[原创]一次ARP故障排查

菜青虫

一次ARP故障排查

完整的PDF文档下载：


1.   网络现象

最近网络中有主机频繁断线，刚刚开始还比较正常，但是一段时间后就出现断线情况，有时很快恢复，但是有时要长达好几分钟啊，这样对工作影响太大了。最初怀疑是否是物理上的错误，总之从最容易下手的东西开始检查，检查完毕后没有发现异常！突然想到目前网上比较流行的ARP攻击，ARP攻击出现的故障情况与此非常之相似！对于ARP攻击，一般常规办法是很难找出和判断的，需要抓包分析。

2.   原理知识

在解决问题之前，我们先了解下ARP的相关原理知识。

ARP原理

首先，每台主机都会在自己的ARP缓冲区 (ARP Cache)中建立一个 ARP列表，以表示IP地址和MAC地址的对应关系。

当源主机需要将一个数据包要发送到目的主机时，会首先检查自己 ARP列表中是否存在该 IP地址对应的MAC地址，如果有﹐就直接将数据包发送到这个MAC地址；如果没有，就向本地网段发起一个ARP请求的广播包，查询此目的主机对应的MAC地址。此ARP请求数据包里包括源主机的IP地址、硬件地址、以及目的主机的IP地址。

网络中所有的主机收到这个ARP请求后，会检查数据包中的目的IP是否和自己的IP地址一致。如果不相同就忽略此数据包；如果相同，该主机首先将发送端的MAC地址和IP地址添加到自己的ARP列表中，如果ARP表中已经存在该IP的信息，则将其覆盖，然后给源主机发送一个 ARP响应数据包，告诉对方自己是它需要查找的MAC地址；

源主机收到这个ARP响应数据包后，将得到的目的主机的IP地址和MAC地址添加到自己的ARP列表中，并利用此信息开始数据的传输。如果源主机一直没有收到ARP响应数据包，表示ARP查询失败。

ARP欺骗原理

我们先模拟一个环境：

网关：192.168.1.1  MAC地址：00:11:22:33:44:55
欺骗主机A：192.168.1.100  MAC地址：00:11:22:33:44:66
被欺骗主机B：192.168.1.50  MAC地址:00:11:22:33:44:77

欺骗主机A不停的发送ARP应答包给网关，告诉网关他是192.168.1.50主机B，这样网关就相信欺骗主机，并且在网关的ARP缓存表里就有192.168.1.50 对应的MAC就是欺骗主机A的MAC地址00:11:22:33:44:66，网关真正发给主机B的流量就转发给主机A；另外主机A同时不停的向主机B发送ARP请求，主机B相信主机A为网关，在主机B的缓存表里有一条记录为192.168.1.1对应00:11:22:33:44:66，这样主机B真正发送给网关的数据流量就会转发到主机A；等于说主机A和网关之间的通讯就经过了主机A，主机A作为了一个中间人在彼此之间进行转发，这就是ARP欺骗。

3.  解决方法

看来只有抓包了，首先，我将交换机做好端口镜像设置，然后把安装有科来网络分析系统的电脑接入镜像端口，抓取网络的所有数据进行分析。通过几个视图我得出了分析结果：
诊断视图提示有太多“ARP无请求应答”，如图1。
  

（图1  诊断提示）

在诊断中，我发现几乎都是00:20:ED:AA:0D:04发起的大量ARP应答。而且在参考信息中提示说可能存在ARP欺骗。看来我的方向是走对了，但是为了进一步确定，得结合其他内容信息。
查看协议视图了解ARP协议的详细情况，如图2所示。
  

（图2  协议视图）

从图2中所显示的协议分布来看，ARP Response和ARP Request相差比例太大了，很不正常啊。
接下来，再看看数据包的详细情况，如下图3。
  

（图3  ARP数据包）

我从图3中的数据包信息已经看出问题了，00:20:ED:AA:0D:04在欺骗网络中192.168.17.0这个网段的主机，应该是在告诉大家它是网关吧，想充当中间人的身份吧，被欺骗主机的通讯流量都跑到他那边“被审核”了。

4.  解决办法

现在基本确定为ARP欺骗攻击，现在我需要核查MAC地址的主机00:20:ED:AA:0D:04是哪台主机，幸好我在平时记录了内部所有主机的MAC地址和主机对应表，终于给找出真凶主机了。可能上面中了ARP病毒，立即断网杀毒。网络正常了，呜呼！整个世界又安静了！

