在IPv6" title="IPv6">IPv6網絡中，由于使用ND協議" title="ND協議">ND協議代替了IPv4中的ARP協議" title="ARP協議">ARP協議，以及對用戶的身份認證方面需要針對用戶的IPv6地址進行處理，所以在IPv6的接入層安全技術相比在IPv4網絡中，必須進行更新，使之能夠滿足在IPv6網絡中使用的要求。并且，IPv6的接入層安全技術應能夠與IPv4的接入層安全技術共存，滿足在IPv6/IPv4雙棧網絡中的要求。
在園區(qū)網部署中，接入層的安全防護問題是一項很重要的部署考慮，在該問題上，主要考慮協議安全及用戶身份安全兩個部分。

協議安全：使用IPv4的園區(qū)網進行部署的時候，必須考慮ARP攻擊的問題，防止網絡中出現ARP欺騙及ARP泛洪帶來的網絡性能及可靠性問題。在部署IPv6后，要考慮使用ND協議帶來的接入層安全風險。

用戶身份安全：采用802.1X認證，確保接入網絡的用戶身份的可靠性，在部署了IPv6的網絡中，為了確認接入用戶的身份信息，同樣需要進行用戶身份認證。同時，為了后續(xù)對用戶的接入信息進行綁定或審計等操作，認證客戶端需要收集能夠標識用戶身份的信息，包括用戶的登錄名，IP地址等內容，上傳到認證服務器。

一、ND協議安全

在IPv4網絡中，針對ARP攻擊問題，大部分的網絡設備廠商都推出了各自的ARP防攻擊解決方案，在很大程度上解決了ARP攻擊的問題。伴隨著IPv6網絡的建設，在IPv6協議族中的NDP協議越來越被重視，而在ND協議的設計與ARP協議一樣并未提供認證機制，導致網絡中的主機是不可信的，從而使得針對ND協議的攻擊非常容易。

1. ND協議的功能介紹

ND協議，全稱為鄰居發(fā)現協議（Neighbor Discovery Protocol），是IPv6的關鍵協議之一，可以說，ND協議是IPv4某些協議在IPv6中綜合起來的升級和改進，如ARP、ICMP路由器發(fā)現和ICMP重定向等協議。當然，作為IPv6的基礎性協議，ND還提供了其他功能，如前綴發(fā)現、鄰居不可達檢測、重復地址檢測、地址自動配置等。

1) ND協議的主要報文類型ND協議定義的報文使用ICMP承載，其類型包括：路由器請求報文、路由器通告報文、鄰居請求報文、鄰居通告報文和重定向報文。在本文中，我們主要關注ND協議發(fā)生攻擊的情況，對ND的報文種類只做簡要描述：

●路由器請求(RS)：主機啟動后，通過RS消息向路由器發(fā)出請求，期望路由器立即發(fā)送RA消息響應。從而獲取網絡中的配置信息，包括網關地址，網絡前綴，鏈路MTU等信息。

● 路由器通告(RA)：RA報文用于對RS報文進行回應。網關也可以通過周期性的在鏈路范圍內組播RA報文，是同一鏈路范圍內的主機獲取相同的網絡配置信息。這些配置信息包括：主機的地址獲取方式；網絡中的前綴信息；網絡中的PMTU信息；網絡中的網關信息等。

●鄰居請求報文(NS)：NS消息與NA消息配合實現鄰居的鏈路層地址獲取、檢查鄰居是否可達、重復地址檢測等功能。

●鄰居通告報文(NA)：NA報文是主機對NS的響應報文，同時主機在鏈路層地址變化時也可以主動發(fā)送NA消息，以通知相鄰節(jié)點自己的鏈路層地址或者角色發(fā)生改變。

2) ND協議主要功能介紹ND協議中，主要新增加了RA,RS兩種報文，這兩種報文的增加，使得在主機側能夠通過接收RA報文，獲取網絡中的配置參數，更加方便的進行網絡的部署和管理。在地址解析，重復地址檢查等功能上，ND協議與ARP協議沒有過多的區(qū)別。

●路由器發(fā)現

路由器發(fā)現是指主機怎樣定位本地鏈路上路由器和確定其配置信息的過程，主要包含查詢缺省網關、前綴發(fā)現及參數發(fā)現三方面的內容。

●地址解析

地址解析是指某節(jié)點在知道目的節(jié)點IP地址的情況下，確定目的鏈路層地址的過程。

當一個節(jié)點需要得到同一本地鏈路上另外一個節(jié)點的鏈路層地址時，需要進行地址解析，該機制類似于IPv4中的ARP。 ND協議用NS和NA報文完成IPv6地址到鏈路層地址的解析，解析后的鏈路層地址和IP地址等信息用來建立節(jié)點的一個鄰居緩存表項。

●鄰居不可達檢測

鄰居不可達檢測是節(jié)點如何確定鄰居不可達狀態(tài)的過程。

ND協議用NS和NA報文來驗證鄰居節(jié)點的可達性。節(jié)點在確定鄰居的鏈路層地址后，跟蹤鄰居緩存表的狀態(tài)，定時發(fā)送NS報文，如果鄰居在規(guī)定的可達時間內（缺省值為30秒）不能接收或者發(fā)送返回的報文，則刪除此鄰居緩存表項。

鄰居的可達性并不能說明端到端的可達性。因為相鄰節(jié)點可能是主機或者路由器，所以相鄰節(jié)點并不一定就是數據包的最終目標。NUD檢測僅僅驗證了到目標路徑上第一跳的可達性狀態(tài)。

●重復地址檢測

重復地址檢測是節(jié)點確定即將使用的地址是否被另一節(jié)點使用的過程。

在節(jié)點自動配置某個接口的IPv6單播地址之前，必須在本地鏈路范圍內驗證要使用的臨時地址是唯一的，并且未被其他節(jié)點使用過。

只要NS報文發(fā)送到本地鏈路上（缺省發(fā)送一次NS報文），如果在規(guī)定時間內沒有NA報文進行應答，則認為這個臨時單播地址在本地鏈路上是唯一的，可以分配給接口；反之，這個臨時地址是重復的，不能使用此地址。

2. ND常見攻擊介紹

由于ND協議擴展了ARP協議的功能，而沒有對其進行安全性的擴展，所以在IPv6的網絡中，ND協議仍然面臨原有ARP協議的風險，同時，在ND協議中新增的RA,RS報文，雖然簡化了網絡管理的工作，但引入了新的風險。

在IPv6的接入層ND防攻擊中，除了要關注同ARP共有的地址欺騙攻擊及DAD攻擊外，特別需要關注針對RA的攻擊。

1) 地址欺騙攻擊地址欺騙攻擊與IPv4中ARP攻擊的方式類似，攻擊者可以使用RS/NS/NA報文來修改受害主機或網關上受害主機的MAC地址，造成受害主機無法與網絡進行正常的通信
 

圖1 RS/NS/NA仿冒攻擊示意圖

 如圖1所示，攻擊者能夠偽造NS/NA報文，發(fā)送給網關或受害主機，通過這種方式來對網關上受害主機的MAC地址或受害主機上的特定的MAC地址進行修改，造成了受害用戶無法接收到正常的數據報文。

另外，攻擊者B能夠利用虛假的NA/RS/NS報文，對正常用戶及網關中的ND緩存進行改寫，造成正常用戶之間無法互訪及網關無法向正確的用戶專發(fā)報文等一系列的網絡故障。

圖2 DAD攻擊示意圖