一、 文章簡介
本文通過了解學習用Node.js構建HTTP服務器，學會使用Kali進行ARP欺騙，學會用Wireshark抓數(shù)據(jù)包，利用Java實現(xiàn)HTTP的加密傳輸。
二、 知識儲備
1. 關于Node.js的一些基礎知識
Node.js是一個基于Chrome Java運行時建立的平臺， 用于方便地搭建響應速度快、易于擴展的網(wǎng)絡應用。Node.js 使用事件驅(qū)動， 非阻塞I/O 模型而得以輕量和高效，非常適合在分布式設備上運行的數(shù)據(jù)密集型的實時應用。Node.js提供一些特殊的API庫，因此在編寫Node.js的時候可以理解為，使用Java語言利用Node.js的API庫進行服務器端的開發(fā)。
2. 關于Kali的一些基礎知識
Kali Linux 前身是 BackTrack（基于ubuntu），是一個基于 Debian 的 Linux 發(fā)行版，包含很多安全和取證方面的相關工具。支持 ARM架構。Kali Linux是基于Debian的Linux發(fā)行版， 設計用于數(shù)字取證和滲透測試 和 黑客攻防。由Offensive Security Ltd維護和資助。最先由Offensive Security的Mati Aharoni和Devon Kearns通過重寫B(tài)ackTrack來完成，BackTrack是他們之前寫的用于取證的Linux發(fā)行版 。Kali Linux預裝了許多滲透測試軟件，包括nmap (端口掃描器)、Wireshark (數(shù)據(jù)包分析器)、John the Ripper (密碼破解器),以及Aircrack-ng (一套用于對無線局域網(wǎng)進行滲透測試的軟件). 用戶可通過硬盤、live CD或live USB運行Kali Linux。Metasploit的Metasploit Framework支持Kali Linux，Metasploit一套針對遠程主機進行開發(fā)和執(zhí)行Exploit代碼的工具。.Kali Linux既有32位和64位的鏡像?？捎糜趚86 指令集。同時還有基于ARM架構的鏡像，可用于樹莓派和三星的ARMChromebook。這里使用Kali做中間人攻擊。
3. 關于Wireshark的一些基礎知識
Wireshark是一個網(wǎng)絡封包分析軟件。網(wǎng)絡封包分析軟件的功能是擷取網(wǎng)絡封包，并盡可能顯示出最為詳細的網(wǎng)絡封包資料。Wireshark使用WinPCAP作為接口，直接與網(wǎng)卡進行數(shù)據(jù)報文交換。
網(wǎng)絡封包, 分析軟件的功能, 可想像成 “電工技師使用電表來量測電流、電壓、電阻” 的工作 – 只是將場景移植到網(wǎng)絡上，并將電線替換成網(wǎng)絡線。在過去，網(wǎng)絡封包分析軟件是非常昂貴，或是專門屬于營利用的軟件。Wireshark的出現(xiàn)改變了這一切。在GNUGPL通用許可證的保障范圍底下，使用者可以以免費的代價取得軟件與其源代碼，并擁有針對其源代碼修改及客制化的權利。Wireshark是目前全世界最廣泛的網(wǎng)絡封包分析軟件之一。
4. 關于JS（Java）的一些基礎知識
Java一種直譯式腳本語言，是一種動態(tài)類型、弱類型、基于原型的語言，內(nèi)置支持類型。它的解釋器被稱為Java引擎，為瀏覽器的一部分，廣泛用于客戶端的腳本語言，最早是在HTML（標準通用標記語言下的一個應用）網(wǎng)頁上使用，用來給HTML網(wǎng)頁增加動態(tài)功能。
三、 環(huán)境說明
Windows xp虛擬機用作客戶端（IP:111.195.214.137）
Ubuntu(64位)虛擬機用作HTTP服務器（IP:111.195.214.136）
Kali用來做ARP欺騙及抓包(IP:111.195.214.130)
輔助工具：Node.js，Wireshark，火狐瀏覽器
四、 實戰(zhàn)步驟
HTTP是一個客戶端和服務器端請求和應答的標準（TCP）?？蛻舳耸墙K端用戶，服務器端是網(wǎng)站。通過使用Web瀏覽器、網(wǎng)絡爬蟲或者其它的工具，客戶端發(fā)起一個到服務器上指定端口（默認端口為80）的HTTP請求。但是通過中間人攻擊，如ARP欺騙很容易就可以獲取客戶端與服務器之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包，竊取其中的敏感信息如密碼等。那么能不能將想傳輸?shù)拿舾行畔⒓用芎笤賯魉徒o服務器，提高HTTP的安全性呢？
