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ARP病毒(专)  

2009-02-04 16:29:58|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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ARP地址欺骗类病毒(以下简称ARP病毒)是一类特殊的病毒,该病毒一般属于木马(Trojan)病毒,不具备主动传播的特性,不会自我复制。但是由于其发作的时候会向全网发送伪造的ARP数据包,干扰全网的运行,因此它的危害比一些蠕虫还要严重得多。

   ARP病毒发作时的现象

  网络掉线,但网络连接正常,内网的部分PC机不能上网,或者所有电脑不能上网,无法打开网页或打开网页慢,局域网时断时续并且网速较慢等。

   ARP病毒原理

  网络模型简介

  众所周知,按照OSI (Open Systems Interconnection Reference Model 开放系统互联参考模型) 的观点,可将网络系统划分为7层结构,每一个层次上运行着不同的协议和服务,并且上下层之间互相配合,完成网络数据交换的功能,如图1:

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然而,OSI的模型仅仅是一个参考模型,并不是实际网络中应用的模型。实际上应用最广泛的商用网络模型即TCP/IP体系模型,将网络划分为四层,每一个层次上也运行着不同的协议和服务,如图2。

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图2 TCP/IP四层体系模型及其配套协议

上图中,蓝色字体表示该层的名称,绿色字表示运行在该层上的协议。由图2可见,我们即将要讨论的ARP协议,就是工作在网际层上的协议。

   ARP协议简介

  我们大家都知道,在局域网中,一台主机要和另一台主机进行通信,必须要知道目标主机 的IP地址,但是最终负责在局域网中传送数据的网卡等物理设备是不识别IP地址的,只能识别其硬件地址即MAC地址。MAC地址是48位的,通常表示为 12个16进制数,每2个16进制数之间用“-”或者冒号隔开,如:00-0B-2F-13-1A-11就是一个MAC地址。每一块网卡都有其全球唯一的 MAC地址,网卡之间发送数据,只能根据对方网卡的MAC地址进行发送,这时就需要一个将高层数据包中的IP地址转换成低层MAC地址的协议,而这个重要 的任务将由ARP协议完成。

  ARP全称为Address Resolution Protocol,地址解析协议。所谓“地址解析”就是主机在发送数据包前将目标主机IP地址转换成目标主机MAC地址的过程。ARP协议的基本功能就是 通过目标设备的IP地址,查询目标设备的MAC地址,以保证通信的顺利进行。 这时就涉及到一个问题,一个局域网中的电脑少则几台,多则上百台,这么多的电脑之间,如何能准确的记住对方电脑网卡的MAC地址,以便数据的发送呢?这就 涉及到了另外一个概念,ARP缓存表。在局域网的任何一台主机中,都有一个ARP缓存表,该表中保存这网络中各个电脑的IP地址和MAC地址的对照关系。 当这台主机向同局域网中另外的主机发送数据的时候,会根据ARP缓存表里的对应关系进行发送。

  下面,我们用一个模拟的局域网环境,来说明ARP欺骗的过程。

  ARP欺骗过程

  假设一个只有三台电脑组成的局域网,该局域网由交换机(Switch)连接。其中一 个电脑名叫A,代表攻击方;一台电脑叫S,代表源主机,即发送数据的电脑;令一台电脑名叫D,代表目的主机,即接收数据的电脑。这三台电脑的IP地址分别 为192.168.0.2,192.168.0.3,192.168.0.4。MAC地址分别为MAC_A,MAC_S,MAC_D。其网络拓扑环境如图 3。

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                                   图3 网络拓扑

