网络执法官.P2P终结者等监控网络流量控制软件的原理和防范

 IP地址盗用是指盗用者使用未经授权的IP地址来配置网上的计算机。IP地址的盗用通常有以下两种方法: 

一是单纯修改IP地址的盗用方法。如果用户在配置或修改配置时，使用的不是合法获得的IP地址，就形成了IP地址盗用。由于IP地址是一个协议逻辑地址，是一个需要用户设置并随时修改的值，因此无法限制用户修改本机的IP地址。 

二是同时修改IP-MAC地址的方法。针对单纯修改IP地址的问题，很多单位都采用IP-MAC捆绑技术加以解决。但IP-MAC捆绑技术无法防止用户对IP-MAC的修改。MAC地址是网络设备的硬件地址，对于以太网来说，即俗称的网卡地址。每个网卡上的MAC地址在所有以太网设备中必须是惟一的，它由IEEE分配，固化在网卡上一般不得随意改动。但是，一些兼容网卡的MAC地址却可以通过配置程序来修改。如果将一台计算机的IP和MAC地址都修改为另一台合法主机对应的IP和MAC地址，那么IP-MAC捆绑技术就无能为力了。另外，对于一些MAC地址不能直接修改的网卡，用户还可以通过软件修改MAC地址，即通过修改底层网络软件达到欺骗上层软件的目的。 

目前发现IP地址盗用比较常用的方法是定期扫描网络各路由器的ARP(address resolution protocol)表，获得当前正在使用的IP地址以及IP-MAC对照关系，与合法的IP地址表，IP-MAC表对照，如果不一致则有非法访问行为发生。另外，从用户的故障报告(盗用正在使用的IP地址会出现MAC地址冲突的提示)也可以发现IP地址的盗用行为。在此基础上，常用的防范机制有:IP-MAC捆绑技术、代理服务器技术、IP-MAC-USER认证授权以及透明网关技术等。 

这些机制都有一定的局限性，比如IP-MAC捆绑技术用户管理十分困难;透明网关技术需要专门的机器进行数据转发，该机器容易成为瓶颈。更重要的是，这些机制都没有完全从根本上防止IP地址盗用行为所产生的危害，只是防止地址盗用者直接访问外部网络资源。事实上，由于IP地址盗用者仍然具有IP子网内完全活动的自由，因此一方面这种行为会干扰合法用户的使用:另一方面可能被不良企图者用来攻击子网内的其他机器和网络设备。如果子网内有代理服务器，盗用者还可以通过种种手段获得网外资源。 

目前IP地址盗用行为非常常见，许多“不法之徒”用盗用地址的行为来逃避追踪、隐藏自己的身份。IP地址的盗用行为侵害了网络正常用户的权益，并且给网络安全、网络的正常运行带来了巨大的负面影响，因此研究IP地址盗用的问题，找出有效的防范措施，是当前的一个紧迫课题。 

IP地址盗用常用的方法及其防范机制 

IP地址盗用是指盗用者使用未经授权的IP地址来配置网上的计算机。IP地址的盗用通常有以下两种方法: 

一是单纯修改IP地址的盗用方法。如果用户在配置或修改配置时，使用的不是合法获得的IP地址，就形成了IP地址盗用。由于IP地址是一个协议逻辑地址，是一个需要用户设置并随时修改的值，因此无法限制用户修改本机的IP地址。 

二是同时修改IP-MAC地址的方法。针对单纯修改IP地址的问题，很多单位都采用IP-MAC捆绑技术加以解决。但IP-MAC捆绑技术无法防止用户对IP-MAC的修改。MAC地址是网络设备的硬件地址，对于以太网来说，即俗称的网卡地址。每个网卡上的MAC地址在所有以太网设备中必须是惟一的，它由IEEE分配，固化在网卡上一般不得随意改动。但是，一些兼容网卡的MAC地址却可以通过配置程序来修改。如果将一台计算机的IP和MAC地址都修改为另一台合法主机对应的IP和MAC地址，那么IP-MAC捆绑技术就无能为力了。另外，对于一些MAC地址不能直接修改的网卡，用户还可以通过软件修改MAC地址，即通过修改底层网络软件达到欺骗上层软件的目的。 

目前发现IP地址盗用比较常用的方法是定期扫描网络各路由器的ARP(address resolution protocol)表，获得当前正在使用的IP地址以及IP-MAC对照关系，与合法的IP地址表，IP-MAC表对照，如果不一致则有非法访问行为发生。另外，从用户的故障报告(盗用正在使用的IP地址会出现MAC地址冲突的提示)也可以发现IP地址的盗用行为。在此基础上，常用的防范机制有:IP-MAC捆绑技术、代理服务器技术、IP-MAC-USER认证授权以及透明网关技术等。 

