【网络安全 | 网络协议】ARP协议（地址解析协议）

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前言

在使用nmap时可以使用-PR指令，通过发送ARP请求包进行主机存活探测。

那么这一过程的原理是什么呢？先了解什么是ARP协议。

ARP协议

地址解析协议，即ARP（Address Resolution Protocol），是根据IP地址获取物理地址的一个TCP/IP协议。

在网络中各个主机相互信任的基础上，局域网络上的主机可以自主发送ARP应答消息。

主机A发送信息时将包含目标IP地址的ARP请求广播到局域网络上的所有主机，目标主机将发送返回信息，A收到返回消息后将该IP地址和物理地址存入本机ARP缓存中并保留一定时间，当下次A请求该目标主机时，直接查询ARP缓存即可，不再需要广播，这可以节约资源。

然而，正是由于网络中各个主机相互信任，导致攻击者可以向某一主机发送伪ARP应答报文，使其发送的信息无法到达预期的主机或到达错误的主机，这就构成了一个ARP欺骗。

ARP欺骗

ARP欺骗（Address Resolution Protocol spoofing），也被称为ARP中毒，是一种网络攻击方式。攻击者会发送伪造的ARP消息给局域网内的其他设备，以欺骗它们将通信发送到错误的位置，从而实现窃取数据、监视流量或拦截通信等目的。

假设有三台计算机A、B和C，它们都连接到同一个局域网上。攻击者D位于同一局域网中，并想窃取A和B之间的通信。攻击者D可以进行以下步骤来实现ARP欺骗攻击：

1.攻击者D发送一个ARP响应消息给计算机A，声称自己的MAC地址与B的IP地址相关联。

2.计算机A收到了这个伪造的ARP响应并更新了其ARP缓存，将攻击者D的MAC地址与B的IP地址相关联。

3.当计算机A想要向计算机B发送通信时，它会使用之前更新过的ARP缓存，将通信发送到攻击者D的MAC地址。

4.攻击者D可以捕获这些通信并查看其中的敏感信息，如用户名和密码等。

ARP命令

ARP命令用于显示和修改系统的 ARP（地址解析协议）缓存表，该表存储了IP地址与MAC地址之间的映射关系。

1.显示当前系统的ARP表：

arp -a

2.添加静态ARP条目：

arp -s <IP地址> <MAC地址>

3.删除ARP条目：

arp -d <IP地址>

4.清空ARP缓存表：

arp -d -a

ARP协议好处

通过发送ARP请求包进行主机存活探测的好处是，它可以在局域网中快速发现存活的主机，而无需与每台主机建立TCP或UDP连接。这种方法比较高效，并且不会产生网络流量和日志记录，因为ARP请求和响应都是在数据链路层完成的，不需要上层协议的参与。

需要注意的是，使用ARP进行主机存活探测只适用于局域网环境，因为ARP消息无法跨越路由器。如果需要在广域网或互联网中进行主机存活探测，可以考虑使用其他方法，如ICMP Echo请求（ping）或TCP SYN扫描等。

承接前言

回到开头的问题，我们就可以给出答案了。

当发送ARP请求包进行主机存活探测时，nmap会向目标网络广播一个ARP请求消息，其中包含要探测的IP地址。

目标网络上的所有主机都会收到这个ARP请求消息。根据ARP协议的规定，只有匹配请求中IP地址的主机才会响应，其他主机会忽略该请求。

如果目标网络上的主机存活，则会向nmap发送一个ARP响应消息，其中包含主机的MAC地址。

nmap通过捕获并分析这些ARP响应消息，确定了哪些主机处于存活状态，并获取了相应主机的MAC地址，如文章开头的图片。