我們的任務分為3部分：
1. 在服務器上（Ubuntu）用Node.js搭建簡單的HTTP服務器
2. 用ARP欺騙進行中間人攻擊并用Wireshark抓取數(shù)據(jù)包得到敏感數(shù)據(jù)
3. 用JS實現(xiàn)HTTP的加密傳輸，并再次利用中間人攻擊抓取數(shù)據(jù)包查看所抓到的數(shù)據(jù)
4.1 步驟一
描述：在服務器（Ubuntu）上下載并安裝Node.js并用Node.js實現(xiàn)簡單HTTP服務器
1.Node.js下載與安裝與HTTP的創(chuàng)建
（1）在官網(wǎng)（http://nodejs.org）下載適合自己操作系統(tǒng)的版本（如圖1）。這里主要講解Linux下的下載與安裝，其余操作系統(tǒng)的安裝可參考Node.js開發(fā)實戰(zhàn)詳解這本書。
（2）在這里選擇Linux Binaries 64位的壓縮包（可選擇適應自己Linux的位數(shù)的安裝包）。這個安裝包是已經(jīng)編譯好的可執(zhí)行文件，下載后直接解壓就行。解壓后進入相應文件夾目錄下的node-v4.2.4-linux-x64文件夾下的bin文件夾，找到里面的node可執(zhí)行文件。
（3）現(xiàn)在可以開始建立簡單的HTTP服務器了，在bin文件夾中創(chuàng)建app.js的Node.js文件，用任意編輯器在app.js文件中輸入2中的Node.js代碼，保存并退出。
【代碼說明】
require(‘http’):獲取Node.js原生模塊提供的HTTP模塊對象
http.createServer():使用HTTP對象API方法createServer來創(chuàng)建服務器。
res.writeHead():通過res的HTTP響應對象，編寫HTTP響應的頭信息，并設定Content-Type指定返回數(shù)據(jù)類型為文本text,當然這里的數(shù)據(jù)類型也可以是其他格式，例如html，css和image等。
listen:是HTTP對象的一個方法，其主要是啟動服務器監(jiān)聽的端口和IP，第二個參數(shù)為可選參數(shù)，默認為本地127.0.0.1。
console.log():是Node.js和Java共有的調(diào)試接口。
本段代碼是應用require來調(diào)用HTTP模塊中的方法和屬性，該require模塊成功返回的是Node.js中HTTP模塊的方法和屬性。如上代碼中的listen接口的兩個參數(shù)分別為運行端口號和服務器地址，其中端口號為一個Number類型，服務器地址為字符串，運行時如果端口號數(shù)據(jù)類型不正確會報錯，只要不被其他應用程序占用，都可以作為Node.js的服務端口。
（4）在命令窗口中用cd命令進入app.js的路徑，運行./node app.js的命令，運行成功后會顯示Server running at http://127.0.0.1:1337 如3所示。
(5)打開任意瀏覽器(建議使用火狐瀏覽器)，在瀏覽器中輸入服務器地址http://127.0.0.1:1337，在web頁面中我們將看到Hello World的字符串，如圖4所示。
這樣就簡單的運用Node.js簡單的創(chuàng)建了HTTP服務器。但這個服務器沒有傳輸信息的功能。接下來在這個app.js文件中修改代碼，使得客戶端與服務器能夠簡單的傳輸信息。
(6)修改app.js的代碼，實現(xiàn)客戶端與服務器簡單的信息傳輸，要求創(chuàng)建的HTTP服務器能夠讀取一個index.html頁面，index.html頁面中有一個form表單，該表單提交數(shù)據(jù)到http://127.0.0.1:1337/add,服務器端獲取POST數(shù)據(jù)后打印顯示當前的請求路徑，POST字符串，POST的json參數(shù)對象。修改后的代碼如圖5。
【代碼說明】
require(‘http’):獲取Node.js原生模塊提供的HTTP模塊對象。
require(‘fs’):獲取Node.js原生模塊fs讀取index.html頁面信息。
require(‘url’):獲取Node.js原生模塊url解析請求資源路徑。
require(‘querystring’):獲取Node.js原生模塊querystring解析POST數(shù)據(jù)。
var pathname = url.parse(req.url).pathname:獲取客戶端的HTTP請求路徑，也就是請求模塊。這里是利用“特定規(guī)則請求路徑”的路由處理方法做簡單的路由處理。
