免费ARP简单介绍和程序编写

转自：
http://blog.csdn.net/cfjtaishan/article/details/8929718

免费ARP简单介绍和程序编写

免费ARP，在网络上有很多的介绍。在《tcp/ip协议卷》中的第四章也有介绍，下面再啰嗦一下介绍其作用和操作：

免费ARP，主要用于检测网络中IP地址是否冲突，它是一种功能而非协议。当设备重启或代理ARP功能开启时就会向本地网络主动发免费ARP以检测IP地址是否冲突。免费ARP是以源、目的IP都是自己，源MAC也是自己，目标MAC是广播，即向自己所在网络请求自己的MAC地址，当网络中如果有其他主机使用了与自己相同的IP地址，他就会给主机一个ARP回复，此时如果发免费ARP的主机收到了回复就证明自己所用的IP地址有冲突，如果没有收到回复则说明没有IP地址冲突。

（若上面的文字有雷同，则以别人的文章为主；若有版权请告知我，本人会在24小时撤掉，谢谢~~~）

下面是免费ARP的代码，作为一个参考吧：

[cpp]
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/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 文件名： arp_func.c
// 作者： cfjtaishan
// 版本： 1.0
// 日期： 2013-05-14
// 描述： 免费ARP--用于检测IP地址是否冲突.
// 历史记录：
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <errno.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/socket.h>
#include <linux/if_packet.h>
#include <netdb.h>
#include <unistd.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <net/ethernet.h>
#include <netinet/ether.h>
#include <net/if.h>
#include <netinet/ip.h>

#define FAILURE -1
#define SUCCESS 0

unsigned char src_ip[4] = { 192, 168, 9, 118 }; //要检测的主机IP地址
unsigned char src_mac[6] = {0x00, 0x0c, 0x29, 0x4b, 0x6c, 0x13}; //要检测的主机的MAC地址
unsigned char dst_ip[4] = { 192, 168, 9, 118 }; //目标IP地址
unsigned char dst_mac[6] = { 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff }; //ARP广播地址

int send_arp(int sockfd, struct sockaddr_ll *peer_addr);
int recv_arp(int sockfd, struct sockaddr_ll *peer_addr);

//ARP封装包
typedef struct _tagARP_PACKET{
struct ether_header eh;
struct ether_arp arp;
}ARP_PACKET_OBJ, *ARP_PACKET_HANDLE;

int main(int argc, char *argv[])
{
int sockfd;
int rtval = -1;
struct sockaddr_ll peer_addr;
//创建socket
sockfd = socket(AF_PACKET, SOCK_RAW, htons(ETH_P_ARP));
if (sockfd < 0)
{
fprintf(stderr, "socket error: %s\n", strerror(errno));
exit(EXIT_FAILURE);
}

memset(&peer_addr, 0, sizeof(peer_addr));
peer_addr.sll_family = AF_PACKET;
struct ifreq req;
bzero(&req, sizeof(struct ifreq));
strcpy(req.ifr_name, "eth0");
if(ioctl(sockfd, SIOCGIFINDEX, &req) != 0)
perror("ioctl()");
peer_addr.sll_ifindex = req.ifr_ifindex;
peer_addr.sll_protocol = htons(ETH_P_ARP);
//peer_addr.sll_family = AF_PACKET;
while (1)
{
rtval = send_arp(sockfd, &peer_addr);
if (FAILURE == rtval)
{
fprintf(stderr, "Send arp socket failed: %s\n", strerror(errno));
}
rtval = recv_arp(sockfd, &peer_addr);
if (rtval == SUCCESS)
{
printf ("Get packet from peer and IP conflicts!\n");
}
else if (rtval == FAILURE)
{
fprintf(stderr, "Recv arp IP not conflicts: %s\n", strerror(errno));
}
else
{
fprintf(stderr, "Recv arp socket failed: %s\n", strerror(errno));
}
//sleep(1);
}
return 0;
}
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 函数名: send_arp
// 描述 : 填充ARP数据包报文并发送出去。
// 参数:
// [in] sockfd -- 创建的socket描述符;
// [in] peer_addr -- 对端的IP信息
// 返回值:
// 成功: SUCCESS, 失败: FAILURE;
// 说明:
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
int send_arp(int sockfd, struct sockaddr_ll *peer_addr)
{
int rtval;
ARP_PACKET_OBJ frame;
memset(&frame, 0x00, sizeof(ARP_PACKET_OBJ));

//填充以太网头部
memcpy(frame.eh.ether_dhost, dst_mac, 6); //目的MAC地址
memcpy(frame.eh.ether_shost, src_mac, 6); //源MAC地址
frame.eh.ether_type = htons(ETH_P_ARP); //协议

//填充ARP报文头部
frame.arp.ea_hdr.ar_hrd = htons(ARPHRD_ETHER); //硬件类型
frame.arp.ea_hdr.ar_pro = htons(ETHERTYPE_IP); //协议类型 ETHERTYPE_IP | ETH_P_IP
frame.arp.ea_hdr.ar_hln = 6; //硬件地址长度
frame.arp.ea_hdr.ar_pln = 4; //协议地址长度
frame.arp.ea_hdr.ar_op = htons(ARPOP_REQUEST); //ARP请求操作
memcpy(frame.arp.arp_sha, src_mac, 6); //源MAC地址
memcpy(frame.arp.arp_spa, src_ip, 4); //源IP地址
memcpy(frame.arp.arp_tha, dst_mac, 6); //目的MAC地址
memcpy(frame.arp.arp_tpa, dst_ip, 4); //目的IP地址

rtval = sendto(sockfd, &frame, sizeof(ARP_PACKET_OBJ), 0,
(struct sockaddr*)peer_addr, sizeof(struct sockaddr_ll));
if (rtval < 0)
{
return FAILURE;
}
return SUCCESS;
}

[cpp]
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//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
// 函数名: recv_arp
// 描述 : 接收ARP回复数据报文并判断是不是对免费ARP的回复。
// 参数:
// [in] sockfd -- 创建的socket描述符;
// [in] peer_addr -- 对端的IP信息
// 返回值:
// 成功: SUCCESS, 失败: FAILURE;
// 说明:
// 若是对免费arp请求的回复则返回:SUCCESS.
//////////////////////////////////////////////////////////////////////////
int recv_arp(int sockfd, struct sockaddr_ll *peer_addr)
{
int rtval;
ARP_PACKET_OBJ frame;

memset(&frame, 0, sizeof(ARP_PACKET_OBJ));
rtval = recvfrom(sockfd, &frame, sizeof(frame), 0,
NULL, NULL);
//判断是否接收到数据并且是否为回应包
if (htons(ARPOP_REPLY) == frame.arp.ea_hdr.ar_op && rtval > 0)
{
//判断源地址是否为冲突的IP地址
if (memcmp(frame.arp.arp_spa, src_ip, 4) == 0)
{
fprintf(stdout, "IP address is common~\n");
return SUCCESS;
}
}
if (rtval < 0)
{
return FAILURE;
}
return FAILURE;
}

该程序可以测试局域网中的某个IP地址是否有冲突的，以便于确定该地址是否可以作为本机的IP地址。下面是通过wireshark抓到了免费的ARP数据包，以及回应包，如下：