巧论ARP攻击防制方法之虚虚实实

    ARP欺骗/攻击反复袭击，是近来网络行业普遍了解的现象，随着ARP攻击的不断升级，不同的解决方案在市场上流传。但是笔者最近发现，有一些方案，从短期看来似乎有效，实际上对于真正的ARP攻击发挥不了作用，也降低局域网工作效率。Qno侠诺的技术服务人员接到很多用户反应说有些ARP防制方法很容易操作和实施，但经过实际深入了解后，发现长期效果都不大。

    对于ARP攻击防制，Qno侠诺技术服务人员的建议，最好的方法是先踏踏实实把基本防制工作做好，才是根本解决的方法。由于市场上的解决方式众多，我们无法一一加以说明优劣，因此本文解释了ARP攻击防制的基本思想。我们认为读者如果能了解这个基本思想，就能自行判断何种防制方式有效，也能了解为何双向绑定是一个较全面又持久的解决方式。

一、不坚定的ARP协议

    一般计算机中的原始的ARP协议，很像一个思想不坚定，容易被其它人影响的人，ARP欺骗/攻击就是利用这个特性，误导计算机作出错误的行为。ARP攻击的原理，互联网上很容易找到，这里不再覆述。原始的ARP协议运作，会附在局域网接收的广播包或是ARP询问包，无条件覆盖本机缓存中的ARP/MAC对照表。这个特性好比一个意志不坚定的人，听了每一个人和他说话都信以为真，并立刻以最新听到的信息作决定。

    就像一个没有计划的快递员，想要送信给“张三”，只在马路上问“张三住那儿？”，并投递给最近和他说“我就是！”或“张三住那间！”，来决定如何投递一样。在一个人人诚实的地方，快递员的工作还是能切实地进行；但若是旁人看快递物品值钱，想要欺骗取得的话，快递员这种工作方式就会带来混乱了。

    我们再回来看ARP攻击和这个意志不坚定快递员的关系。常见ARP攻击对象有两种，一是网络网关，也就是路由器，二是局域网上的计算机，也就是一般用户。攻击网络网关就好比发送错误的地址信息给快递员，让快递员整个工作大乱，所有信件无法正常送达；而攻击一般计算机就是直接和一般人谎称自己就是快递员，让一般用户把需要传送物品传送给发动攻击的计算机。

    由于一般的计算机及路由器的ARP协议的意志都不坚定，因此只要有恶意计算机在局域网持续发出错误的ARP讯息，就会让计算机及路由器信以为真，作出错误的传送网络包动作。一般的ARP就是以这样的方式，造成网络运作不正常，达到盗取用户密码或破坏网络运作的目的。针对ARP攻击的防制，常见的方法，可以分为以下三种作法：
    1、利用ARP echo传送正确的ARP讯息：通过频繁地提醒正确的ARP对照表，来达到防制的效果。
    2、利用绑定方式，固定ARP对照表不受外来影响：通过固定正确的ARP对照表，来达到防制的效果。
    3、舍弃ARP协议，采用其它寻址协议：不采用ARP作为传送的机制，而另行使用其它协议例如PPPoE方式传送。
    以上三种方法中，前两种方法较为常见，第三种方法由于变动较大，适用于技术能力较佳的应用。下面针对前两种方法加以说明。

    PK 赛之“ARP echo”
 

   ARP echo是最早开发出来的ARP攻击解决方案，但随着ARP攻击的发展，渐渐失去它的效果。现在，这个方法不但面对攻击没有防制效果，还会降低局域网运作的效能，但是很多用户仍然以这个方法来进行防制。以前面介绍的思想不坚定的快递员的例子来说，ARP echo的作法，等于是时时用电话提醒快递员正确的发送对象及地址，减低他被邻近的各种信息干扰的情况。

    但是这种作法，明显有几个问题：第一，即使时时提醒，但由于快递员意志不坚定，仍会有部份的信件因为要发出时刚好收到错误的信息，以错误的方式送出去；这种情况如果是错误的信息频率特高，例如有一个人时时在快递员身边连续提供信息，即使打电话提醒也立刻被覆盖，效果就不好；第二，由于必须时时提醒，而且为了保证提醒的效果好，还要加大提醒的间隔时间，以防止被覆盖，就好比快递员一直忙于接听总部打来的电话，根本就没有时间可以发送信件，耽误了正事；第三，还要专门指派一位人时时打电话给快递员提醒，等于要多派一个人手负责，而且持续地提醒，这个人的工作也很繁重。

