Python实现简易ARP请求

ARP简介

地址解析协议，即ARP（Address Resolution Protocol），是根据IP地址获取物理地址的一个TCP/IP协议。主机发送信息时将包含目标IP地址的ARP请求广播到局域网络上的所有主机，并接收返回消息，以此确定目标的物理地址；收到返回消息后将该IP地址和物理地址存入本机ARP缓存中并保留一定时间，下次请求时直接查询ARP缓存以节约资源。地址解析协议是建立在网络中各个主机互相信任的基础上的，局域网络上的主机可以自主发送ARP应答消息，其他主机收到应答报文时不会检测该报文的真实性就会将其记入本机ARP缓存；由此攻击者就可以向某一主机发送伪ARP应答报文，使其发送的信息无法到达预期的主机或到达错误的主机，这就构成了一个ARP欺骗。ARP命令可用于查询本机ARP缓存中IP地址和MAC地址的对应关系、添加或删除静态对应关系等。相关协议有RARP、代理ARP。NDP用于在IPv6中代替地址解析协议。

ARP工作原理

主机A的IP地址为10.1.1.200，MAC地址为00:50:56:AB:A6:95；

主机B的IP地址为10.1.1.80，MAC地址为00:50:56:AB:25:08；

当主机A要与主机B通信时，地址解析协议可以将主机B的IP地址（10.1.1.80）解析成主机B的MAC地址，以下为工作流程：

第1步：根据主机A上的路由表内容，IP确定用于访问主机B的转发IP地址是10.1.1.80。然后A主机在自己的本地ARP缓存中检查主机B的匹配MAC地址。

第2步：如果主机A在ARP缓存中没有找到映射，它将询问10.1.1.80的硬件地址，从而将ARP请求帧广播到本地网络上的所有主机。源主机A的IP地址和MAC地址都包括在ARP请求中。本地网络上的每台主机都接收到ARP请求并且检查是否与自己的IP地址匹配。如果主机发现请求的IP地址与自己的IP地址不匹配，它将丢弃ARP请求。

第3步：主机B确定ARP请求中的IP地址与自己的IP地址匹配，则将主机A的IP地址和MAC地址映射添加到本地ARP缓存中。

第4步：主机B将包含其MAC地址的ARP回复消息直接发送回主机A。

第5步：当主机A收到从主机B发来的ARP回复消息时，会用主机B的IP和MAC地址映射更新ARP缓存。本机缓存是有生存期的，生存期结束后，将再次重复上面的过程。主机B的MAC地址一旦确定，主机A就能向主机B发送IP通信了。

ARP数据包

ARP_Request

ARP_Response

Python实现ARP Request

#!/usr/bin/env python3
# -*- encoding = utf-8 -*-
# 该代码由本人学习时编写，仅供自娱自乐！
# 本人QQ：1945962391 
# 欢迎留言讨论，共同学习进步！


from netifaces import interfaces, ifaddresses, AF_INET, AF_INET6
from scapy.layers.l2 import ARP
from scapy.sendrecv import sr1
import netifaces as ni
import platform
import netifaces
import time


def get_connection_name_from_guid(iface_guids):  # 获取接口名称
    if platform.system() == "Windows":
        import winreg as wr
        # 产生接口名字清单,默认全部填写上'(unknown)'
        iface_names = ['(unknown)' for i in range(len(iface_guids))]
        # 打开"HKEY_LOCAL_MACHINE"
        reg = wr.ConnectRegistry(None, wr.HKEY_LOCAL_MACHINE)
        # 打开r'SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Network\{4d36e972-e325-11ce-bfc1-08002be10318}'
        #
        reg_key = wr.OpenKey(reg, r'SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Network\{4d36e972-e325-11ce-bfc1-08002be10318}')
        for i in range(len(iface_guids)):
            try:
                # 尝试读取每一个接口ID下对应的Name
                reg_subkey = wr.OpenKey(reg_key, iface_guids[i] + r'\Connection')
                # 如果存在Name,就按照顺序写入iface_names
                iface_names[i] = wr.QueryValueEx(reg_subkey, 'Name')[0]
            except FileNotFoundError:
                pass
        # 把iface_guids, iface_names 压在一起返回
        return zip(iface_guids, iface_names)


def get_ifname(ifname):
    if platform.system() == "Linux":
        return ifname
    elif platform.system() == "Windows":
        import winreg as wr
        x = ni.interfaces()
        for i in get_connection_name_from_guid(x):
            # 找到名字所对应的接口ID并返回
            if i[1] == ifname:
                return i[0]
    else:
        print('操作系统不支持,本脚本只能工作在Windows或者Linux环境!')


def get_mac_address(ifname):  # 获取接口MAC地址
    return netifaces.ifaddresses(get_ifname(ifname))[netifaces.AF_LINK][0]['addr']


def get_ip_address(ifname):  # 获取接口ip地址
    return ifaddresses(get_ifname(ifname))[AF_INET][0]['addr']


def get_ipv6_address(ifname):  # 获取接口ipv6地址
    return ifaddresses(get_ifname(ifname))[AF_INET6][0]['addr']


def arp_request(dst, ifname):  # 构建arp请求函数
    hwsrc = get_mac_address(ifname)
    psrc = get_ip_address(ifname)
    try:
        arp_pkt = sr1(ARP(op=1, hwsrc=hwsrc, psrc=psrc, pdst=dst), timeout=5, verbose=False)
        return dst, arp_pkt.getlayer(ARP).fields['hwsrc']
    except AttributeError:
        return dst, None


if __name__ == '__main__':
    hostname = input('请输入需要请求的目的IP地址：')
    iface = input('请输入本机网卡接口名称：')
    print('正在请求', hostname, '的MAC地址，请稍等！')
    time.sleep(2)
    arp_result = arp_request(hostname, iface)
    if arp_result[1] != None:
        print('请求结果如下：')
        print('主机：', arp_result[0], 'MAC地址为：', arp_result[1])
    else:
        print('请求失败。请确保网络可达！')

使用方式及测试效果

测试效果