眾所周之,IP地址的盜用對網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行是十分有害的。一方面,非法用戶盜用合法用戶的IP地址以獲得特殊的訪問權(quán)限;另一方面,非法用戶盜用未分配的IP地址,對正常的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行和應(yīng)用進(jìn)行破壞。因此,當(dāng)前找出在通用網(wǎng)絡(luò)模型下IP地址防盜用的方法是十分有必要的。
IP地址防盜用方案模式分析
1.IP-MAC模型。IP-MAC模型是人們較早提出的一種模型。IP地址盜用的問題歸根結(jié)底是解決IP地址的唯一性的問題,而在實(shí)踐中IP地址的唯一性很難保證。
2.IP-MAC-USER模型。IP-MAC-USER模型的原理是,在采用IP-MAC模型實(shí)現(xiàn)IP綁定MAC地址的基礎(chǔ)上,在重點(diǎn)、高危險網(wǎng)段實(shí)施IP同時綁定MAC地址和用戶,即在IP-MAC綁定的同時,檢驗(yàn)與IP相對應(yīng)的用戶名和口令,實(shí)現(xiàn)IP綁定用戶。
3.IP-MAC-PORT模型。IP-MAC-PORT模型的原理是,在交換以太網(wǎng)環(huán)境下,將IP地址與MAC地址、主機(jī)所連接的交換機(jī)端口同時綁定,即在檢驗(yàn)(IP,MAC)地址對的同時,檢驗(yàn)IP對應(yīng)的交換機(jī)端口。
基于ARP偽裝技術(shù)的IP地址防盜用方案
1.ARP協(xié)議。ARP(地址解析協(xié)議)用于將IP地址映射為硬件地址(MAC地址),它是TCP/IP協(xié)議組中的一個非常重要的協(xié)議,在OSI七層網(wǎng)絡(luò)模型中,網(wǎng)絡(luò)層下面是數(shù)據(jù)鏈路層,為了它們可以互通,需要轉(zhuǎn)換協(xié)議。ARP(地址解析協(xié)議)用于把網(wǎng)絡(luò)層(第三層)地址映射到數(shù)據(jù)鏈路層(第二層)地址,RARP(反向地址解析協(xié)議)則反之。
2.ARP偽裝技術(shù)。利用ARP協(xié)議的無認(rèn)證特性,假設(shè)主機(jī)Q與X、Y在同一局域網(wǎng)內(nèi),Y向X發(fā)送ARP應(yīng)答后,Q偽裝成Y,再向X發(fā)送一個以
Q應(yīng)用ARP偽裝技術(shù)修改X和Y的ARP緩存表后,X和Y發(fā)給對方的IP數(shù)據(jù)報(bào)都會發(fā)向MAC地址MACq.若MACq為網(wǎng)絡(luò)內(nèi)不存在的空MAC地址,則X、Y可以繼續(xù)向?qū)Ψ桨l(fā)IP數(shù)據(jù)包,但對方收不到,X、Y之間的網(wǎng)絡(luò)通信無法實(shí)現(xiàn),本文稱之為ARP截?cái)唷?/p>
基于ARP偽裝技術(shù)的IP防盜用方法就是采用ARP截?cái)嗟姆椒?,使IP盜用主機(jī)無法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信,從而實(shí)現(xiàn)IP地址防盜用。
3.應(yīng)用ARP偽裝技術(shù)實(shí)現(xiàn)IP-MAC模型。隨著技術(shù)的發(fā)展,有些IP盜用者采用修改主機(jī)MAC地址的方法,來避開IP防盜用系統(tǒng)。雖然修改MAC并不容易,但I(xiàn)P防盜用系統(tǒng)也應(yīng)對其防范。
對于修改MAC的盜用方法,可在子網(wǎng)的IP-MAC地址庫中增加一項(xiàng)IP開關(guān)狀態(tài)標(biāo)志,此標(biāo)志項(xiàng)由用戶自行管理,當(dāng)用戶要退出網(wǎng)絡(luò)時,訪問IP-MAC地址庫,將分配給他的IP地址所對應(yīng)的開關(guān)狀態(tài)標(biāo)志項(xiàng)設(shè)置為關(guān)閉;當(dāng)用戶重新使用網(wǎng)絡(luò)時,再次訪問IP-MAC地址庫將開關(guān)狀態(tài)標(biāo)志打開。
