如何有效的防止ARP攻击

ARP欺骗和攻击问题,是企业网络的心腹大患。关于这个问题的讨论已经很深入了,对ARP攻击的机理了解的很透彻,各种防范措施也层出不穷。


但问题是,现在真正摆脱ARP问题困扰了吗?从用户那里了解到,虽然尝试过各种方法,但这个问题并没有根本解决。原因就在于,目前很多种ARP防范措施,一是解决措施的防范能力有限,并不是最根本的办法。二是对网络管理约束很大,不方便不实用,不具备可操作性。三是某些措施对网络传输的效能有损失,网速变慢,带宽浪费,也不可取。


本文通过具体分析一下普遍流行的四种防范ARP措施,去了解为什么ARP问题始终不能根治。

上篇:四种常见防范ARP措施的分析

一、双绑措施


双绑是在路由器和终端上都进行IP-MAC绑定的措施,它可以对ARP欺骗的两边,伪造网关和截获数据,都具有约束的作用。这是从ARP欺骗原理上进行的防范措施,也是最普遍应用的办法。它对付最普通的ARP欺骗是有效的。


但双绑的缺陷在于3点:

1、
在终端上进行的静态绑定,很容易被升级的ARP攻击所捣毁,病毒的一个ARP
–d命令,就可以使静态绑定完全失效。

2、
在路由器上做IP-MAC表的绑定工作,费时费力,是一项繁琐的维护工作。换个网卡或更换IP,都需要重新配置路由。对于流动性电脑,这个需要随时进行的绑定工作,是网络维护的巨大负担,网管员几乎无法完成。

3、
双绑只是让网络的两端电脑和路由不接收相关ARP信息,但是大量的ARP攻击数据还是能发出,还要在内网传输,大幅降低内网传输效率,依然会出现问题。

因此,虽然双绑曾经是ARP防范的基础措施,但因为防范能力有限,管理太麻烦,现在它的效果越来越有限了。

二、ARP个人防火墙


在一些杀毒软件中加入了ARP个人防火墙的功能,它是通过在终端电脑上对网关进行绑定,保证不受网络中假网关的影响,从而保护自身数据不被窃取的措施。ARP防火墙使用范围很广,有很多人以为有了防火墙,ARP攻击就不构成威胁了,其实完全不是那么回事。


ARP
个人防火墙也有很大缺陷:

1、它不能保证绑定的网关一定是正确的。如果一个网络中已经发生了ARP欺骗,有人在伪造网关,那么,ARP个人防火墙上来就会绑定这个错误的网关,这是具有极大风险的。即使配置中不默认而发出提示,缺乏网络知识的用户恐怕也无所适从。

2 、ARP是网络中的问题,ARP既能伪造网关,也能截获数据,是个“双头怪”。在个人终端上做ARP防范,而不管网关那端如何,这本身就不是一个完整的办法。ARP个人防火墙起到的作用,就是防止自己的数据不会被盗取,而整个网络的问题,如掉线、卡滞等,ARP个人防火墙是无能为力的。


因此,ARP个人防火墙并没有提供可靠的保证。最重要的是,它是跟网络稳定无关的措施,它是个人的,不是网络的。

三、VLAN和交换机端口绑定


通过划分VLAN和交换机端口绑定,以图防范ARP,也是常用的防范方法。做法是细致地划分VLAN,减小广播域的范围,使ARP在小范围内起作用,而不至于发生大面积影响。同时,一些网管交换机具有MAC地址学习的功能,学习完成后,再关闭这个功能,就可以把对应的MAC和端口进行绑定,避免了病毒利用ARP攻击篡改自身地址。也就是说,把ARP攻击中被截获数据的风险解除了。这种方法确实能起到一定的作用。


不过,VLAN和交换机端口绑定的问题在于:

1、没有对网关的任何保护,不管如何细分VLAN,网关一旦被攻击,照样会造成全网上网的掉线和瘫痪。

2、把每一台电脑都牢牢地固定在一个交换机端口上,这种管理太死板了。这根本不适合移动终端的使用,从办公室到会议室,这台电脑恐怕就无法上网了。在无线应用下,又怎么办呢?还是需要其他的办法。

3、实施交换机端口绑定,必定要全部采用高级的网管交换机、三层交换机,整个交换网络的造价大大提高。


因为交换网络本身就是无条件支持ARP操作的,就是它本身的漏洞造成了ARP攻击的可能,它上面的管理手段不是针对ARP的。因此,在现有的交换网络上实施ARP防范措施,属于以子之矛攻子之盾。而且操作维护复杂,基本上是个费力不讨好的事情。

四、PPPoE

网络下面给每一个用户分配一个帐号、密码,上网时必须通过PPPoE认证,这种方法也是防范ARP措施的一种。PPPoE拨号方式对封包进行了二次封装,使其具备了不受ARP欺骗影响的使用效果,很多人认为找到了解决ARP问题的终极方案。

问题主要集中在效率和实用性上面:

