Redes de Computadores I - Ataque ARP Poisoning

• PUCRS
• Marina Serial Experiments Lain de Barros
• 11 de novembro de 2017

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Resumo

O objetivo do trabalho é em sua essência o estudo do protocolo ARP, que será apresentado como uma aplicação usando sockets raw que possa ser utilizada para estudar o protocolo ARP e demonstrar um ataque do tipo ARP poisoning fazendo um man-in-the-middle. Esse tipo de ataque consiste em enviar pacotes ARP de modo a modificar a tabela ARP de um computador alvo e permitir o redirecionamento de tráfego de rede para um computador intermediário.

Introdução

Diante do que foi proposto, seguiremos as seguintes linhas:

• ARP Discover: Envia pacotes ARP do tipo request para cada um dos possíveis endereços IP da rede local e lista todos os computadores que responderem.

• ARP Spoofing: A partir do ARP Discover, atacar o roteador e a maquina alvo, nesse ponto iremos mandar pacotes ARP do tipo reply informando informações falsas. Dizer para a máquina alvo que o MAC do roteador é o nosso, e dizer para o roteador que o MAC da máquina alvo é o nosso.

O sistema operacional utilizado para o desenvolvimento e teste da aplicações foi o Raspbian, rodando em um Raspberry Pi 3 - Model B.

O fluxo do código acontece seguindo as seguintes etapas:

1. Configuração do socket.
2. Envio de ARP request para a máquina alvo.
3. Recebimento e processamento do ARP reply da máquina alvo.
   • Se obtém o endereço MAC da máquina alvo.
4. Envio de ARP request para o roteador.
5. Recebimento e processamento do ARP reply do roteador.
   • Se obtém o endereço MAC do roteador.
6. Construção e envio de ARP reply para a máquina alvo.
   • Passando o nosso MAC como sendo o do roteador.
7. Construção e envio de ARP reply para o roteador.
   • Passando o nosso MAC como sendo o da máquina alvo.

ARP Discover é a implementação das etapas 2, 3, 4 e 5. ARP Spoofing é a repetição constante das etapas 6 e 7.

Para o desenvolvimento da nossa solução, foi utilizado a struct arphdr declarada no header linux/if_arp.h, encontrado em quase todos sistemas GNU/Linux. Também foi definida a seguinte struct para trabalharmos com o conteúdo de um pacote ARP.

struct arp_data
{
        unsigned char sender_mac[6];
        unsigned char sender_ip[6];
        unsigned char target_mac[6];
        unsigned char target_ip[6];
};

As demais estruturas de dados utilizadas foram provenientes dos códigos exemplos encontrados no moodle da disciplina. O trabalho foi todo implementado utilizando a linguagem C e o GNU C Compiler.

Os envolvidos no experimento realizado, utilizando o nosso programa, foram os seguintes dispositivos:

Dispositivo	IP	MAC
Roteador	192.168.86.1	70:3a:cb:80:96:47
Raspberry Pi (atacante)	192.168.86.143	b8:27:eb:f4:bc:da
Notebook Samsung (alvo)	192.168.86.102	c4:85:08:92:f4:6e

ARP Discover

O programa começa com o recebimento de três parâmetros e na seguinte ordem:

1. Interface de rede
2. IP da máquina alvo
3. IP do roteador

Na fase de ARP Discover, nosso objetivo é descobrir o endereço MAC dos dois endereços de IP fornecidos. Não acontece nenhum tipo de ataque durante o ARP Discover. São montados e enviados pacotes ARP request para o roteador e a máquina alvo. Ao receber os ARP reply, os dados são impressos na tela do terminal.

ARP Spoofing

Tendo os MACS necessários para a realização do ataque, são montados e enviados dois pacotes ARP Reply constantemente. Um que diz para a máquina alvo que o MAC do roteador é o nosso MAC, e outro que diz para o roteador que o MAC da máquina alvo é o nosso MAC. Isso pode ser observado na captura de tela abaixo, onde mostramos a saída do comando arp -n, executado na máquina alvo, após o ataque.

Utilizando o programa Wireshark, capturamos os pacotes de rede que trafegavam no momento e conseguimos ver exatamente o fluxo descrito na introdução acontecendo.

Verificação do funcionamento

Para verificar que o programa funcionava corretamente, realizamos requisições HTTP, a partir da máquina alvo, após ter sido atacada. Se tudo estiver funcionando como planejamos, o pacote que ela vai enviar deve ser destinado ao MAC da máquina atacante, o Raspberry Pi. Sob condições normais, o endereço correto seria o do roteador.

Conclusões

Com a realização desse trabalho foi possível constatar o quão frágil é a segurança da rede sem as técnicas de segurança mais modernas. É possível olhar os pacotes destinados a outro computador, e ainda analisar seu conteúdo. Protocolos que utilizam criptografia, como o HTTPS, ajudam a previnir o roubo das informações nesse tipo de ataque.