校園網(wǎng)絡(luò)安全配置研究畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-23 16:49 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ARP攻擊及防御 ARP攻擊對(duì)校園網(wǎng)的威脅隨著信息技術(shù)的發(fā)展，特別是現(xiàn)在高速網(wǎng)絡(luò)的快速推進(jìn)，各大高校對(duì)互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用更加廣泛。很多新的應(yīng)用技術(shù)也在不斷地開(kāi)發(fā)并投入應(yīng)用之中。但是科技從來(lái)都是“矛盾”并行的。新技術(shù)可以讓我們感受到科技的便利，同時(shí)也會(huì)給我們帶來(lái)新的煩惱。在我們?cè)絹?lái)越依賴互聯(lián)網(wǎng)的時(shí)候，網(wǎng)絡(luò)攻擊的問(wèn)題也更加突出。對(duì)于校園網(wǎng)來(lái)說(shuō)，ARP攻擊就是一個(gè)揮之不去的夢(mèng)魘。ARP攻擊又稱為“ARP欺騙”，這種欺騙被加載到木馬和病毒程序上，在校園網(wǎng)內(nèi)快速擴(kuò)散，嚴(yán)重干擾了校園網(wǎng)正常運(yùn)行。ARP攻擊的具體表現(xiàn)為：在使用校園網(wǎng)時(shí)經(jīng)常突然掉線，過(guò)一會(huì)兒網(wǎng)絡(luò)又可能恢復(fù)，這種現(xiàn)象會(huì)頻繁出現(xiàn)。如果重新啟動(dòng)計(jì)算機(jī)或者在命令提示符下鍵入“arp –d”，暫時(shí)又可以恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)的使用，如此周而復(fù)始。ARP攻擊一般比較頑固，在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中只要出現(xiàn)一臺(tái)電腦有ARP病毒程序，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)間歇性中斷，甚至整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓，危害特別大，前一段時(shí)間，各大校園網(wǎng)都受到不同程序的攻擊。ARP攻擊由于附著于木馬之上，經(jīng)常還兼有盜取用戶密碼、游戲賬號(hào)以及網(wǎng)上銀行賬號(hào)進(jìn)行非法活動(dòng)，給用戶帶來(lái)不便甚至經(jīng)濟(jì)損失。 ARP協(xié)議及ARP攻擊簡(jiǎn)介 ARP協(xié)議簡(jiǎn)介ARP協(xié)議是Address Resolution Protocol地址解析協(xié)議的縮寫(xiě),是一種將IP地址轉(zhuǎn)化成物理地址，即Mac地址的協(xié)議，在TCP/IP局域網(wǎng)中以幀的方式傳輸數(shù)據(jù),并且根據(jù)幀中目標(biāo)主機(jī)的MAC地址來(lái)進(jìn)行尋址。在TCP/IP網(wǎng)絡(luò)中,一臺(tái)主機(jī)與另一臺(tái)主機(jī)進(jìn)行直接通信,就必須要知道目的主機(jī)的MAC地址,這個(gè)目的MAC地址就是通過(guò)ARP協(xié)議獲取的,地址解析就是主機(jī)在發(fā)送幀前將目的主機(jī)的IP地址轉(zhuǎn)換成目的主機(jī)MAC地址的過(guò)程,這樣即可實(shí)現(xiàn)各主機(jī)間的通信。 ARP攻擊簡(jiǎn)介按照ARP協(xié)議的設(shè)計(jì)，一個(gè)主機(jī)即使收到的ARP應(yīng)答并非自身請(qǐng)求得到的，也會(huì)將其IP地址和MAC地址的對(duì)應(yīng)關(guān)系添加到自身的ARP映射表中。這樣可以減少網(wǎng)絡(luò)上過(guò)多的ARP數(shù)據(jù)通信，但也為“ARP欺騙”創(chuàng)造了條件。校園網(wǎng)中，常見(jiàn)的ARP攻擊有如下幾中形式。攻擊者偽造ARP報(bào)文，發(fā)送源IP地址為網(wǎng)關(guān)IP地址，源MAC地址為偽造的MAC地址的ARP報(bào)文給被攻機(jī)，擊的主使這些主機(jī)更新自身ARP表中網(wǎng)關(guān)IP地址與MAC地址的對(duì)應(yīng)關(guān)系。這樣一來(lái)，主機(jī)訪問(wèn)網(wǎng)關(guān)的流量，被重定向到一個(gè)錯(cuò)誤的MAC地址，導(dǎo)致該用戶無(wú)法正常訪問(wèn)外網(wǎng)。圖41 仿冒網(wǎng)關(guān)2. 欺騙網(wǎng)關(guān)攻擊者偽造ARP報(bào)文，發(fā)送源IP地址為同網(wǎng)段內(nèi)某一合法用戶的IP地址，源MAC地址為偽造的MAC地址的ARP報(bào)文給網(wǎng)關(guān)；使網(wǎng)關(guān)更新自身ARP表中原合法用戶的IP地址與MAC地址的對(duì)應(yīng)關(guān)系。