1、PPPoE需要对封包进行二次封装,在接入设备上再解封装,必然降低了网络传输效率,造成了带宽资源的浪费,要知道在路由等设备上添加PPPoE Server的处理效能和电信接入商的PPPoE Server可不是一个数量级的。

2、PPPoE方式下局域网间无法互访,在很多网络都有局域网内部的域控服务器、DNS服务器、邮件服务器、OA系统、资料共享、打印共享等等,需要局域网间相互通信的需求,而PPPoE方式使这一切都无法使用,是无法被接受的。

3、不使用PPPoE,在进行内网访问时,ARP的问题依然存在,什么都没有解决,网络的稳定性还是不行。

因此,PPPoE在技术上属于避开底层协议连接,眼不见心不烦,通过牺牲网络效率换取网络稳定。最不能接受的,就是网络只能上网用,内部其他的共享就不能在PPPoE下进行了。


通过对以上四种普遍的ARP防范方法的分析,我们可以看出,现有ARP防范措施都存在问题。这也就是ARP即使研究很久很透,但依然在实践中无法彻底解决的原因所在了。

下篇:免疫网络是解决ARP最根本的办法

 

道高一尺魔高一丈,网络问题必定需要网络的方法去解决。目前,欣全向推广的免疫网络就是彻底解决ARP问题的最实际的方法。

从技术原理上,彻底解决ARP欺骗和攻击,要有三个技术要点。

1、终端对网关的绑定要坚实可靠,这个绑定能够抵制被病毒捣毁。

2、接入路由器或网关要对下面终端IP-MAC的识别始终保证唯一准确。


3
、网络内要有一个最可依赖的机构,提供对网关IP-MAC最强大的保护。它既能够分发正确的网关信息,又能够对出现的假网关信息立即封杀。


免疫网络在这三个问题上,都有专门的技术解决手段,而且这些技术都是厂家欣全向的技术专利。下面我们会详细说明。现在,我们要先做一个免疫网络结构和实施的简单介绍。


免疫网络就是在现有的路由器、交换机、网卡、网线构成的普通交换网络基础上,加入一套安全和管理的解决方案。这样一来,在普通的网络通信中,就融合进了安全和管理的机制,保证了在网络通信过程中具有了安全管控的能力,堵上了普通网络对安全从不设防的先天漏洞。

免疫网络的结构


实施一个免疫网络不是一个很复杂的事,代价并不大。它要做的仅仅是用免疫墙路由器或免疫网关,替换掉现有的宽带接入设备。在免疫墙路由器下,需要自备一台服务器24小时运行免疫运营中心。免疫网关不需要,已自带服务器。这就是方案的所需要的硬件调整措施。


软性的网络调整是IP规划、分组策略、终端自动安装上网驱动等配置和安装工作,以保证整个的安全管理功能有效地运行。其实这部分工作和网管员对网络日常的管理没有太大区别。

免疫网络的监控中心

免疫网络具有强大的网络基础安全和管理功能,对ARP的防范仅是其十分之一不到的能力。但本文谈的是ARP问题,所以我们需要回过头来,具体地解释免疫网络对ARP欺骗和攻击防范的机理。至于免疫网络更多的强大,可以后续研究。


前述治理ARP问题的三个技术要点,终端绑定、网关、机构三个环节,免疫网络分别采用了专门的技术手段。

1、
终端绑定采用了看守式绑定技术。免疫网络需要每一台终端自动安装驱动,不安装或卸载就不能上网。在驱动中的看守式绑定,就是把正确的网关信息存贮在非公开的位置加以保护,任何对网关信息的更改,由于看守程序的严密监控,都是不能成功的,这就完成了对终端绑定牢固可靠的要求。

2、
免疫墙路由器或免疫网关的ARP先天免疫技术。在NAT转发过程中,由于加入了特殊的机制,免疫墙路由器根本不理会任何对终端IP-MAC的ARP申告,也就是说,谁都无法欺骗网关。与其他路由器不同,免疫墙路由器没有使用IP-MAC的列表进行工作,当然也不需要繁琐的路由器IP-MAC表绑定和维护操作。先天免疫,就是不用管也具有这个能力。

3、
保证网关IP-MAC始终正确的机构,在免疫网络中是一套安全机制。首先,它能够做到把从路由器中取到的真实网关信息,分发到每一个网内终端,而安装有驱动的终端,只接受这样的信息,其他信息不能接受,保证了网关的唯一正确性。其次,在每一台终端,免疫驱动都会拦截病毒发出的错误网关传播,不使其流窜到网络内,把ARP欺骗和攻击从根源上切断。


从以上三个措施来看,免疫网络确实真正解决了困扰已久的ARP问题,技术上是严谨的,应用上是可行的,成本也是相对低廉。所以,与常见的四种ARP防范办法比较,免疫网络是解决ARP最根本的办法。

91ri.org点评:免疫网络不单只能针对ARP攻击,它在监控防止其它攻击方面也很给力。但个人觉得如果要做好,自己本身的功能一定要很强大,像IDS、IPS也发展了不少年吧,但对网络攻击的防御能力也不能说绝对的可靠。
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