ARP数据报格式
C语言实现ARP攻击(附源码)
信息安全原理——ARP攻击班级：07计算机1班姓名：胡益铭学号：E07620112ARP原理：ARP，即地址解析协议，实现通过IP地址得知其物理地址。
在TCP/IP网络环境下，每个主机都分配了一个32位的IP地址，这种互联网地址是在网际范围标识主机的一种逻辑地址。
为了让报文在物理网路上传送，必须知道对方目的主机的物理地址。
这样就存在把IP 地址变换成物理地址的地址转换问题。
以以太网环境为例，为了正确地向目的主机传送报文，必须把目的主机的32位IP地址转换成为48位以太网的地址。
这就需要在互连层有一组服务将IP地址转换为相应物理地址，这组协议就是ARP协议。
ARP数据报格式如下：什么是ARP欺骗：其实，此起彼伏的瞬间掉线或大面积的断网大都是ARP欺骗在作怪。
ARP欺骗攻击已经成了破坏网吧经营的罪魁祸首，是网吧老板和网管员的心腹大患。
从影响网络连接通畅的方式来看，ARP欺骗分为二种，一种是对路由器ARP表的欺骗；另一种是对内网PC的网关欺骗。
第一种ARP欺骗的原理是——截获网关数据。
它通知路由器一系列错误的内网MAC地址，并按照一定的频率不断进行，使真实的地址信息无法通过更新保存在路由器中，结果路由器的所有数据只能发送给错误的MAC地址，造成正常PC无法收到信息。
第二种ARP欺骗的原理是——伪造网关。
它的原理是建立假网关，让被它欺骗的PC向假网关发数据，而不是通过正常的路由器途径上网。
在PC看来，就是上不了网了，“网络掉线了”。
本程序基于C语言，利用winpacp实现往局域网内发自定义的包，以达到ARP欺骗的目的。
首先从/archive/下载4.0beta1-WpdPack和4.0beta1-WinPcap.exe，版本很多，不过最新版本需要64位的系统，本人32位系统用不了。
直接点击4.0beta1-WinPcap.exe安装，然后在C:\Program Files\WinPcap下打开rpcapd.exe 服务。
帧格式及IP,TCP,UDP,ICMP报文格式
以太网数据格式与各种报文格式一、数据封装当我们应用程序用TCP传输数据的时候，数据被送入协议栈中，然后逐个通过每一层，知道最后到物理层数据转换成比特流，送入网络。
而再这个过程中，每一层都会对要发送的数据加一些首部信息。
整个过程如下图。
如图可以看出，每一层数据是由上一层数据+本层首部信息组成的，其中每一层的数据，称为本层的协议数据单元，即PDU.应用层数据在传输层添加TCP报头后得到的PDU被称为Segment(数据段)，图示为TCP段传输层的数据（TCP段）传给网络层,网络层添加IP报头得到的PDU被称为Packet(数据包); 图示为IP数据包网络层数据报（IP数据包）被传递到数据链路层,封装数据链路层报头得到的PDU被称为Frame(数据帧)，图示为以太网帧。
最后,帧被转换为比特,通过网络介质传输。
这种协议栈逐层向下传递数据,并添加报头和报尾的过程称为封装。
二、数据格式需要注意的是，这里所说的以太网帧，与我们常说的以太网是不一样的。
下面我们就来介绍每一层数据的首部信息内容。
首先我们知道世界上有个协会叫作IEEE，即电子工程师协会，里面有个分会，叫作IEEE802委员会，是专门来制定局域网各种标准的。
而802下面还有个分部，叫作802.3.就是我们经常提到的IEEE802.3，这个部门制定的规范叫以太网规范，这个以太网规范中就定义了上面提到的“以太网首部”，这个以太网规范，实际只定义了数据链路层中的MAC层和物理层规范。
（注意数据链路层包括MAC子层和LLC子以太网帧格式：以太网常用帧格式有两种，一种是Ethernet II，另一种是IEEE 802.3 格式。
这两种格式区别是：Ethernet II中包含一个Type字段,。
其中Type字段描述了，以太网首部后面所跟数据包的类型，例如Type为0x8000时为IP协议包，Type为8060时，后面为ARP协议包。
以太网中多数数据帧使用的是Ethernet II帧格式。
ip,arp,icmp
在正常的情况下，一个网络接口应该只响 这样的两种数据帧：
1.与自己硬件地址相匹配的数据帧。 2.发向所有机器的广播数据帧。
数据的收发是由网卡来完成的
网卡接收到传输来的数据，网卡内的单片程 序接收数据帧的目的MAC地址，根据计算机上的 网卡驱动程序设置的接收模式判断该不该接收。 认为该接收就接收后产生中断信号通知CPU
