CCNA Exploration Network Fundamentals. ARP Address Resolution Protocol

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1 CCNA Exploration Network Fundamentals ARP Address Resolution Protocol

2 ARP: Address resolution protocol 1. Eigenschaften ARP-Cache Aufbau 2. Ablauf Beispiel Flussschema 3. ARP-Arten 4. Sicherheit Man-In-The-Middle-Attacke 5. Fazit Horny ARP: Addess Resolution Protocol #2

3 ARP: Eigenschaften Protokoll der Vermittlungsschicht (Network Layer) Schafft die Zuordnung zwischen - & -Adresse Nötig, da -Adressierung in Transportschicht erfolgt, -Adressierung aber in der Sicherungsschicht Kommunikation: ARP-Request: Broadcast ARP-Reply: Unicast Horny ARP: Addess Resolution Protocol #3

4 ARP Cache Zwischenspeicher für Adresszuordnung Verringert unnötige Anfragen (Overhead) Enthält statische und dynamische Einträge Aktualisierung der dynamischen Einträge nach Timeout Horny ARP: Addess Resolution Protocol #4

5 Einordnung der Modelle ISO-OSI TCP/ Protokolle Application Presentation Session Application HTTP, DNS, SMTP, EBCDIC, ASN.1, ASCII, RPC, NetBIOS, Transport Transport TCP UDP Network Network ARP, RARP, Data Link Ethernet Link Physical X.25 RS-232 V.90 Horny ARP: Addess Resolution Protocol #5

6 Horny ARP: Addess Resolution Protocol #6

7 Horny ARP: Addess Resolution Protocol #7

8 ARP auf der Kommandozeile Tabelle ansehen: arp a oder genauer mit: arp a -v Statischen Eintrag hinzufügen: arp -s A3-FE-79-D8-CE Eintrag löschen: arp d Horny ARP: Addess Resolution Protocol #8

9 Ablauf ARP-Cache im Subnetz zu Beginn leer ARP-Cache ARP-Cache ARP-Cache DNS Standard- Gateway Rechner will Verbindung zu Facebook aufbauen, ohne - und -Adresse zu kennen, kennt aber des DNS-Servers & des Standardgateways Horny ARP: Addess Resolution Protocol #9

10 Ablauf ARP-Cache im Subnetz zu Beginn leer ARP-Request senden ARP-Cache ARP-Cache ARP-Cache :11:22:33:44:55 DNS Standard- Gateway Rechner will Verbindung zu Facebook aufbauen, ohne - und -Adresse zu kennen, kennt aber des DNS-Servers & des Standardgateways sendet Broadcast-Request (ff:ff:ff:ff:ff:ff): Who has ? Tell Horny ARP: Addess Resolution Protocol #10

11 Ablauf ARP-Cache im Subnetz zu Beginn leer ARP-Request senden, Unicast-Reply erhalten, ARP-Cache schreiben ARP-Cache ARP-Cache ARP-Cache :11:22:33:44: :44:66:22:44:66 DNS Standard- Gateway Rechner will Verbindung zu Facebook aufbauen, ohne - und -Adresse zu kennen, kennt aber des DNS-Servers & des Standardgateways sendet Broadcast-Request (ff:ff:ff:ff:ff:ff): Who has ? Tell erhält Unicast-Reply: is at 22:44:66:22:44:66 Cache schreiben Horny ARP: Addess Resolution Protocol #11

12 Ablauf ARP-Cache im Subnetz zu Beginn leer ARP-Request senden, Unicast-Reply erhalten, ARP-Cache schreiben ARP-Cache ARP-Cache ARP-Cache :11:22:33:44: :44:66:22:44:66 DNS Standard- Gateway Rechner will Verbindung zu Facebook aufbauen, ohne - und -Adresse zu kennen, kennt aber des DNS-Servers & des Standardgateways sendet Broadcast-Request (ff:ff:ff:ff:ff:ff): Who has ? Tell erhält Unicast-Reply: is at 22:44:66:22:44:66 Cache schreiben stellt Request an DNS-Host, welche hat & erhält Reply Horny ARP: Addess Resolution Protocol #12

13 Ablauf ARP-Cache im Subnetz zu Beginn leer ARP-Request senden, Unicast-Reply erhalten, ARP-Cache schreiben ARP-Cache ARP-Cache ARP-Cache :11:22:33:44: :44:66:22:44: :11:22:33:44:55 DNS Standard- Gateway Rechner will Verbindung zu Facebook aufbauen, ohne - und -Adresse zu kennen, kennt aber des DNS-Servers & des Standardgateways sendet Broadcast-Request (ff:ff:ff:ff:ff:ff): Who has ? Tell erhält Unicast-Reply: is at 22:44:66:22:44:66 Cache schreiben stellt Request an DNS-Host, welche hat & erhält Reply sendet Broadcast-Request (ff:ff:ff:ff:ff:ff): Who has ? Tell Horny ARP: Addess Resolution Protocol #13

