原创 ARP协议

ARP协议（Address Resolution Protocol），或称地址解析协议。ARP协议的基本功能就是通过目标设备的IP地址，查询目标设备的MAC地址，以保证通信的顺利进行。他是IPv4中网络层必不可少的协议，不过在IPv6中已不再适用，并被icmp v6所替代。

功能

在局域网中，网络中实际传输的是“帧”（frame），帧里面是有目标主机的MAC地址的。在以太网中，一个主机要和另一个主机进行直接通信，必须要知道目标主机的MAC地址，但这个目标MAC地址是通过地址解析协议获得的。所谓“地址解析”就是主机在发送帧前将目标IP地址转换成目标MAC地址的过程。

原理

在每台安装有TCP/IP协议的电脑或 route 里都有一个ARP缓存表，表里的IP地址与MAC地址是一对应的，如表甲所示。

以主机A（192.168.38.10）向主机B（192.168.38.11）发送数据为例。当发送数据时，主机A会在自己的ARP缓存表中寻找是否有目标IP地址。如果找到了，也就知道了目标MAC地址为(00-BB-00-62-C2-02)，直接把目标MAC地址写入帧里面发送就可以了；如果在ARP缓存表中没有找到相对应的IP地址，主机A就会在网络上发送一个广播(ARP request)，目标MAC地址是“FF.FF.FF.FF.FF.FF”，这表示向同一网段内的所有主机发出这样的询问：“192.168.38.11的MAC地址是什么？”网络上其他主机并不响应ARP询问，只有主机B接收到这个帧时，才向主机A做出这样的回应(ARP response)：“192.168.38.11的MAC地址是(00-BB-00-62-C2-02)”。这样，主机A就知道了主机B的MAC地址，它就可以向主机B发送信息了。同时它还更新了自己的ARP缓存表，下次再向主机B发送信息时，直接从ARP缓存表里查找就可以了。ARP缓存表采用了老化机制，在一段时间内如果表中的某一行没有使用，就会被删除，这样可以大大减少ARP缓存表的长度，加快查询速度。

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ARP欺骗（ARP spoofing），又称ARP下毒（ARP poisoning）或ARP攻击，是针对以太网路地址解析协议（ARP）的一种攻击技术。此种攻击可让攻击者取得局域网路上的资料封包甚至可篡改封包，且可让网络上特定电脑或所有电脑无法正常连线。最早探讨ARP欺骗的文章是由Yuri Volobue所写的《ARP与ICMP转向游戏》（ARP and ICMP redirection games）。

运作机制

ARP欺骗的运作原理是由攻击者发送假的ARP封包到网络上，尤其是送到闸道器上。其目的是要让送至特定的IP位址的流量被错误送到攻击者所取代的地方。因此攻击者可将这些流量另行转送到真正的闸道（被动式封包嗅探，passive sniffing）或是篡改后再转送（中间人攻击，man-in-the-middle attack）。攻击者亦可将ARP封包导到不存在的MAC位址以达到阻断服务攻击的效果，例如netcut软件。

例如某一网络闸道的IP位址是192.168.0.254，其MAC位址为00-11-22-33-44-55，网络上的电脑内ARP表会有这一笔ARP记录。攻击者发动攻击时，会大量发出已将192.168.0.254的MAC位址篡改为00-55-44-33-22-11的ARP封包。那么网络上的电脑若将此伪造的ARP写入自身的ARP表后，电脑若要透过网络闸道连到其他电脑时，封包将被导到00-55-44-33-22-11这个MAC位址，因此攻击者可从此MAC位址截收到封包，可篡改后再送回真正的闸道，或是什么也不做，让网络无法连线。

Ethernet封包，ARP欺骗会篡改封包标头中的Source MAC位址（绿色段）以欺骗网络上的电脑及设备

防制方法

最理想的防制方法是网络内的每电脑的ARP一律改用静态的方式，不过这在大型的网络是不可行的，因为需要经常更新每电脑的ARP表。

另外一种方法，例如DHCP snooping，网络设备可借由DHCP保留网络上各电脑的MAC位址，在伪造的ARP封包发出时即可侦测到。此方式已在一些厂牌的网络设备产品所支援。

有一些软件可监听网络上的ARP回应，若侦测出有不正常变动时可发送电子邮件通知管理者。例如UNIX平台的Arpwatch以及Windows上的XArp v2^[2]或一些网络设备的Dynamic ARP inspection功能。

正当用途

ARP欺骗亦有正当用途。其一是在一个需要登入的网络中，让未登入的电脑将其浏览网页强制转向到登入页面，以便登入后才可使用网络。另外有些设有备援机制的网络设备或服务器，亦需要利用ARP欺骗以在设备出现故障时将讯务导到备用的设备上。