switch():判斷請求資源類型分配，在這里根據(jù)不同的請求路徑執(zhí)行不同的函數(shù)資源。這里有兩個不同的請求路徑，有兩個不同的函數(shù)。
resDefault(res):顯示index.html頁面函數(shù)邏輯，主要實現(xiàn)返回客戶端一個index.html頁面。
resAdd(res,req):打印POST請求數(shù)據(jù)函數(shù)邏輯。
var readPath = url.parse(‘index.html’).pathname:獲取index.html文件的路徑。
var indexPage = fs.readFileSync(readPath):讀取相應的html頁面。
res.writeHead(200, { ‘Content-type’: ‘text/html’ }):指定數(shù)據(jù)返回類型為html。
res.end(indexPage):響應相應的html頁面。
var postData = ”:設置初始POST數(shù)據(jù)。
req.setEncoding(‘utf8′):設置數(shù)據(jù)接收編碼格式為UTF-8。
req.addListener(‘data’, function(postDataChunk)):接收數(shù)據(jù)塊并將其賦值給postData。
req.addListener(‘end’, function()):數(shù)據(jù)接收完畢執(zhí)行回調(diào)函數(shù)。
var param = querystring.parse(postData):利用querystring模塊解析POST數(shù)據(jù)。
res.end(‘success’):執(zhí)行成功后，向客戶端返回信息success。
(7)按（4）中的方法再次運行app.js如圖6所示。
（8）打開火狐瀏覽器在瀏覽器中輸入服務器地址http://111.195.214.136:1337，在web頁面中我們將看到相應的html頁面，如圖7所示。
其中index.html的代碼如圖8所示。
（9）輸入一串字符串并點擊login如輸入123456，則服務器端顯示如圖9所示。
同時客戶端的瀏覽器顯示如圖10所示。
這樣就創(chuàng)建了一個簡單的HTTP服務器，并且能夠與客戶端進行信息傳輸。接下來可以開始用ARP欺騙的方法進行中間人攻擊。通過中間人攻擊獲取客戶端與服務器之間傳輸?shù)男畔ⅰ?/P>
做這部分時要注意：app.js文件，index.html文件都要放在解壓后node.exe這個可執(zhí)行文件的路徑下。
4.2 步驟二
描述：在Kali上用ARP欺騙實現(xiàn)中間人攻擊，并利用wireshark抓取數(shù)據(jù)包
1.ARP欺騙的原理
ARP欺騙，有時也被稱為ARP下毒，是指攻擊者在有線以太網(wǎng)或無線網(wǎng)絡上發(fā)送偽造的ARP消息，對特定IP所對應的MAC地址進行假冒的欺騙，從而達到惡意目的的攻擊技術。
ARP欺騙攻擊的根源在于ARP攻擊在設計時認為局域網(wǎng)內(nèi)部所有用戶都是可信的，但事實并非如此，局域網(wǎng)內(nèi)可以存在內(nèi)部攻擊者或滲透到內(nèi)部的外部攻擊者或惡意代碼。ARP協(xié)議在進行IP地址到MAC地址映射是存在安全缺陷，一方面采用廣播請求包的方式在局域網(wǎng)中詢問映射關系，但沒有對相應結果進行真實性驗證的流程和方法，而另一方面，為了提高查詢的效率，設計了ARP緩存機制，以及會將主動的ARP應答視作有效信息進行接受，這使得ARP緩存非常容易被注入偽造的IP到MAC地址間的映射，從而進行ARP欺騙。
2.中間人攻擊的實現(xiàn)
（1）中間人攻擊需要三臺虛擬機，一臺作為服務器，一臺作為客戶端，還有一臺作為中間人進行攻擊，三臺虛擬機應在同一個局域網(wǎng)段內(nèi)。
這里使用Ubuntu作為服務器運行Node.js及相應的程序?qū)崿F(xiàn)4.1步驟中的服務器，將IP地址設為111.195.214.136。使用win xp作為客戶端(建議使用火狐瀏覽器)，IP地址設為111.195.214.137。使用Kali作為中間人，IP地址設為111.195.214.130。。
(2)首先分別在三臺虛擬機上ping另兩臺虛擬機，看是否連通，連通后通過arp –a的命令查看未進行arp欺騙時IP與MAC地址間的映射。
在Ubuntu上操作后結果如圖11所示：
在win xp上操作后結果如圖12所示：