對于ARP監(jiān)聽模塊,在將ARP包中的源IP地址與IP-MAC地址庫比對時,增加一個判斷IP地址開關(guān)狀態(tài)標(biāo)志項(xiàng)的進(jìn)程。
通過以上方案的實(shí)施即實(shí)現(xiàn)了基于IP-MAC-USER三元素的IP地址防盜用模型,又可對成對修改IP-MAC地址和動態(tài)修改IP地址的IP地址盜用方式進(jìn)行有效地防范。
4.通過ARP地址欺騙技術(shù)防范IP地址盜用。下面以例子的方式說明ARP地址解析和ARP地址欺騙防止IP地址盜用。
A機(jī)器上運(yùn)行如下:
C:\>arp - a
Interface 1 92 1 68 1 0 1 on Interface 0x1 000003
Internet Address PhysicaI Address Type
192.168.10.3 CC-CC-CC-CC-CC-CC dynamic
這是192. 168. 1 0.1(主機(jī)A)上的ARP緩存表,假設(shè)A進(jìn)行一次ping 192. 168. 10 .3(主機(jī)C)操作,會查詢本地的ARP緩存表,找到C的IP地址對應(yīng)的MAC地址。以便對傳輸?shù)膸M(jìn)行封裝,這樣就可以進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,幀的目的MAC地址就是C的MAC地址。如果A中沒有C的ARP記錄,那么A首先要廣播一次ARP請求。當(dāng)C接收到A的請求后就發(fā)送一個應(yīng)答,應(yīng)答中包含有C的MAC地址,這就是ARP地址解析的過程,然后A接收到C的應(yīng)答就會更新本地的ARP緩存。接著使用這個MAC地址發(fā)送數(shù)據(jù)。因此,本地高速緩存的這個ARP表是本地網(wǎng)絡(luò)流通的基礎(chǔ),而且這個緩存是動態(tài)的。但是ARP協(xié)議并不只在發(fā)送了ARP請求才接收ARP應(yīng)答。這也就是利用ARP地址欺騙技術(shù)達(dá)到防止IP地址盜用的理論基礎(chǔ)了。當(dāng)計(jì)算機(jī)接收到ARP應(yīng)答數(shù)據(jù)包的時候,就會對本地的ARP緩存進(jìn)行更新,將應(yīng)答中的IP-TnMAC地址存儲在ARP緩存中。因此,在上面的假設(shè)網(wǎng)絡(luò)中,B向A發(fā)送一個自己偽造的ARP應(yīng)答,而這個應(yīng)答中的數(shù)據(jù)為發(fā)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地址本來應(yīng)該是CC-CC-CC-CC-CC-CC 這里被偽造了)。當(dāng)A接收到B偽造的ARP應(yīng)答,就會更新本地的ARP緩存(A可不知道被偽造了)。
小結(jié)
盜用技術(shù)的發(fā)展與反盜用技術(shù)的進(jìn)步是一個此長彼消,互相促進(jìn)的過程。要很好解決這個問題,一方面需要依靠反盜用技術(shù)的不斷提高,另一方面還需要法律、法規(guī)和各項(xiàng)網(wǎng)絡(luò)管理制度的健全和完善。亦即,一方面要不斷地提高網(wǎng)絡(luò)的管理水平,研究新的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),另一方面還要對敢于進(jìn)行IP地址盜用、破壞網(wǎng)絡(luò)安全的人,按照有關(guān)法規(guī)嚴(yán)懲,使盜用者既對先進(jìn)的反盜用技術(shù)望而生畏,又對盜用后所承擔(dān)的后果心有余悸,才能很好解決IP地址盜用問題。
作者單位:河南省平頂山工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院