ARP協議有一個較為正確的認識。

　　ARP協議：

　　為了工作需要，很多企業都會建立自己的企業內網，我們稱之為局域網，如政府部門、機關單位、學校宿舍都對以太網情有獨鐘。在這種網絡中有兩種地址，一種是IP地址，它是由軟件分配的，可以改變，工作于OSI參考模型的第三層;另一種是MAC地址，也稱為網卡地址，是存儲在種個網卡的，是不可改變的，工作于OSI參考模型的第二層。局域網中的每一臺計算機都具有這兩種地址。

　　按照OSI封裝、解封裝的工作過程，必須實現這兩種地址之間的轉換，這中間需要用到ARP以及RARP協議，當然我今天的重點是ARP。

　　ARP協議，又稱為地址解析協議，英文全稱是(Address Resolution Protocol)是屬于TCP/IP協議族的。它的主要作用是網絡地址轉換。

　　在局域網中，當一臺主機把以太網數據幀發送到另一臺主機時，是根據48bit以太網地址來確定目的接口的。網絡中實際傳輸的每一幀里包含有目標主機的介質訪問控制子層(Media Access Control，MAC)地址。在以太網中，一個主機要和另一個主機進行直接通信，必須要知道目標主機的MAC地址。而MAC地址可以通過地址解析協議獲得。所謂“地址解析”就是在IP地址和采用不同網絡技術的硬件地址之間提供的動態映射。ARP協議就是用來獲取目的主機的MAC地址的。需要獲取的主機MAC地址，是存儲在網絡傳輸數據幀中的。

　　當然，還有另外一個協議是RARP，叫做反向地址解析協議(Reverse Address Resolution Protocol,RARP)，其作用是將MAC地址轉換為IP地址。

　　ARP緩存表：

　　為了提高通信的效率，網絡上每臺主機都有一個ARP緩存表，這也是ARP高效運行的關鍵所在。緩存表中存放了最近的Internet地址到硬件地址之間的映射記錄。用戶可以使用arp–a命令查看本機ARP緩存內容。以主機A向主機B發送數據為例，當發送數據時，主機A會在本機的ARP緩存表中尋找是否有目標IP地址。如尋找到，將目標主機MAC地址寫入以太網幀首部加入到輸出隊列等候發送;否則，主機A就會在網絡上發送一個ARP請求廣播，詢問同一網段內主機B的MAC地址。網絡上其他主機并不響應該ARP詢問，只有主機B的ARP層收到這份報文后，才會向主機A發送一個ARP應答，告知其MAC地址為“00-E0-4C-87-DD-D2”

　　此時，主機A將獲得主機B的MAC地址，就可以向主機B發送信息。在發送信息的同時更新本機的ARP緩存表，以便下次再向主機B發送信息時，直接從ARP緩存表里查找。每臺在第一次登錄網絡建立網絡連接時，都要發送ARP廣播包;如果要訪問的主機的IP地址和MAC地址在本機ARP緩存表中不存在，也將向網絡發送ARP請求。由此可以根據每個用戶的既定訪問權限信息對主機的ARP緩存表作相應改變，從而達到訪問控制的目的。

　　但考慮到網絡的實時變化，ARP高速緩存中的記錄不是一承不變的，而是是動態變化的，每當發送一個指定地點的數據報且高速緩存中不存在當前項目時，ARP便會自動添加當前項目。ARP緩存采用老化機制，在一段時間內如果表中的某一行沒有被使用，該行就會被刪除，如此可以大大縮小ARP緩存表的長度，加快查詢速度。因此，訪問控制要求所進行的ARP緩存改變必須進行定時刷新，從而適應ARP緩存老化機制。