从被攻击事件看安全的相对性
来源：互联摘选 日期：2008-08-02 01:51
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2004年的最后一天，经过几天的紧张工作，终于可以休息了，打开电脑，看着一些技术资料（很久没时间去看资料了），突然一阵急促的电话响起，打破了宁静的气氛。
事件：
拿起电话，机房的管理人员急促的说道，在5分钟前，机房网络出现了大面积的地址冲突，现在全部子网已经全部瘫痪。事态看起来非常严重。看起来，这个休息是没希望了。
放下电话，立即起身，一走进机房，就开始对IP地址冲突进行分析，分析的一直结果是人为的修改，于是我们开始了实验，可有力的实验结果告诉我们，单纯的人为修改IP地址，不可能造成网络的中断。我们立即来到现场，看到IP冲突的速度很快，几乎所有的服务器和计算机都失去了网络连接（对任何机器都是超时）。
于是开始了常规的分析，当检查到ARP表时，发现，几乎所有的机器的ARP表都被改得一塌糊涂。看来问题在这里。我们启动了SNIFFER软件，开始对网络上的ARP报文进行分析。很快，我们发现了大量的有规律的ARP广播包，那些包明显是某种软件生成的，MAC地址是随机伪造的，IP地址就是网络的系列IP，这种包和一般开机的包不同，是pass-thourgh包，机器收到后98系统马上失去网络响应，只有等很长时间或者重起，2K系统也马上失去响应，必须点确定才能恢复，但是所有连接的用户都Time Out了。由于包里MAC地址是伪造的，所以我无法查到来源，于是我去网上查找了一些资料，证明这是一种ARP拒绝服务攻击，但是没找到任何有效防范办法，微软也没有相应的补丁。我又试用了各种防火墙软件，证明也无法拦住这样的攻击包，没有一个防火墙产品可以屏蔽非法的ARP包。使用天网2.5和金山网镖，甚至用断开网络选项都无法挡住攻击。
追源：
于是我们开始搜索这种奇怪的软件，很快我们就找到了名为***终结者的软件，实验证明，机房的ARP拒绝服务攻击，正是此软件所为。而且在实验中，我们还发现，该软件在网外也可发起攻击，任何的防护手段都对它影响甚微。甚至连嗅探软件也不能分辨这些非法的ARP工具数据包。天啊，太厉害了。
分析：
1、什么是ARP表（Arp Cache）
在一个网络中，要建立通信必须要知道其通信接点的物理地址（MAC），而平常我们使用的都是IP地址，实现这两者之间转换的就是我们所熟悉的ARP协议，在每个计算机中，都有一张这样的ARP表。我们可以这样来获得：
C:\>arp -a
Interface: 192.168.10.1 on Interface 0x1000003
Internet Address Physical Address Type
192.168.10.3 CC-CC-CC-CC-CC-CC dynamic
这是192.168.10.1机器上的ARP缓存表，假设，A进行一次ping 192.168.10.3操作，PING主机C，会查询本地的
ARP缓存表，找到C的IP地址的MAC地址，那么就会进行数据传输，目的地就是C 的MAC地址。如果A中没有C的ARP记
录，那么A首先要广播一次ARP请求，当C接收到A 的请求后就发送一个应答，应答中包含有C的MAC地址，然后A接
收到C的应答，就会更新本地的ARP缓存。接着使用这个MAC地址发送数据（由网卡附加MAC地址）。
因此，本地高速缓存的这个ARP表是本地网络流通的基础，而且这个缓存是动态的。
2、集线器网络(Hub-Based)
很多网络都是用Hub进行连接的。数据包经过Hub传输到其他计算机的时候，Hub只是简单地把这个数据包广播
到Hub的所有端口上。
这就是上面举例中的一种网络结构。
现在A需要发送TCP数据包给C。首先，A需要检查本地的ARP 缓存表，查看是否有IP为192.168.10.3即C的ARP记
录，如果没有那么A将要广播一个ARP请求，当C接收到这个请求后，就作出应答，然后A更新自己的ARP缓存表。并