这些机制都有一定的局限性，比如IP-MAC捆绑技术用户管理十分困难;透明网关技术需要专门的机器进行数据转发，该机器容易成为瓶颈。更重要的是，这些机制都没有完全从根本上防止IP地址盗用行为所产生的危害，只是防止地址盗用者直接访问外部网络资源。事实上，由于IP地址盗用者仍然具有IP子网内完全活动的自由，因此一方面这种行为会干扰合法用户的使用:另一方面可能被不良企图者用来攻击子网内的其他机器和网络设备。如果子网内有代理服务器，盗用者还可以通过种种手段获得网外资源。 

利用端口定位及时阻断IP地址盗用 

交换机是局域网的主要网络设备，它工作在数据链路层上，基于MAC地址来转发和过滤数据包。因此，每个交换机均维护着一个与端口对应的MAC地址表。任何与交换机直接相连或处于同一广播域的主机的MAC地址均会被保存到交换机的MAC地址表中。通过SNMP(Simple Network Management protocol)管理站与各个交换机的SNMP代理通信可以获取每个交换机保存的与端口对应的MAC地址表，从而形成一个实时的Switch-Port-MAC对应表。将实时获得的Switch-Port-MAC对应表与事先获得的合法的完整表格对照，就可以快速发现交换机端口是否出现非法MAC地址，进一步即可判定是否有IP地址盗用的发生。如果同一个MAC地址同时出现在不同的交换机的非级联端口上，则意味着IP-MAC成对盗用。 

发现了地址盗用行为后，实际上也已经将盗用行为定位到了交换机的端口。再通过查询事先建立的完整的Switch-Port-MAC对应表，就可以立即定位到发生盗用行为的房间。 

发生了地址盗用行为后，可以立即采取相应的方法来阻断盗用行为所产生的影响，技术上可以通过SNMP管理站向交换机代理发出一个SNMP消息来关断发生盗用行为的端口，这样盗用IP地址的机器无法与网络中其他机器发生任何联系，当然也无法影响其他机器的正常运行。 

端口的关断可以通过改变其管理状态来实现。在MIB(Management Information Base)中有一个代表端口管理状态的可读写对象ifAdminStatus(对象标识符号为1.3.6.1.2.1.2.2.1.7)，给ifAdminStatus赋不同的值，可以改变端口的管理状态，即“1”—开启端口，“2”—关闭端口，“3”—供测试用。 

这样，通过管理站给交换机发送赋值信息(Set Request)，就可以关闭和开启相应的端口，比如要关闭某一交换机(192.168.1.1)的2号端口，可以向该交换机发出如下信息: 

set("private" 192.168.1.1 1.3.6.1，2.1.2.2.1.7.2.0.2). 

结合IP-MAC绑定技术，通过交换机端口管理，可以在实际使用中迅速发现并阻断IP地址的盗用行为，尤其是解决了IP-MAC成对盗用的问题，同时也不影响网络的运行效率。交换机是局域网的主要网络设备，它工作在数据链路层上，基于MAC地址来转发和过滤数据包。因此，每个交换机均维护着一个与端口对应的MAC地址表。任何与交换机直接相连或处于同一广播域的主机的MAC地址均会被保存到交换机的MAC地址表中。通过SNMP(Simple Network Management protocol)管理站与各个交换机的SNMP代理通信可以获取每个交换机保存的与端口对应的MAC地址表，从而形成一个实时的Switch-Port-MAC对应表。将实时获得的Switch-Port-MAC对应表与事先获得的合法的完整表格对照，就可以快速发现交换机端口是否出现非法MAC地址，进一步即可判定是否有IP地址盗用的发生。如果同一个MAC地址同时出现在不同的交换机的非级联端口上，则意味着IP-MAC成对盗用。 

发现了地址盗用行为后，实际上也已经将盗用行为定位到了交换机的端口。再通过查询事先建立的完整的Switch-Port-MAC对应表，就可以立即定位到发生盗用行为的房间。 

发生了地址盗用行为后，可以立即采取相应的方法来阻断盗用行为所产生的影响，技术上可以通过SNMP管理站向交换机代理发出一个SNMP消息来关断发生盗用行为的端口，这样盗用IP地址的机器无法与网络中其他机器发生任何联系，当然也无法影响其他机器的正常运行。 

端口的关断可以通过改变其管理状态来实现。在MIB(Management Information Base)中有一个代表端口管理状态的可读写对象ifAdminStatus(对象标识符号为1.3.6.1.2.1.2.2.1.7)，给ifAdminStatus赋不同的值，可以改变端口的管理状态，即“1”—开启端口，“2”—关闭端口，“3”—供测试用。 

这样，通过管理站给交换机发送赋值信息(Set Request)，就可以关闭和开启相应的端口，比如要关闭某一交换机(192.168.1.1)的2号端口，可以向该交换机发出如下信息: 

set("private" 192.168.1.1 1.3.6.1，2.1.2.2.1.7.2.0.2). 

结合IP-MAC绑定技术，通过交换机端口管理，可以在实际使用中迅速发现并阻断IP地址的盗用行为，尤其是解决了IP-MAC成对盗用的问题，同时也不影响网络的运行效率。