5.  总结（故障原理）

我们来回顾一下上面ARP攻击过程。MAC地址为00:20:ED:AA:0D:04的主机，扫描攻击192.168.17.0这个网段的所有主机，并告之它就是网关，被欺骗主机的数据都发送到MAC地址为00:20:ED:AA:0D:04的主机上去了，但是从我抓取的数据包中，MAC为00:20:ED:AA:0D:04的主机并没有欺骗真正的网关，所以我们的网络会出现断网现象。

6.  补充内容

对于ARP攻击的故障，我们还是可以防范的，以下三种是常见的方法：

方法一：

平时做好每台主机的MAC地址记录，出现状况的时候，可以利用MAC地址扫描工具扫描出当前网络中主机的MAC地址对应情况，参照之前做好的记录，也可以找出问题主机。
       
方法二：ARP  –S

可在MS-DOS窗口下运行以下命令： ARP –S手工绑定网关IP和网关MAC。静态绑定，就可以尽可能的减少攻击了。需要说明的是，手工绑定在计算机重起后就会失效，需要再绑定，但是我们可以做一个批处理文件，可以减少一些烦琐的手工绑定！

方法三：使用软件（Antiarp）

使用Anti ARP Sniffer可以防止利用ARP技术进行数据包截取以及防止利用ARP技术发送地址冲突数据包。

[ 本帖最后由 菜青虫 于 2006-8-7 16:55 编辑 ]

syf-sx

个人见解，请版主参考
1、图3 感觉是00:20:ED:AA:0D:04在欺骗网关，准备做“中间人”。
2、MAC地址00:20:ED:AA:0D:04基本上是虚拟的。

artico

都不是原创！！！！！！！

aylwb

分析的很有道理，谢谢

菜青虫

原帖由 syf-sx 于 2006-8-7 17:24 发表
个人见解，请版主参考
1、图3 感觉是00:20:ED:AA:0D:04在欺骗网关，准备做“中间人”。
2、MAC地址00:20:ED:AA:0D:04基本上是虚拟的。

呵呵，意见一致！

菜青虫

原帖由 artico 于 2006-8-7 17:37 发表
都不是原创！！！！！！！

呵呵，此话怎讲？迷糊了

exianyu

不错，谢谢楼主分享经验。

zmc837

分析得很透彻，谢谢分享经验！

huayuke

dddddddddddddddd

jewel

谢谢了刚我这里也发现这问题不知道怎么解决

aquleo

Very Good!!
Thanks for sharing!1

菜鸟人飞

分析得非常好，加分鼓励，收入精华！

quansheng

haotie !!!!!!!!!!!!!!

quansheng

haohaohao!!!!!!!!!!!!!!

tttt

好啊.谢谢   ////

unebriety

分析得不错。。。

falcon

呵呵,不错!!!

gezi1234

好帖，收藏了……

dinglinqi

还好,分析得比较清晰,以前在用SNIFFER做这个实验的时候,还没完全理解其中的原理,看来还经验重要

fg0000

原帖由 syf-sx 于 2006-8-7 17:24 发表
个人见解，请版主参考
1、图3 感觉是00:20:ED:AA:0D:04在欺骗网关，准备做“中间人”。
2、MAC地址00:20:ED:AA:0D:04基本上是虚拟的。

你怎么知道00:20:ed:aa:0d:04是虚拟的

gyx15

分析透彻，很有参考价值

KelvinFu

原帖由 fg0000 于 2006-10-28 20:12 发表

你怎么知道00:20:ed:aa:0d:04是虚拟的

其实就是推测了撒！根据问题的来判断！有病毒程序虚拟出来的，使中病毒的主机断网。

xcdx

学习了，谢谢LZ！！！

dnssy

不错，呵呵，在学习ing。。。

悠扬

现在分析出来的MAC地址基本上都是虚拟的，很难查找源机器

winmxj

昨天我还遇到内容网络的ARP欺骗,也是用科来分析出来的啊.爽啊.

yuanfen9999

说的也有道理，MAC是不真实的。

san980

怎么才能进一步学习呢，才能到楼主那样的水平？
谢谢分享！

wzg4511444

顶，不过还是绑了比较好，

sxp3468

非常需要这样的案例分析，似乎在矩阵也能发现中毒的主机？