且获得与C的IP相对应的MAC地址。这时就传输这个TCP数据包，Ethernet帧中就包含了C的MAC地址。当数据包传输
到HUB的时候，HUB直接把整个数据包广播到所有的端口，然后C就能够接收到A发送的数据包。
正因为HUB把数据广播到所有的端口，所以计算机B也能够收到A发送给C的数据包。这正是达到了B嗅探的目的。
因此，Hub-Based的网络基本没有安全可言，嗅探在这样的网络中非常容易。
3、交换网络（Switched Lan）
交换机用来代替HUB，正是为了能够解决HUB的几个安全问题，其中就是能够来解决嗅探问题。Switch不是把数
据包进行端口广播，它将通过自己的ARP缓存来决定数据包传输到那个端口上。因此，在交换网络上，如果把上面 例子中的HUB换为Switch，B就不会接收到A发送给C的数据包，即便设置网卡为混杂模式，也不能进行嗅探。
4、ARP欺骗（ ARP spoofing）
ARP协议并不只在发送了ARP请求才接收ARP应答。当计算机接收到ARP应答数据包的时候，就会对本地的ARP缓存 进行更新，将应答中的IP和MAC地址存储在ARP缓存中。因此，在上面的假设网络中，B向A发送一个自己伪造的ARP应
答，而这个应答中的数据为发送方IP地址是192.168.10.3（C的IP地址），MAC地址是DD-DD-DD-DD-DD-DD（C的MAC地 址本来应该是CC-CC-CC-CC-CC-CC，这里被伪造了）。当A接收到B伪造的ARP应答，就会更新本地的ARP缓存（A可不
知道被伪造了）。
现在A机器的ARP缓存更新了：
C:\>arp -a
Interface: 192.168.10.1 on Interface 0x1000003
Internet Address Physical Address Type
192.168.10.3 DD-DD-DD-DD-DD-DD dynamic
这可不是小事。局域网的网络流通可不是根据IP地址进行，而是按照MAC地址进行传输。现在192.168.10.3的
MAC地址在A上被改变成一个本不存在的MAC地址。现在A开始Ping 192.168.10.3，网卡递交的MAC地址是
DD-DD-DD-DD-DD-DD，结果是什么呢？网络不通，A根本不能Ping通C！！
这就是一个简单的ARP欺骗。
以太网中的嗅探太有作用了，但是交换网络对嗅探进行了限制，让嗅探深入程度大打折扣。不过，很容易就能 够发现，主机、Switch（动态更新地址表类型，下同）中的缓存表依然是（主要是）动态的。要在一个交换网络中进行有效的嗅探工作（地下党？），需要采用对付各种缓存表的办法，连骗带哄，甚至乱踹，在上面的ARP欺骗基础 中我们就能够做到。
4、对目标进行ARP欺骗
就象上面程序中实现的一样，对目标A进行欺骗，A去Ping主机C却发送到了DD-DD-DD-DD-DD-DD这个地址上。如 果进行欺骗的时候，把C的MAC地址骗为BB-BB-BB-BB-BB-BB，于是A发送到C上的数据包都变成发送给B的了。这不正
好是B能够接收到A发送的数据包了么，嗅探成功。A对这个变化一点都没有意识到，但是接下来的事情就让A产生了怀疑。因为A和C连接不上了！！B对接收到A发送 给C的数据包可没有转交给C 。做“man in the middle”,进行ARP重定向。打开B的IP转发功能，A发送过来的数据包，转发给C，好比一个路由 器一样。不过，假如B发送ICMP重定向的话就中断了整个计划 。 直接进行整个包的修改转发，捕获到A发送给的数据包，全部进行修改后再转发给C，而C接收到的数据包完全认为是从A发送来的。不过，C发送的数据包又直接传递给A，倘若再次进行对C的ARP欺骗。现在B就完全成为A与C的中间桥梁了。
5、对Switch的MAC欺骗
Switch上同样维护着一个动态的MAC缓存，它一般是这样，首先，交换机内部有一个对应的列表，交换机的端口对应MAC地址表Port n <-> Mac记录着每一个端口下面存在那些MAC地址，这个表开始是空的，交换机从来往数据帧中学
