ARP Proxy Là Gì? Cách Hoạt động Của ARP Proxy.

Trong thế giới kết nối mạng, ARP (Address Resolution Protocol) là một phương thức cơ bản giúp các thiết bị mạng tìm kiếm địa chỉ MAC của các thiết bị khác trong mạng. Tuy nhiên, việc sử dụng ARP cũng có một số nhược điểm, chẳng hạn như khả năng tấn công giả mạo địa chỉ MAC (ARP Spoofing). Để giải quyết vấn đề này, ARP proxy được phát triển. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về ARP proxy, cách thức hoạt động cũng như top 3 nhà cung cấp ARP uy tín nhất năm 2023 nhé.

Table of Contents

1. ARP proxy là gì?

Theo BizFly, ARP proxy là một thành phần trong kiến trúc mạng được sử dụng để bảo vệ khỏi các cuộc tấn công giả mạo địa chỉ MAC (ARP Spoofing).

ARP Spoofing là một kỹ thuật tấn công thường được sử dụng để xâm nhập vào mạng của người dùng bằng cách giả mạo địa chỉ MAC của thiết bị. Khi đó, các gói tin từ thiết bị đó sẽ được chuyển đến thiết bị giả mạo, cho phép kẻ tấn công thực hiện các hoạt động xâm nhập, gián điệp hoặc thậm chí là chặn truy cập vào mạng.

ARP proxy được sử dụng để chuyển tiếp các yêu cầu ARP giữa các mạng con, giúp ngăn chặn các cuộc tấn công giả mạo địa chỉ MAC bằng cách xác thực các yêu cầu ARP và bảo vệ các bản ghi ARP trong bộ nhớ đệm. Để cụ thể hơn, ARP proxy sẽ tạo ra các bản ghi ARP giả, đại diện cho các thiết bị mạng đích trong mạng, và phản hồi các yêu cầu ARP đến các thiết bị yêu cầu. Khi đó, ARP proxy sẽ kiểm tra các bản ghi ARP giả này để đảm bảo rằng chúng được xác thực và hợp lệ.

Nên sử dụng ARP proxy trong các mạng có nhiều mạng con hoặc có các thiết bị kết nối với mạng lớn hơn, nơi các cuộc tấn công giả mạo địa chỉ MAC có thể dễ dàng xảy ra. ARP proxy giúp ngăn chặn các cuộc tấn công này và bảo vệ tính bảo mật của mạng. Tuy nhiên, cũng cần lưu ý rằng việc sử dụng ARP proxy không đảm bảo tuyệt đối an toàn cho mạng của bạn.

2. ARP proxy hoạt động như thế nào?

2.1. Thành phần ARP proxy

ARP proxy bao gồm các thành phần chính sau:

Proxy ARP Server: Đây là thành phần chính của ARP proxy, nơi các yêu cầu ARP được xử lý. Proxy ARP Server sẽ tạo ra các bản ghi ARP giả đại diện cho các thiết bị mạng đích trong mạng và phản hồi các yêu cầu ARP đến các thiết bị yêu cầu.
ARP Cache: ARP cache là bộ nhớ đệm lưu trữ các bản ghi ARP của các thiết bị trong mạng. Khi một yêu cầu ARP được phản hồi bởi ARP proxy, bản ghi ARP của thiết bị đó sẽ được lưu trữ trong ARP cache. ARP cache giúp giảm thời gian tìm kiếm địa chỉ MAC của các thiết bị mạng trong mạng lớn và tăng tốc độ truyền dữ liệu.
Access Control: Thành phần này cho phép người quản trị mạng kiểm soát quyền truy cập vào các tài nguyên mạng. Nhờ đó, người quản trị mạng có thể quản lý và giám sát hoạt động của mạng một cách hiệu quả và đảm bảo tính bảo mật của mạng.
Proxy ARP Client: Proxy ARP client là các thiết bị trong mạng yêu cầu các yêu cầu ARP được xử lý bởi ARP proxy. Các thiết bị này sẽ gửi yêu cầu ARP đến ARP proxy thay vì trực tiếp đến thiết bị mạng đích.

Các thành phần chính như Proxy ARP Server, ARP Cache, Access Control và Proxy ARP Client cùng nhau hoạt động để bảo vệ tính bảo mật và cải thiện hiệu suất của mạng.

2.2. Cách thức hoạt động của ARP proxy

Đây là một ví dụ về cách ARP proxy hoạt động:

Máy chủ A (172.16.10.100) trên Mạng con A cần gửi các gói đến Máy chủ D (172.16.20.200) trên Mạng con B. Như minh họa trong sơ đồ, Máy chủ A có mặt nạ mạng con /16. Điều này có nghĩa là Máy chủ A tin rằng nó được kết nối trực tiếp với tất cả mạng 172.16.0.0. Khi Máy chủ A cần liên lạc với bất kỳ thiết bị nào mà nó cho là được kết nối trực tiếp, nó sẽ gửi một yêu cầu ARP đến đích. Do đó, khi Máy chủ A cần gửi một gói đến Máy chủ D, Máy chủ A tin rằng Máy chủ D được kết nối trực tiếp, do đó, nó sẽ gửi yêu cầu ARP đến Máy chủ D.

Để truy cập Máy chủ D (172.16.20.200), Máy chủ A cần địa chỉ MAC của Máy chủ D.

