校園網(wǎng)絡安全配置研究畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-23 16:49 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ARP攻擊及防御 ARP攻擊對校園網(wǎng)的威脅隨著信息技術的發(fā)展，特別是現(xiàn)在高速網(wǎng)絡的快速推進，各大高校對互聯(lián)網(wǎng)的應用更加廣泛。很多新的應用技術也在不斷地開發(fā)并投入應用之中。但是科技從來都是“矛盾”并行的。新技術可以讓我們感受到科技的便利，同時也會給我們帶來新的煩惱。在我們越來越依賴互聯(lián)網(wǎng)的時候，網(wǎng)絡攻擊的問題也更加突出。對于校園網(wǎng)來說，ARP攻擊就是一個揮之不去的夢魘。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)快速擴散，嚴重干擾了校園網(wǎng)正常運行。ARP攻擊的具體表現(xiàn)為：在使用校園網(wǎng)時經(jīng)常突然掉線，過一會兒網(wǎng)絡又可能恢復，這種現(xiàn)象會頻繁出現(xiàn)。如果重新啟動計算機或者在命令提示符下鍵入“arp –d”，暫時又可以恢復網(wǎng)絡的使用，如此周而復始。ARP攻擊一般比較頑固，在一個網(wǎng)絡中只要出現(xiàn)一臺電腦有ARP病毒程序，就會導致整個網(wǎng)絡出現(xiàn)間歇性中斷，甚至整個網(wǎng)絡癱瘓，危害特別大，前一段時間，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、游戲賬號以及網(wǎng)上銀行賬號進行非法活動，給用戶帶來不便甚至經(jīng)濟損失。 ARP協(xié)議及ARP攻擊簡介 ARP協(xié)議簡介ARP協(xié)議是Address Resolution Protocol地址解析協(xié)議的縮寫,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)幀中目標主機的MAC地址來進行尋址。在TCP/IP網(wǎng)絡中,一臺主機與另一臺主機進行直接通信,就必須要知道目的主機的MAC地址,這個目的MAC地址就是通過ARP協(xié)議獲取的,地址解析就是主機在發(fā)送幀前將目的主機的IP地址轉(zhuǎn)換成目的主機MAC地址的過程,這樣即可實現(xiàn)各主機間的通信。 ARP攻擊簡介按照ARP協(xié)議的設計，一個主機即使收到的ARP應答并非自身請求得到的，也會將其IP地址和MAC地址的對應關系添加到自身的ARP映射表中。這樣可以減少網(wǎng)絡上過多的ARP數(shù)據(jù)通信，但也為“ARP欺騙”創(chuàng)造了條件。校園網(wǎng)中，常見的ARP攻擊有如下幾中形式。攻擊者偽造ARP報文，發(fā)送源IP地址為網(wǎng)關IP地址，源MAC地址為偽造的MAC地址的ARP報文給被攻機，擊的主使這些主機更新自身ARP表中網(wǎng)關IP地址與MAC地址的對應關系。這樣一來，主機訪問網(wǎng)關的流量，被重定向到一個錯誤的MAC地址，導致該用戶無法正常訪問外網(wǎng)。圖41 仿冒網(wǎng)關2. 欺騙網(wǎng)關攻擊者偽造ARP報文，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報文給網(wǎng)關；使網(wǎng)關更新自身ARP表中原合法用戶的IP地址與MAC地址的對應關系。這樣一來，網(wǎng)關發(fā)給該用戶的所有數(shù)據(jù)全部重定向到一個錯誤的MAC地址，導致該用戶無法正常訪問外網(wǎng)。圖42 欺騙網(wǎng)關攻擊者偽造ARP報文，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報文給同網(wǎng)段內(nèi)另一臺合法主機；使后者更新自身ARP表中原合法用戶的IP地址與MAC地址的對應關系。這樣一來，網(wǎng)段內(nèi)的其他主機發(fā)給該用戶的所有數(shù)據(jù)都被重定向到錯誤的MAC地址，同網(wǎng)段內(nèi)的用戶無法正常互訪。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Switch進行通信。此時，如果有惡意攻擊者（Host B）想探聽Host A和Host C之間的通信，它可以分別給這兩臺主機發(fā)送偽造的ARP應答報文，使Host A和Host C用MAC_B更新自身ARP映射表中與對方IP地址相應的表項。此后，Host A 和Host C之間看似“直接”的通信，實際上都是通過黑客所在的主機間接進行的，即Host B擔當了“中間人”的角色，可以對信息進行了竊取和篡改。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報文發(fā)往交換機的某一端口，導致CPU負擔過重，造成其他功能無法正常運行甚至設備癱瘓。 ARP攻擊的檢測如果懷疑網(wǎng)絡中的主機受到了ARP攻擊，可以采用如下幾種方法進行檢測：1. 進入命令提示符界面，鍵入“arp –a”命令，查看本機ARP的緩存。正常情況下，除網(wǎng)關外不會有其他記錄，需要注意的是網(wǎng)關的MAC地址是否和正常的時候一樣。在沒有更換網(wǎng)關的網(wǎng)卡的情況下，如果出現(xiàn)不同、沒有記錄或者記錄過多，都有可能是受到了ARP攻擊。鍵入“arp –d”命令，查看網(wǎng)絡是否可以恢復。如果情況有所緩解，說明已經(jīng)恢復了默認的arp緩存表。2. Ping網(wǎng)關，看看是否出現(xiàn)丟包的現(xiàn)象，如果有丟包現(xiàn)象，但是又有時能夠連通，則有可能受到了攻擊。3. 使用tracert命令跟蹤網(wǎng)絡連接。直接使用tracert連接最近的路由，檢查是不是原來設定的路由，如果或者通過很多路由，就可能受到了攻擊，而且通過的路徑都有可能是攻擊路由。 ARP攻擊的解決思路1. 應該把網(wǎng)絡安全信任關系建立在IP和MAC基礎之上，不能僅僅建立在IP或MAC基礎上（因為RARP同樣可以攻擊）。2. 設定好靜態(tài)的IPMAC對應表，不讓主機去更新綁定的ARP緩存表，從而制止ARP攻擊。3. 管理員定期輪詢，檢查主機上的ARP緩存表。4. 使用ARP防火墻監(jiān)視網(wǎng)絡，發(fā)現(xiàn)ARP攻擊及時阻斷攻擊源并立即追蹤。 校園網(wǎng)ARP攻擊防御配置方案設計校園網(wǎng)內(nèi)大部分用戶通過接入設備連接網(wǎng)關和DHCP服務器，動態(tài)獲取IP地址。管理員通過在接入交換機上全面部署ARP攻擊防御相關特性，形成保護屏障，過濾掉攻擊報文。詳細網(wǎng)絡應用需求分析如下。校園網(wǎng)用戶分布在兩個區(qū)域Host area1和Host area2，分別屬于VLAN10和VLAN20，通過接入交換機Switch A和Switch B連接到網(wǎng)關Gateway，最終連接外網(wǎng)和DHCP。Host area1所在子網(wǎng)內(nèi)擁有一臺TFTP服務器，MAC地址為000d85c74e00。為防止仿冒網(wǎng)關、欺騙網(wǎng)關等ARP攻擊形式，開啟Switch A上VLAN10內(nèi)、Switch B上VLAN20內(nèi)ARP
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