习。举例来说，当Port 1口所接的计算机发出了一个数据帧，这帧数据从Port 1进入交换机，交换机就取这个数据帧的原MAC地址AAAA，然后在地址表中记录：Port 1 <-> AAAA, 以后，所有发向MAC地址为AAAA的数据帧，就全从Port 1口输出，而不会从其它的口输出。
跟前面对目标进行欺骗相类似。如果把Switch上的MAC-PORT表修改了，那么对应的MAC和PORT就一样跟着改变，本来不应该发送到嗅探器的数据结果发送过来了，这样也达到了嗅探的目的。修改本地（B）发送的数据包MAC地址为原来A的MAC地址，当经过交换机的时候，交换机发现端口B对应的地址是机器A的MAC地址，于是就将会把A的MAC地址同端口B相对应，从而把发送给A的数据从端口B传输了，本来这些应该是传送到端口A的。因此，从机器B就能够获得发送给A的数据。
但是，这里有一个问题，A将接收不到数据了。嗅探不目的并不是要去破坏正常的数据通讯。同时，从刚才的欺骗中，让交换机中一个MAC地址对应了多个端口
6、对Switch进行Flood
就象上面介绍Switch的MAC和Port对应关系形成的原理，因为MAC-PORT缓存表是动态更新的，那么让整个Switch的端口表都改变，对Switch进行MAC地址欺骗的Flood，不断发送大量假MAC地址的数据包，Switch就更新MAC-PORT缓存，如果能通过这样的办法把以前正常的MAC和Port对应的关系破坏了，那么Switch就会进行泛洪发送给每一个端口，让Switch基本变成一个HUB，向所有的端口发送数据包，要嗅探的目的一样能够达到。
存在的问题，Switch对这种极限情况的处理，因为属于不正常情况，可能会引起包丢失情况。而且现在对这种极限情
况的Switch状态还很不了解。如果对网络通讯造成了大的破坏，这不属于正常的嗅探（嗅探也会引起一些丢失）。
对Switch进行各种手段的操作，需要小心，如果打开了端口保护，那么可能会让交换机关闭所有用户。因此，对交换机这样的设备进行欺骗或者其他操作，还不如对一些上级设备进行欺骗，比如目标主机或者路由器。
至于上面关于嗅探的手段都是基于这个动态表进行的。因此，使用静态的ARP就能够进行防范了。对于WIN，使用arp -s 来进行静态ARP的设置。
解决：
从以上的原理分析中可以看出，要想杜绝或防范此攻击是几乎不可能的（除非你建立全部的静态ARP地址表），以下给出的解决方法也是非常复杂的，而且只能做为有效的缓解手段。
在攻击发生时通过检查交换机的MAC地址列表，定位产生虚假MAC地址（ARP包）的交换机端口，并由此顺着网线找到了攻击的计算机。方法是PING被攻击的计算机（PING不通，但是没关系），然后ARP（此时看到的MAC地址是假的），找到对应的虚假MAC地址，然后TELNET上主交换机，“en” 后 “SHOW MAC 回车”，仔细检查该虚假MAC地址来自哪个端口（接下属交换机），在下属交换机上进行同样的步骤，就可以定位出是哪个端口产生的，接着就可以找到元凶了。
后记：
在网络普及的信息共享时代，越来越多的各种管理软件给广大的网络管理者带来了很多的便捷，如各种网管软件，网络执法者等等，它们可以监视网络的行为，并能对“非法”行为给予惩罚。然而，一旦这些软件被入侵者所利用，则将给网络带来极大的灾难，它们能改变MAC的对应关系，制造各种欺骗，实施嗅探行为，严重的甚至使整个网络瘫痪。更甚者，越来越多的软件所使用的是操作系统甚至是协议的缺陷工作，使得常规的方法根本无法预防这些危害极 大的攻击行为。这无疑给广大的网络安全专家们上了一堂课。
网络安全是相对的，实现安全，任重而道远。
基本的DOS攻击类型
1.耗费型 （TCP/IP攻击——SYN Flood）
2.欺骗型 （ARP拒绝服务攻击）
3.漏洞型 （IPX Ping包拒绝服务漏洞） | |