IPv6数据报的格式 在IPv6的数据报中，最前面是一个基本报头，紧接着可以 有多个扩展，也可以没有，然后是数据区，见下图。或者说， 一个最小的IPv6数据报可以只含有基本头部和数据区。 基本头部 扩展头部1 „„. 扩展头部N 数据区
由于原来IPv4数据报报头的选项和其它一些固定字段被 移到了IPv6的扩展报头里，因此IPv6 基本报头中所含信息 要比IPv4少
ARP（地址解析协议）、RARP（反向地址解析协议） IP地址提供的是抽象地址;物理网络硬件并不知道 如何通过IP地址来定位一台计算机。 地址解析的含义 将IP地址与物理地址之间建立一个双向的映射关 系，称为地址解析（Address Resolution）。
地址解析（IP地址→物理地址） 在互联网中，IP及其以上各层所发出的数据都 要使用IP地址进行标识，而物理网络本身不认识IP 地址，故必须将IP地址映射成物理地址，才能将数 据发往目的地。这一过程就是正向地址解析。 反向地址解析：（物理地址→IP地址） 此映射主要用于网络中的无盘站，因为无盘站 的IP地址和其它各类文件都存放在服务器上，无盘 站本身只用到一个物理地址。通过RARP，使无盘站 能获取自己的IP地址。也只有无盘站才使用RARP。
第三章 IP、ARP、RARP
IP是英文Internet Protocol 的缩写IP是TCP/IP 协议族中最为核心的协议。所有的TCP、UDP、ICMP及 IGMP数据都以IP数据报格式传输。 各个厂家生产的网络系统和设备，如以太网、分 组交换网等，它们相互之间不能互通，不能互通的主 要原因是因为它们所传送数据的基本单元“帧”的格 式不同。IP协议实际上是一套由软件程序组成的协议 软件，它把各种不同“帧”统一转换成“IP数据包” 格式
编辑并发送ARP报文(同一子网)
实验原理：ARP报文格式下图为ARP数据报的报文格式：图2-1 ARP报文格式ARP报文格式具有如下的一些字段：●硬件类型：这是16位字段，用来定义运行ARP的网络的类型。
每一个局域网基于其类型被指派给一个整数。
例如，以太网的硬件类型是1。
ARP可用在任何网络上。
●协议类型：这是16位字段。
用来定义协议的类型。
例如，对IPv4协议，这个字段的值是0x0800。
ARP 可用于任何高层协议。
●硬件地址长度：这是一个8位字段，用来定义以字节为单位的物理地址长度。
例如，以太网物理地址为6字节，所对应的硬件地址长度值为6。
●协议地址长度：标识用于该数据包的逻辑地址的长度，用十进制标识，单位为一个字节，例如，IPv4为4个字节，所对应的协议地址长度值为4。
●操作码：这是16位字段，用来定义数据包的类型。
已定义了两种类型：为1时表示ARP请求，为2时表示ARP应答。
●发送端硬件地址：这是可变长度字段，用来定义发送端的物理地址。
对于以太网这个字段是6字节长。
●发送端逻辑地址：这是可变长度字段，用来定义发送端的逻辑地址。
对于逻辑地址为IP地址的网络，该字段长度为4字节。
●目的端硬件地址：这是可变长度字段，用来定义目标的物理地址。
对于ARP请求，字段是全0，因为发送端不知道目标的物理地址（该字段长度为可变，如以太网硬件地址为6个字节）。
●目的端逻辑地址：这是可变长度字段，用来定义目标的逻辑地址（该字段长度为可变，如IPv4协议的逻辑地址为4个字节）。
ARP封装ARP数据报直接封装在数据链路帧中。
例如，在下图中，ARP数据包封装在以太网的帧中。
类型字段值为0x0806指出了此帧所携带的数据是ARP数据包。
. ARP的运行过程)数据包传输过程可分为如下步骤：1. 发送端知道目的端的IP地址。
2. IP要求ARP创建一个ARP请求报文，其中包含了发送方的物理地址、发送方的IP地址和目的端的IP地址。
目的端的物理地址用0填充。
网络协议报文格式大集合
网络协议报文格式大集合1.HTTP报文格式：HTTP（超文本传输协议）是用于在Web上传输HTML、图片等资源的协议。
HTTP报文分为请求报文和响应报文。
请求报文包括请求行（方法、URI、协议版本）、请求头部（各种参数信息）、请求体（实体内容）。
响应报文包括状态行（协议版本、状态码、状态描述）、响应头部（各种参数信息）、响应体（实体内容）。
2.SMTP报文格式：SMTP（简单邮件传输协议）是用于在网络中传输电子邮件的协议。
SMTP报文分为命令报文和回应报文。
命令报文包括命令行（命令和参数）和命令数据。
回应报文包括状态码和状态描述。
3.FTP报文格式：FTP（文件传输协议）是用于在网络中传输文件的协议。
FTP报文分为命令报文和数据报文。