    以ARP echo方式对应ARP攻击，也会发生相似的情况。第一，面对高频率的新式ARP攻击，ARP echo发挥不了效果，掉线断网的情况仍旧会发生。ARP echo的方式防制的对早期以盗宝为目的的攻击软件有效果，但碰到最近以攻击为手段的攻击软件则公认是没有效果的。第二，ARP echo手段必须在局域网上持续发出广播网络包，占用局域网带宽，使得局域网工作的能力降低，整个局域网的计算机及交换机时时都在处理ARP echo广播包，还没受到攻击局域网就开始卡了。第三，必须在局域网有一台负责负责发ARP echo广播包的设备，不管是路由器、服务器或是计算机，由于发包是以一秒数以百计的方式来发送，对该设备都是很大的负担。

图一：ARP攻击防制 方法之“ARP echo”图示说明

    常见的ARP echo处理手法有两种，一种是由路由器持续发送，另一则是在计算机或服务器安装软件发送。路由器持续发送的缺点是路由器原本的工作就很忙，因此无法发送高频率的广播包，被覆盖掉的机会很大，因此面对新型的ARP攻击防制效果小。因此，有些解决方法，就是拿ARP攻击的软件来用，只是持续发出正确的网关、服务器对照表，安装在服务器或是计算机上，由于服务器或是计算机运算能力较强，可以同一时间内发出更多广播包，效果较大，但是这种作法一则大幅影响局域网工作，因为整个局域网都被广播包占据，另则攻击软件通常会设定更高频率的广播包，误导局域网计算机，效果仍然有限。
    此外，ARP echo一般是发送网关及私服的对照信息，对于防止局域网计算机被骗有效果，对于路由器没有效果，仍需作绑定的动作才可。

    PK赛之“ARP绑定”
    ARP echo的作法是不断提醒计算机正确的ARP对照表，ARP绑定则是针对ARP协议“思想不坚定“的基本问题来加以解决。Qno侠诺技术服务人员认为，ARP绑定的作法，等于是从基本上给这个快递员培训，让他把正确的人名及地址记下来，再也不受其它人的信息干扰。由于快递员脑中记住了这个对照表，因此完全不会受到有心人士的干扰，能有效地完成工作。在这种情况下，无论如何都可以防止因受到攻击而掉线的情况发生。
 

   但是ARP绑定并不是万灵药，还需要作的好才有完全的效果。第一，即使这个快递员思想正确，不受影响，但是攻击者的网络包还是会小幅影响局域网部份运作，网管必须通过网络监控或扫瞄的方法，找出攻击者加以去除；第二，必须作双向绑定才有完全的效果，只作路由器端绑定效果有限，一般计算机仍会被欺骗，而发生掉包或掉线的情况。

    双向绑定的解决方法，最为网管不喜欢的就是必须一台一台加以绑定，增加工作量。但是从以上的说明可知道，只有双向绑定才能有效果地解决ARP攻击的问题，而不会发生防制效果不佳、局域网效率受影响、影响路由器效能或影响服务器效能的缺点。也就是说双向绑定是个硬工夫，可以较全面性地解决现在及未来ARP攻击的问题，网管为了一时的省事，而采取片面的ARP echo解决方式，未来还是要回来解决这个问题。
 

图二：ARP攻击防制 方法之侠诺“ARP双向绑定”图示说明

    另外，对于有自动通过局域网安装软件的网络，例如网吧的收费系统、无盘系统，都可以透过自动的批次档，自动在开机时完成绑定的工作，网管只要撰写一个统一的批次文件程序即可，不必一一配置。这些信息可以很容易地在互联网上通过搜索找到或者是向Qno侠诺的技术服务人员索取即可。

二、现阶段较佳解决方案——双向绑定

    以上以思想不坚定的快递员情况，说明了常见的ARP攻击防制方法。ARP攻击利用的就是ARP协议的意志不坚，只有以培训的方式让ARP协议的意志坚定，明白正确的工作方法，才能从根本解决问题。只是依赖频繁的提醒快递员正确的作事方法，但是没有能从快递员意志不坚的特点着手，就好像只管不教，最终大家都很累，但是效果仍有限。
 

   Qno侠诺的技术服务人员建议，面对这种新兴攻击，取巧用省事的方式准备，最后的结果可能是费事又不管用，必须重新来过。ARP双向绑定虽然对网管带来一定的工作量，但是其效果确是从根本上有效，而且网管也可参考自动批次档的作法，加快配置自动化的进行，更有效地对抗ARP攻击。