14 Ablauf ARP-Cache im Subnetz zu Beginn leer ARP-Request senden, Unicast-Reply erhalten, ARP-Cache schreiben ARP-Cache ARP-Cache ARP-Cache :11:22:33:44: :44:66:22:44: :88:22:22:88: :11:22:33:44:55 DNS Standard- Gateway Rechner will Verbindung zu Facebook aufbauen, ohne - und -Adresse zu kennen, kennt aber des DNS-Servers & des Standardgateways sendet Broadcast-Request (ff:ff:ff:ff:ff:ff): Who has ? Tell erhält Unicast-Reply: is at 22:44:66:22:44:66 Cache schreiben stellt Request an DNS-Host, welche hat & erhält Reply sendet Broadcast-Request (ff:ff:ff:ff:ff:ff): Who has ? Tell erhält Unicast-Reply: is at 44:88:22:22:88:44 Cache schreiben Horny ARP: Addess Resolution Protocol #14

15 Ablauf ARP-Cache im Subnetz zu Beginn leer ARP-Request senden, Unicast-Reply erhalten, ARP-Cache schreiben ARP-Cache ARP-Cache ARP-Cache :11:22:33:44: :44:66:22:44: :88:22:22:88: :11:22:33:44:55 DNS Standard- Gateway Rechner will Verbindung zu Facebook aufbauen, ohne - und -Adresse zu kennen, kennt aber des DNS-Servers & des Standardgateways sendet Broadcast-Request (ff:ff:ff:ff:ff:ff): Who has ? Tell erhält Unicast-Reply: is at 22:44:66:22:44:66 Cache schreiben stellt Request an DNS-Host, welche hat & erhält Reply sendet Broadcast-Request (ff:ff:ff:ff:ff:ff): Who has ? Tell erhält Unicast-Reply: is at 44:88:22:22:88:44 Cache schreiben sendet Paket mit an -Adresse des Standard-Gateways 44:88:22:22:44:88 Standardgateway vermittelt weiter Horny ARP: Addess Resolution Protocol #15

16 Ablauf Versuchter Paketversand an bestimmte nein Ziel- im gleichen Subnetz? ja nein Std-Gateway im ARP- Cache? Ziel- im ARP-Cache? nein ARP-Req. an Standard- Gateway- senden ja ja ARP-Request an Ziel- senden ARP-Reply von Standard- Gateway- erhalten ARP-Reply von Ziel- erhalten ARP-Cache aktualisieren ARP-Cache aktualisieren Paketversand an Standard- Gateway- Paketversand an Ziel- Horny ARP: Addess Resolution Protocol #16

17 ARP-Arten Reverse-ARP Gratuitous ARP Proxy ARP S-ARP Prinzip Zuordnung zu Server mit Datenbank benötigt RFC 903 ARP-Request auf eigene zum Test auf - Doppelung Verbindung von Subnetzen über Proxy-Server identische - Adressen für verschiedene s Asymmetrische Verschlüsselung mit Generieren von Schlüssenpaar für jeden Host Anwendung für Systeme ohne Cache Hauptsächlich von DHCP abgelöst bei Tausch des Netzwerkinterfaces Im Zuge von DHCP beim Booten für alte Rechner, die kein Subnetting können bei erhöhtem Sicherheitsbedarf Horny ARP: Addess Resolution Protocol #17

18 ARP: Probleme & Sicherheit Keine Überprüfung der korrekten Zuordnung möglich Manipulation des ARP-Caches möglich Während Host offline ist und ARP-Cache des Clients noch nicht aktualisiert, treten Fehler auf Fehler sind nicht leicht zu erkennen, da ARP im Hintergrund abläuft Horny ARP: Addess Resolution Protocol #18

19 Man-In-The-Middle-Attacke ARP-Cache :FF:FF:BB:BB:BB ARP-Cache der Rechner sind korrekt belegt ROT will Verbindung zwischen BLAU und GRÜN kapern, um Daten mitzulesen ROT schickt sekündlich gefälschte ARP-Replies an BLAU und GRÜN Tragen diese in ihren ARP-Cache ein ARP-Cache :FF:FF:AA:AA:AA Horny ARP: Addess Resolution Protocol #19

20 Fazit Im Hintergrund ablaufendes, bewährtes Protokoll für v4 Problematik Sicherheit Wird durch Neighbor-Discovery-Protocol in v6 abgelöst (http://tools.ietf.org/html/rfc4861) Horny ARP: Addess Resolution Protocol #20

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