利用ARP探测以太网中的活动主机

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网上存在很多关于ARP的文章，大多都是关于ARP欺骗，这里介绍ARP的另类用法：探测目标主机是否处于活动状态。
传统探测远程主机是否存活的方法是通过ICMP协议中的回显应答报文来探测(ping)。随着对安全的越来越多的了解和重视，很多主机为了避免被扫描器探测，通过防火墙将ICMP包屏蔽，从而达到在网络中隐藏的目的。
这里我们介绍一下利用ARP协议探测网络中的活动主机的思路，这种方法的缺点只能探测以太网内的活动主机。
先大概了解一下ARP协议。ARP协议是“Address Resolution Protocol”（地址解析协议）的缩写，它的作用是将IP地址转换成物理地址（就是常说的MAC地址），其详细过程参考《TCP/IP详解 卷一》。
协议ARP的分组格式如下:
------------------------------------------
以太网目的地址（6个字节）
以太网源地址（6个字节）
帧类型(ARP = 0806)（2个字节）
------------------------------------------
硬件类型(Ethernet=01)（2个字节）
协议类型(IPv4=0800)（2个字节）
硬件地址长度（1个字节）
协议地址长度（1个字节）
OP操作选项(ARP request=01,ARP reply=02)（2个字节）
发送端以太网地址（6个字节）
发送端IP地址（4个字节）
目的以太网地址（6个字节）
目的IP地址（4个字节）
--------------------------------------------
我们向目标主机发送一个ARP请求，如果目标主机处于活动状态则会返回其MAC地址，如果对方返回MAC地址，则表明对方处于活动状态，这样达到探测目的。ARP请求包内容如下:
------------------------------------------
以太网目的地址 |FFFFFFFFFFFF（广播地址）
以太网源地址 |本地MAC地址
帧类型 |0806
------------------------------------------
硬件类型 |01
协议类型 |0800
硬件地址长度 |06
协议地址长度 |04
OP操作选项 |01
发送端以太网地址|本地MAC地址
发送端IP地址 |目标主机IP地址
目的以太网地址 |000000000000
目的IP地址 |目标主机IP地址
--------------------------------------------
注意：这里以太网目的地址为FFFFFFFFFFFF，这是广播地址，以太网上所有主机都能收到这个包，在收到这个数据包后，操作系统判断目的IP地址是不是这台主机，如果不是则丢弃（不作处理），否则发送回一个ARP应答包，包的内容如下：
------------------------------------------
以太网目的地址 |探测主机的MAC地址
以太网源地址 |本地MAC地址 （这里本地指被探测主机）
帧类型 |0806
------------------------------------------
硬件类型 |01
协议类型 |0800
硬件地址长度 |06
协议地址长度 |04
OP操作选项 |02
发送端以太网地址|本地MAC地址 （这里本地指被探测主机）
发送端IP地址 |本机IP地址 （这里本地指被探测主机）
目的以太网地址 |探测主机的MAC地址
目的IP地址 |探测主机的IP地址
--------------------------------------------
我们可以使用Pcap自己来构造这个数据包（具体过程参考Pcap的相关文档，这里我们使用SendARP()来实现）,SendARP()是Microsoft Platform SDK中提供用来获得目标主机的MAC地址的函数，SendARPSendARP的函数原型如下：
DWORD SendARP(
IPAddr DestIP, // 目标IP地址
IPAddr SrcIP, // 源IP地址
PULONG pMacAddr, // 返回MAC地址指针
PULONG PhyAddrLen // 返回MAC地址长度
);

探测源码
下面这个例子摘至MSND，稍做改动可以成为一个以太网内活动主机探测工具
//
// Link with ws2_32.lib and iphlpapi.lib
//

#include
#include
#include
#include

int __cdecl main()
{
HRESULT hr;
IPAddr ipAddr;
ULONG pulMac[2];
ULONG ulLen;

ipAddr = inet_addr ("192.168.0.1");
memset (pulMac, 0xff, sizeof (pulMac));
ulLen = 6;

hr = SendARP (ipAddr, 0, pulMac, &ulLen);
printf ("Return %08x, length %8d\n", hr, ulLen);

size_t i, j;
char * szMac = new char[ulLen*3];
PBYTE pbHexMac = (PBYTE) pulMac;

//
// Convert the binary MAC address into human-readable
//
for (i = 0, j = 0; i < ulLen - 1; ++i) {
j += sprintf (szMac + j, "%02X:", pbHexMac);
}
sprintf (szMac + j, "%02X", pbHexMac);
printf ("MAC address %s\n", szMac);

delete [] szMac;

return 0;
}

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