命令报文包括命令（用户认证、文件操作等）和参数。
数据报文用于传输文件内容。
4.DNS报文格式：DNS（域名系统）是用于将域名转换成IP地址的协议。
DNS报文分为查询报文和响应报文。
查询报文包括标识、查询类型、查询类等字段。
响应报文包括标识、响应类型、响应类等字段。
5.TCP报文格式：TCP（传输控制协议）是用于可靠传输数据的协议。
TCP报文分为报文头和数据部分。
报文头包括源端口号、目的端口号、序号、确认号等字段。
6.UDP报文格式：UDP（用户数据报协议）是用于不可靠传输数据的协议。
UDP报文分为报文头和数据部分。
报文头包括源端口号、目的端口号、长度、校验和等字段。
7.IP报文格式：IP（网际协议）是用于将数据在网络中传输的协议。
IP报文分为报文头和数据部分。
报文头包括版本号、TTL（生存时间）、源IP地址、目的IP地址等字段。
8.ICMP报文格式：ICMP（互联网控制消息协议）是用于在IP网络中传输控制消息的协议。
ICMP报文分为报文头和数据部分。
报文头包括类型、代码、校验和等字段，数据部分根据不同类型的消息而不同。
9.ARP报文格式：ARP（地址解析协议）是用于将IP地址转换成MAC地址的协议。
常见网络协议报文格式汇总
2bytes 2bytes 1bytes 1bytes
地址 4bytes 址
4bytes
6bytes
6bytes
6bytes
|ß----以太网首部---->|ß---------28字节ARP请求/应答------
4. IP报文格式(RFC791)(20bytes)
版本 4bits
首部长度 4bits
附件：报文格式
1. Ethernet数据包格式(RFC894)
Ethernet Ⅱ 帧格式：
目的MAC地址 源MAC地址
6 bytes
6 bytes
VLAN帧格式：
目的MAC地址 源MAC地址
6 bytes
6 bytes
Type/Length 2 bytes
Payload 46-1500 bytes
0x8864→PPPoE session stage 继续进行PPP的2层包处理。
0x8100→VLAN
其它值当作未识别包类型而丢弃。
2. PPP数据包格式
标志7E 地址FF 控制03 协议 1byte 1byte 1byte 2bytes
Payload 最多1500bytes
CRC 标志7E 2bytes 1byte
时，该数据报将被丢弃，数据包没经过一个路由器，TTL值将减去1。 协议号Protocd：8位，该字段表示在IP数据报中封装的是哪一个协议，TCP为6，UDP为17。 首部校验和Header Checksum：16位，它是16位的错误检测字段，目的的主机和网络中的每个网关都要重新 计算包头的校验和，就同源机器所做的一样，如果数据没有被改动，两个计算结果应该是一样的。 源IP地址Source IP Address：32位 目的IP地址Destination IP Address：32位 可选项Options：选项字段，根据实际情况可变长，可以和IP一起使用的选项有多个，例如，可以输入创建 该数据报的时间等。 TCP报文格式 源端口号Source IP Address：16位呼叫端的端口号，这个端口是由发送方随机产生的。 目标端口号Destination Port：16位，被叫端的端口。 32位序列号Sequence Number：由于TCP封包必须要带入IP封包中，所以如果TCP资料太大时（大于IP封包的 容许程度），就要进行分段，这个序列号就是记录每个封包的序号，可以让接受端重新将TCP的资料组合 起来。 32位确认号Acknowledge Number：为了确认对方确实收到我们的封包，如果收到了，发送ACK确认。 首部长度：4位，为了确认整个TCP包的大小，就必须要这样来说明数据的起始位。 保留Reserved：6位，未使用的保留位，留着扩展用。 Code：6个控制位，URG，ACK，PSH，RST，SYN，FIN。 Urgent：为1时代表该数据包为紧急封包，根据16位的紧急指针来确定紧急数据最后一个字节的位置，这样 接收端就可以有限准确快速的获取紧急数据。 Acknowledge：为1时代表这个封包为回应封包。 Push Function：为1时代表要求对方尽快将数据段送达应用层，无须等待缓冲区满了才送。 Reset：为1时代表通知重新建立TCP连接。 Synchronous：为1时代表发送端希望双方建立同步连接，通常带有SYN标志的封包表示主动连接到对方的意 思。 