现在,S电脑要给D电脑发送数据了,在S电脑内部,上层的TCP和UDP的数据包已经传送到 了最底层的网络接口层,数据包即将要发送出去,但这时还不知道目的主机D电脑的MAC地址MAC_D。这时候,S电脑要先查询自身的ARP缓存表,查看里 面是否有192.168.0.4这台电脑的MAC地址,如果有,那很好办,就将 封装在数据包的外面。直接发送出去即可。如果没有,这时S电脑要向全网络发送一个ARP广播包,大声询问:“我的IP是192.168.0.3,硬件地址 是MAC_S,我想知道IP地址为192.168.0.4的主机的硬件地址是多少?” 这时,全网络的电脑都收到该ARP广播包了,包括A电脑和D电脑。A电脑一看其要查询的IP地址不是自己的,就将该数据包丢弃不予理会。而D电脑一看IP 地址是自己的,则回答S电脑:“我的IP地址是192.168.0.4,我的硬件地址是MAC_D”需要注意的是,这条信息是单独回答的,即D电脑单独向 S电脑发送的,并非刚才的广播。现在S电脑已经知道目的电脑D的MAC地址了,它可以将要发送的数据包上贴上目的地址MAC_D,发送出去了。同时它还会 动态更新自身的ARP缓存表,将192.168.0.4-MAC_D这一条记录添加进去,这样,等S电脑下次再给D电脑发送数据的时候,就不用大声询问发 送ARP广播包了。这就是正常情况下的数据包发送过程。

  这样的机制看上去很完美,似乎整个局域网也天下太平,相安无事。但是,上述数据发 送机制有一个致命的缺陷,即它是建立在对局域网中电脑全部信任的基础上的,也就是说它的假设前提是:无论局域网中那台电脑,其发送的ARP数据包都是正确 的。那么这样就很危险了!因为局域网中并非所有的电脑都安分守己,往往有非法者的存在。比如在上述数据发送中,当S电脑向全网询问“我想知道IP地址为 192.168.0.4的主机的硬件地址是多少?”后,D电脑也回应了自己的正确MAC地址。但是当此时,一向沉默寡言的A电脑也回话了:“我的IP地址 是192.168.0.4,我的硬件地址是MAC_A” ,注意,此时它竟然冒充自己是D电脑的IP地址,而MAC地址竟然写成自己的!由于A电脑不停地发送这样的应答数据包,本来S电脑的ARP缓存表中已经保 存了正确的记录:192.168.0.4-MAC_D,但是由于A电脑的不停应答,这时S电脑并不知道A电脑发送的数据包是伪造的,导致S电脑又重新动态 更新自身的ARP缓存表,这回记录成:192.168.0.4-MAC_A,很显然,这是一个错误的记录(这步也叫ARP缓存表中毒),这样就导致以后凡 是S电脑要发送给D电脑,也就是IP地址为192.168.0.4这台主机的数据,都将会发送给MAC地址为MAC_A的主机,这样,在光天化日之下,A 电脑竟然劫持了由S电脑发送给D电脑的数据!这就是ARP欺骗的过程。

  如果A这台电脑再做的“过分”一些,它不冒充D电脑,而是冒充网关,那后果会怎么 样呢?我们大家都知道,如果一个局域网中的电脑要连接外网,也就是登陆互联网的时候,都要经过局域网中的网关转发一下,所有收发的数据都要先经过网关,再 由网关发向互联网。在局域网中,网关的IP地址一般为192.168.0.1。如果A这台电脑向全网不停的发送ARP欺骗广播,大声说:“我的IP地址是 192.168.0.1,我的硬件地址是MAC_A”这时局域网中的其它电脑并没有察觉到什么,因为局域网通信的前提条件是信任任何电脑发送的ARP广播 包。这样局域网中的其它电脑都会更新自身的ARP缓存表,记录下192.168.0.1-MAC_A这样的记录,这样,当它们发送给网关,也就是IP地址 为192.168.0.1这台电脑的数据,结果都会发送到MAC_A这台电脑中!这样,A电脑就将会监听整个局域网发送给互联网的数据包!

  实际上,这种病毒早就出现过,这就是ARP地址欺骗类病毒。一些传奇木马 (Trojan/PSW.LMir)具有这样的特性,该木马一般通过传奇外挂、网页木马等方式使局域网中的某台电脑中毒,这样中毒电脑便可嗅探到整个局域 网发送的所有数据包,该木马破解了《传奇》游戏的数据包加密算法,通过截获局域网中的数据包,分析数据包中的用户隐私信息,盗取用户的游戏帐号和密码。在 解析这些封包之后,再将它们发送到真正的网关。这样的病毒有一个令网吧游戏玩家闻之色变的名字:“传奇网吧杀手” !

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