這里沒有把ping的結果截圖接下來，只把執(zhí)行了arp –a命令后的結果截圖。
在Kal上操作后如圖13所示：
通過上面的對比可以看到?jīng)]進行ARP欺騙之前，IP與MAC地址中間的映射是正常的，不同的IP地址對應不同的MAC地址。
（3）在沒進行ARP欺騙之前先用Kali抓包看是否能夠抓到數(shù)據(jù)包。這里用wireshark來抓包。
首先打開wireshark,在Kali中已經(jīng)安裝好了這個軟件，路徑如圖14所示：
這里由于空間關系截圖中沒有顯示出來，但就在Network Sniffers下，下拉就能看到wireshark。
打開wireshark后的界面顯示如圖15所示：
點擊第二行最左邊像攝像機一樣的圖標彈出對話框如圖16所示：
在這里選擇eth3(因為我在設置IP地址時是通過eth3這個局域網(wǎng)口設置的，所以選擇eth3，大家可以用ifconfig的命令查看自己的局域網(wǎng)網(wǎng)口，選擇相應的局域網(wǎng)網(wǎng)口即可)即抓捕經(jīng)過這個局域網(wǎng)網(wǎng)口的數(shù)據(jù)包。然后點擊Options，彈出對話框如圖17所示：
在這里要注意，彈出這個對話框后，如果Capture on all interfaces和Capture all in promiscuous mode這兩個模塊已經(jīng)默認選擇上了即前面的小方框已經(jīng)打上對勾了，那么要將這兩個對勾去掉(再點擊一次即可)，不能選擇這兩個模塊。這是因為整個實驗是在虛擬機上進行的，所有的數(shù)據(jù)實際都是通過一個網(wǎng)卡傳輸，如果選擇這兩個模塊，那么不用任何操做，都可以捕捉到所有的數(shù)據(jù)包。然后雙擊eth3出現(xiàn)對話框如圖18所示：
然后點擊Capture Filter，在里面設置一些過濾條件，以方便所需的數(shù)據(jù)包，彈出對話框如圖19所示：
單擊IP address，在里面填上服務器的IP地址即只抓目的IP地址是到服務器的數(shù)據(jù)包。然后點擊OK，設置完畢，這時wireshark就可以工作了，開始抓包了。
（4）回到Ubuntu虛擬機上，按4.1中所講的方法，運行修改后的app.js這個文件，創(chuàng)建有簡單傳輸功能的HTTP服務器，然后回到xp系統(tǒng)，在這個系統(tǒng)上運行火狐瀏覽器，訪問服務器IP地址，傳輸簡單的字符串，如123456，成功后瀏覽器上返回success，服務器上顯示123456的數(shù)據(jù)，一次簡單的傳輸就完成了。這是再回到Kali的wireshark,查看是否抓到數(shù)據(jù)包，結果如圖20所示：
可以看到這是只能抓到廣播詢問ARP映射的數(shù)據(jù)包，并不能抓到傳輸數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)包。
(5)現(xiàn)在開始進行ARP欺騙，Kali上已經(jīng)提前集成的ARPSPOOF的包，因此直接打開命令行窗口，輸入相應的指令即可開始ARP欺騙。
首先在Kali上打開路由功能，使得其能夠接收和轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包。相應的指令為echo 1 > /proc/sys/net/ipv4/ip_forward。指令輸入完成后回車即開啟了路由功能。
接下來進行ARP欺騙，ARP欺騙的指令格式非常簡單，指令格式如下：
arpspoof –i 局域網(wǎng)網(wǎng)口 –t IP地址1 IP地址2
上面的局域網(wǎng)網(wǎng)口即Kali的局域網(wǎng)網(wǎng)口，這條指令的意思是欺騙IP地址1，Kali的MAC地址即為IP地址2的MAC地址。實際操作結果如圖21所示:
從圖21中可以看出，執(zhí)行的是欺騙111.15.214.137，這里是111.195.214.136的MAC地址，即欺騙客戶端Kali是服務器?？梢钥吹剑瑘?zhí)行命令后，Kali不斷地想客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)包，毒化客戶端的ARP映射，使得服務器的MAC地址映射成為Kali的MAC地址。下面欺騙服務器Kali是客戶端，用同樣的指令格式，只是把兩個IP地址的位置換換。再打開一個命令行窗口，輸入圖22中的指令，運行結果如圖22所示:
這樣ARP欺騙就完成了，可以通過下面這個步驟來簡單檢查ARP欺騙后的結果。