Finish：为1时代表传送结束，所以通知对方是否断线，只是发送端还在等待对方的回应。 窗口Windows：16位，主要是用来控制封包流量的，可以告诉对方目前本身有的缓存器容量还可以接收包， 当win=0时，代表缓存器已满，所以应该暂停传输，windows单位，byte。 校验和Checksum：16位，当资料传输时，要由发送端进行检测，并将该动作的校验值标注在这个栏位上， 接收者收到这个封包后，会再次对封包进行检测，并且对比与发送方的值是否一致，一致就接收，不一致 丢弃，并要求对方重新发送这个封包。 紧急指针Urgent Pointer：16位，和URG配合使用，URG=1时才会产生作用，用来说明紧急数据的末尾字节 的位置。 可选项：只有首部长度长于20的时候才有效。 数据：应用层数据分段而得到的数据。
TCPIP几种协议数据报格式简介
TCP 是面向连接的可靠数据传输协议，因此比较复杂，在此仅作简单介绍。“序号”指数据在发送端数据流中 的位置。“确认号”指出本机希望下一个接收的字节的序号。与 IP 校验不同的是 TCP，UDP 校验采用伪头标加整个 报文一同校验的方法。TCP 协议工作原理另行介绍。
TCP 数据报中依次包括以下信息：
协议采用分层结构，因此，数据报文也采用分层封装的方法。下面以应用最广泛的以太网为例说明其数据报 文分层封装，如下图所示：
任何通讯协议都有独特的报文格式，TCP/IP 协议也不例外。对于通讯协议编程，我们首先要清楚其报文格式。 由于 TCP/IP 协议采用分层模型，各层都有专用的报头，以下就简单介绍以太网下 TCP/IP 各层报文格式。
1、 16 位源端口 Source Port。该部分占 16 个 BIT。通过此值，可以看出发起连接的计算机源端口号。
2、 16 位目的端口 Destination Port。该部分占 16 个 BIT。通过此值，可以看出要登录的目的端口号。
3、 32 位序列号 Initial Sequence Number。表示初始连接的请求号，即 SEQ 值。该部分占 32 个 BIT。
4、 32 位确认号 Next Expected SEQ Numbe。对方返回的 ACK 值。该部分占 32 个 BIT。
5、 4 位数据偏移 Data Offset。表示数据偏移的大小。该部分占 4 个 BIT。
6、 6 位保留位 Reserved Bites：保留位，此处不用。该部分占 6 个 BIT。
的 16 次方减 1，即：65535 个字节。因此，在以太网中能够传输的最大 IP 数据包为 65535 个字节。
5、 16 位标识号 Identification。该部分占 16 个 BIT，以十进制数表示。
arp帧格式
arp帧格式2010-06-1819:40转载自czdazaiyi最终编辑mxfyangIP地址实现了底层网络物理地址的统一，但因特网技术并没有改变底层的物理网络，数据最终还是要在物理网络上传输，而在物理网络中传输时使用的仍是物理地址。
我们知道，当我们在浏览器里面输入网址时，DNS服务器会自动把它解析为IP地址，浏览器实际上查找的是IP地址而不是网址。
那么IP地址是如何转换为第二层物理地址（即MAC地址）的呢？这就是ARP的功能。
一、什么是ARP协议ARP协议是“AddressResolution Protocol”（地址解析协议）的缩写。
在局域网中，网络中实际传输的是“帧”，帧里面是有目标主机的MAC地址的。
在以太网中，一个主机要和另一个主机进行直接通信，必须要知道目标主机的MAC地址。
但这个目标MAC地址是如何获得的呢？它就是通过地址解析协议获得的。
所谓“地址解析”就是主机在发送帧前将目标IP地址转换成目标MAC地址的过程。
ARP协议的基本功能就是通过目标设备的IP地址，查询目标设备的MAC地址，以保证通信的顺利进行.二、ARP解析过程（1）源主机与目的主机位于同一子网中①检查本地ARP高速缓存当要确定同一子网上的目的主机的物理地址时，ARP先检查本地ARP高速缓存，确定IP地址与物理地址的映射，如果包含，则取出目的主机的物理地址，利用这个地址将IP数据报封装成帧。
若不存在就进行下一步。
②向目的主机发送ARP请求ARP请求以物理广播地址在本地子网上广播，并等待目的主机应答，ARP请求包含发送方的IP地址和物理地址，和目的主机的IP地址。
③将请求方的地址信息写入ARP缓存缓存由于ARP请求是子网上的广播，因而该子网中的每台主机都会收到广播，并将自己的IP地址和该ARP请求中的主机IP地址进行比较，如果不匹配，那么ARP请求将被忽略，若匹配，那么目的主机将会把发送方的IP地址与物理地址写入本机ARP告诉缓存中。