這樣一來(lái)，網(wǎng)關(guān)發(fā)給該用戶的所有數(shù)據(jù)全部重定向到一個(gè)錯(cuò)誤的MAC地址，導(dǎo)致該用戶無(wú)法正常訪問(wèn)外網(wǎng)。圖42 欺騙網(wǎng)關(guān)攻擊者偽造ARP報(bào)文，發(fā)送源IP地址為同網(wǎng)段內(nèi)某一合法用戶的IP地址，源MAC地址為偽造的MAC地址的ARP報(bào)文給同網(wǎng)段內(nèi)另一臺(tái)合法主機(jī)；使后者更新自身ARP表中原合法用戶的IP地址與MAC地址的對(duì)應(yīng)關(guān)系。這樣一來(lái)，網(wǎng)段內(nèi)的其他主機(jī)發(fā)給該用戶的所有數(shù)據(jù)都被重定向到錯(cuò)誤的MAC地址，同網(wǎng)段內(nèi)的用戶無(wú)法正?；ピL。圖43 欺騙終端用戶4.“中間人”攻擊ARP “中間人”攻擊，又稱為ARP雙向欺騙。如0所示，Host A和Host C通過(guò)Switch進(jìn)行通信。此時(shí)，如果有惡意攻擊者（Host B）想探聽(tīng)Host A和Host C之間的通信，它可以分別給這兩臺(tái)主機(jī)發(fā)送偽造的ARP應(yīng)答報(bào)文，使Host A和Host C用MAC_B更新自身ARP映射表中與對(duì)方IP地址相應(yīng)的表項(xiàng)。此后，Host A 和Host C之間看似“直接”的通信，實(shí)際上都是通過(guò)黑客所在的主機(jī)間接進(jìn)行的，即Host B擔(dān)當(dāng)了“中間人”的角色，可以對(duì)信息進(jìn)行了竊取和篡改。這種攻擊方式就稱作“中間人（ManInTheMiddle）攻擊”。圖44 “中間人”攻擊ARP“中間人”攻擊示意圖惡意用戶利用工具構(gòu)造大量ARP報(bào)文發(fā)往交換機(jī)的某一端口，導(dǎo)致CPU負(fù)擔(dān)過(guò)重，造成其他功能無(wú)法正常運(yùn)行甚至設(shè)備癱瘓。 ARP攻擊的檢測(cè)如果懷疑網(wǎng)絡(luò)中的主機(jī)受到了ARP攻擊，可以采用如下幾種方法進(jìn)行檢測(cè)：1. 進(jìn)入命令提示符界面，鍵入“arp –a”命令，查看本機(jī)ARP的緩存。正常情況下，除網(wǎng)關(guān)外不會(huì)有其他記錄，需要注意的是網(wǎng)關(guān)的MAC地址是否和正常的時(shí)候一樣。在沒(méi)有更換網(wǎng)關(guān)的網(wǎng)卡的情況下，如果出現(xiàn)不同、沒(méi)有記錄或者記錄過(guò)多，都有可能是受到了ARP攻擊。鍵入“arp –d”命令，查看網(wǎng)絡(luò)是否可以恢復(fù)。如果情況有所緩解，說(shuō)明已經(jīng)恢復(fù)了默認(rèn)的arp緩存表。2. Ping網(wǎng)關(guān)，看看是否出現(xiàn)丟包的現(xiàn)象，如果有丟包現(xiàn)象，但是又有時(shí)能夠連通，則有可能受到了攻擊。3. 使用tracert命令跟蹤網(wǎng)絡(luò)連接。直接使用tracert連接最近的路由，檢查是不是原來(lái)設(shè)定的路由，如果或者通過(guò)很多路由，就可能受到了攻擊，而且通過(guò)的路徑都有可能是攻擊路由。 ARP攻擊的解決思路1. 應(yīng)該把網(wǎng)絡(luò)安全信任關(guān)系建立在IP和MAC基礎(chǔ)之上，不能僅僅建立在IP或MAC基礎(chǔ)上（因?yàn)镽ARP同樣可以攻擊）。2. 設(shè)定好靜態(tài)的IPMAC對(duì)應(yīng)表，不讓主機(jī)去更新綁定的ARP緩存表，從而制止ARP攻擊。3. 管理員定期輪詢，檢查主機(jī)上的ARP緩存表。4. 使用ARP防火墻監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)，發(fā)現(xiàn)ARP攻擊及時(shí)阻斷攻擊源并立即追蹤。 校園網(wǎng)ARP攻擊防御配置方案設(shè)計(jì)校園網(wǎng)內(nèi)大部分用戶通過(guò)接入設(shè)備連接網(wǎng)關(guān)和DHCP服務(wù)器，動(dòng)態(tài)獲取IP地址。管理員通過(guò)在接入交換機(jī)上全面部署ARP攻擊防御相關(guān)特性，形成保護(hù)屏障，過(guò)濾掉攻擊報(bào)文。詳細(xì)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用需求分析如下。校園網(wǎng)用戶分布在兩個(gè)區(qū)域Host area1和Host area2，分別屬于VLAN10和VLAN20，通過(guò)接入交換機(jī)Switch A和Switch B連接到網(wǎng)關(guān)Gateway，最終連接外網(wǎng)和DHCP。Host area1所在子網(wǎng)內(nèi)擁有一臺(tái)TFTP服務(wù)器，MAC地址為000d85c74e00。為防止仿冒網(wǎng)關(guān)、欺騙網(wǎng)關(guān)等ARP攻擊形式，開(kāi)啟Switch A上VLAN10內(nèi)、Switch B上VLAN20內(nèi)ARP
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