(6)回到服務器重新ping一下客戶端，然后運行指令arp –a查看相應的MAC地址，結果如圖23所示：
從圖23可以看出此時服務器中ARP的映射里客戶端的MAC地址已經(jīng)成為了Kali的MAC地址了。在客戶端中執(zhí)行同樣的操作，結果如圖24所示：
同樣可以看到在客戶端中ARP的映射里服務器的MAC地址已經(jīng)成為了Kali的MAC地址了。
（7）現(xiàn)在可以用上面講過的方法再用wireshark抓包看看抓包的結果，結果如圖25所示：
從圖25可以看出，這時就可以抓到相應的tcp數(shù)據(jù)包了。選擇其中一個tcp數(shù)據(jù)包，右鍵如圖26所示：
右鍵后出現(xiàn)一個菜單欄，選擇其中的Follow TCP Stream，就可以查看所捕獲的TCP數(shù)據(jù)包，如圖27所示為其中的一部分：
從圖中可以看到已經(jīng)捕獲到了所傳輸?shù)男畔?23456。并且此時觀察服務器與客戶端可以發(fā)現(xiàn)服務器仍然正常顯示123456，客戶端正常顯示success。即完成了服務器與客戶端不知情的情況下，得到所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，即完成了中間人攻擊。
到這里我們可以看到，HTTP協(xié)議是不安全的，是容易泄露敏感信息的。一個簡單的解決辦法是在html文件中引入Java語言，將敏感信息加密后再進行傳輸。
4.3 步驟三
描述：用JS實現(xiàn)HTTP的加密傳輸，然后再次抓包查看抓到的數(shù)據(jù)
1.加密傳輸?shù)膶崿F(xiàn)
基本的思路是在開始的index.html文件中加入JS語言，使其實現(xiàn)在傳輸之前將相應的信息加密，這樣傳輸?shù)木褪敲芪?，提高安全性能。首先要選擇合適的加密解密的算法，比較安全的有公鑰加密算法，如RSA算法，這里為了簡化實驗，使較簡單的md5算法，并且在服務器端不進行解密，直接接收密文。
在index.html文件的路徑下新生成一個md5index.html文件，可以先將index.html文件的內(nèi)容復制到md5index.html文件中，然后在此基礎上進行修改。修改后的代碼這里就不詳細講解了，感興趣的同學可以直接查看md5index.html這個文件。
同時在app.js文件的路徑下新生成一個md5test.js文件，可以先將app.js文件的內(nèi)容復制到md5test.js文件中，然后在此基礎上進行修改。只需要修改resDefault(res)函數(shù)中的var readPath = url.parse(‘md5index.html’).pathname;這一句話即可，將app.js中的index.html改為md5index.html即可。
然后按照前面4.1的方法用Node.js執(zhí)行md5test.js文件創(chuàng)建HTTP服務器，在到客戶端訪問服務器網(wǎng)址即可，同樣在客戶端發(fā)送123456后服務器的顯示如圖28所示。
可以看到接收的是密文，正常情況下服務器端應當還有相應的解密流程，這里為了簡化實驗就將這步去掉了。另外，在客戶端使用瀏覽器訪問服務器時，建議使用火狐瀏覽器。因為這里在調(diào)試JS代碼時實在火狐瀏覽器下調(diào)試的，并沒有使用兼容的JS格式，用其它瀏覽器訪問可能會有問題。
現(xiàn)在再用4.2中的方法進行ARP欺騙，然后用wireshark抓包并分析結果如圖29所示：
從圖中可以看到即使現(xiàn)在能夠抓到數(shù)據(jù)包，得到的也只有加密后的結果，并不知道客戶端傳輸?shù)膬?nèi)容是什么。這樣能夠提高HTTP傳輸?shù)陌踩浴?/P>
五、思考與總結
即使加密后HTTP傳輸仍然防不住中間人攻擊，雖然抓到的包是加密的數(shù)據(jù)，但對于簡單的加密算法可以分析數(shù)據(jù)包以解密，對于公鑰加密的方法，可以在抓到數(shù)據(jù)包后篡改數(shù)據(jù)包中的公鑰再用自己的私鑰進行解密。甚至還可以直接對數(shù)據(jù)包中的JS部分進行篡改重發(fā)。所以若對傳輸?shù)陌踩缘囊蟾叩脑?，建議使用HTTPS即安全HTTP協(xié)議進行信息的傳輸。
本文中Node.js的部分主要參考《Node.js開發(fā)實戰(zhàn)詳解》這本書的內(nèi)容，Node.js的功能不止這些，感興趣的同學可以自己學習。讀者切記不要使用這些技術做違法的事情。如讀者因此做出危害網(wǎng)絡安全的行為后果自負，與合天智匯及作者無關，特此聲明。