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ARP数据报格式
在网络通讯时，源主机的应用程序知道目的主机的IP地址和端口号，却不知道目的主机的硬件地址，而数据包首先是被网卡接收到再去处理上层协议的，如果接收到的数据包的硬件地址与本机不符，则直接丢弃。
因此在通讯前必须获得目的主机的硬件地址。
ARP协议就起到这个作用。
源主机发出ARP请求，询问“IP地址是192.168.0.1的主机的硬件地址是多少”，并将这个请求广播到本地网段（以太网帧首部的硬件地址填FF:FF:FF:FF:FF:FF表示广播），目的主机接收到广播的ARP请求，发现其中的IP地址与本机相符，则发送一个ARP应答数据包给源主机，将自己的硬件地址填写在应答包中。
每台主机都维护一个ARP缓存表，可以用arp -a命令查看。
缓存表中的表项有过期时间（一般为20分钟），如果20分钟内没有再次使用某个表项，则该表项失效，下次还要发ARP请求来获得目的主机的硬件地址。
想一想，为什么表项要有过期时间而不是一直有效？
ARP数据报的格式如下所示
图 36.7. ARP数据报格式
注意到源MAC地址、目的MAC地址在以太网首部和ARP请求中各出现一次，对于链路层为以太网的情况是多余的，但如果链路层是其它类型的网络则有可能是必要的。
硬件类型指链路层网络类型，1为以太网，协议类型指要转换的地址类型，0x0800为IP地址，后面两个地址长度对于以太网地址和IP地址分别为6和4（字节），op字段为1表示ARP 请求，op字段为2表示ARP应答。
下面举一个具体的例子。
请求帧如下（为了清晰在每行的前面加了字节计数，每行16个字节）：
以太网首部（14字节）
0000: ff ff ff ff ff ff 00 05 5d 61 58 a8 08 06
ARP帧（28字节）
0000: 00 01
0010: 08 00 06 04 00 01 00 05 5d 61 58 a8 c0 a8 00 37
0020: 00 00 00 00 00 00 c0 a8 00 02
填充位（18字节）
0020: 00 77 31 d2 50 10
0030: fd 78 41 d3 00 00 00 00 00 00 00 00
以太网首部：目的主机采用广播地址，源主机的MAC地址是
00:05:5d:61:58:a8，上层协议类型0x0806表示ARP。
ARP帧：硬件类型0x0001表示以太网，协议类型0x0800表示IP协议，硬件地址（MAC地址）长度为6，协议地址（IP地址）长度为4，op为0x0001表示请求目的主机的MAC地址，源主机MAC地址为00:05:5d:61:58:a8，源主机IP地址为c0 a8 00 37（192.168.0.55），
目的主机MAC地址全0待填写，目的主机IP地址为c0 a8 00 02（192.168.0.2）。
由于以太网规定最小数据长度为46字节，ARP帧长度只有28字节，因此有18字节填充位，填充位的内容没有定义，与具体实现相关。
应答帧如下：
以太网首部
0000: 00 05 5d 61 58 a8 00 05 5d a1 b8 40 08 06
ARP帧
0000: 00 01
0010: 08 00 06 04 00 02 00 05 5d a1 b8 40 c0 a8 00 02
0020: 00 05 5d 61 58 a8 c0 a8 00 37
填充位
0020: 00 77 31 d2 50 10
0030: fd 78 41 d3 00 00 00 00 00 00 00 00
以太网首部：目的主机的MAC地址是00:05:5d:61:58:a8，源主机的MAC地址是00:05:5d:a1:b8:40，上层协议类型0x0806表示ARP。
ARP帧：硬件类型0x0001表示以太网，协议类型0x0800表示IP协议，硬件地址（MAC地址）长度为6，协议地址（IP地址）长度为4，op为0x0002表示应答，源主机MAC地址为00:05:5d:a1:b8:40，源主机IP地址为c0 a8 00 02（192.168.0.2），目的主机MAC地址为00:05:5d:61:58:a8，目的主机IP地址为c0 a8 00 37（192.168.0.55）。
思考题：如果源主机和目的主机不在同一网段，ARP请求的广播帧无法穿过路由器，源主机如何与目的主机通信？。