Do đó, Máy chủ A phát một yêu cầu ARP trên Mạng con A, như được hiển thị:

Sender’s MAC Address	Sender’s IP Address	Target MAC Address	Target IP Address
00-00-0c-94-36-aa	172.16.10.100	00-00-00-00-00-00	172.16.20.200

Trong yêu cầu ARP này, Máy chủ A (172.16.10.100) yêu cầu Máy chủ D (172.16.20.200) gửi địa chỉ MAC của nó. Gói yêu cầu ARP sau đó được đóng gói trong khung Ethernet với địa chỉ MAC của Máy chủ A làm địa chỉ nguồn và quảng bá (FFFF.FFFF.FFFF) làm địa chỉ đích. Vì yêu cầu ARP là một quảng bá, nó đến tất cả các nút trong Mạng con A, bao gồm giao diện e0 của bộ định tuyến, nhưng không đến được Máy chủ D. Quảng bá không đến được Máy chủ D vì các bộ định tuyến, theo mặc định, không chuyển tiếp chương trình phát sóng.

Vì bộ định tuyến biết rằng địa chỉ đích (172.16.20.200) nằm trên một mạng con khác và có thể đến được Máy chủ D, nên nó sẽ trả lời bằng địa chỉ MAC của chính nó cho Máy chủ A.

Sender’s MAC Address	Sender’s IP Address	Target MAC Address	Target IP Address
00-00-0c-94-36-ab	172.16.20.200	00-00-0c-94-36-aa	172.16.10.100

Đây là câu trả lời Proxy ARP mà bộ định tuyến gửi đến Máy chủ A. Gói trả lời ARP proxy được gói gọn trong khung Ethernet với địa chỉ MAC của bộ định tuyến làm địa chỉ nguồn và địa chỉ MAC của Máy chủ A làm địa chỉ đích. Các phản hồi ARP luôn là unicast cho người yêu cầu ban đầu.

Khi nhận được phản hồi ARP này, Máy chủ A cập nhật bảng ARP của nó, như được hiển thị:

IP Address	MAC Address
172.16.20.200	00-00-0c-94-36-ab

Từ giờ trở đi, Máy chủ A chuyển tiếp tất cả các gói mà nó muốn đến 172.16.20.200 (Máy chủ D) đến địa chỉ MAC 00-00-0c-94-36-ab (bộ định tuyến). Vì bộ định tuyến biết cách tiếp cận Máy chủ D, nên bộ định tuyến sẽ chuyển tiếp gói đến Máy chủ D. Bộ đệm ARP trên các máy chủ trong Mạng con A được điền địa chỉ MAC của bộ định tuyến cho tất cả các máy chủ trên Mạng con B. Do đó, tất cả các gói đều được đích đến Mạng con B được gửi đến bộ định tuyến. Bộ định tuyến chuyển tiếp các gói đó đến các máy chủ trong Mạng con B.

Bộ đệm ARP của Máy chủ A được hiển thị trong bảng này:

IP Address	MAC Address
172.16.20.200	00-00-0c-94-36-ab
172.16.20.100	00-00-0c-94-36-ab
172.16.10.99	00-00-0c-94-36-ab
172.16.10.200	00-00-0c-94-36-bb

Lưu ý: Khi Máy chủ B (172.16.10.200/24) trên Mạng con A cố gắng gửi các gói đến Máy chủ đích D (172.16.20.200) trên Mạng con B, nó sẽ xem xét bảng định tuyến IP của nó và định tuyến gói tương ứng. Máy chủ B (172.16.10.200/24) không ARP cho địa chỉ IP của Máy chủ D 172.16.20.200 vì nó thuộc về một mạng con khác với mạng được định cấu hình trên giao diện ethernet của Máy chủ B 172.16.20.200/24.

3. Tại sao nên lựa chọn ARP proxy?

Việc sử dụng ARP proxy là cần thiết trong các mạng có nhiều mạng con hoặc có các thiết bị kết nối với mạng lớn hơn, nơi các cuộc tấn công giả mạo địa chỉ MAC có thể dễ dàng xảy ra. Các tấn công này có thể dẫn đến nhiều hậu quả nguy hiểm, bao gồm gián điệp, chặn truy cập vào mạng, thay đổi dữ liệu, thậm chí là xâm nhập vào hệ thống. ARP proxy là một công nghệ hiệu quả giúp ngăn chặn các cuộc tấn công giả mạo địa chỉ MAC bằng cách xác thực các yêu cầu ARP và bảo vệ các bản ghi ARP trong bộ nhớ đệm.
ARP proxy cũng giúp cải thiện hiệu suất của mạng. Trong mạng lớn hoặc mạng có nhiều mạng con, việc tìm kiếm địa chỉ MAC của thiết bị khác trên mạng có thể tốn nhiều thời gian và gây mất mát tín hiệu. Tuy nhiên, khi sử dụng ARP proxy, các yêu cầu ARP sẽ được xử lý nhanh chóng, giúp tăng tốc độ truyền dữ liệu và cải thiện hiệu suất của mạng.
ARP proxy còn hỗ trợ chức năng điều khiển truy cập (access control), cho phép người quản trị mạng kiểm soát quyền truy cập vào các tài nguyên mạng. Nhờ đó, người quản trị mạng có thể quản lý và giám sát hoạt động của mạng một cách hiệu quả và đảm bảo tính bảo mật của mạng.

4. Phân loại ARP proxy

Trong thực tế, có một số loại ARP proxy khác nhau, được sử dụng để đáp ứng các nhu cầu bảo mật và quản lý mạng khác nhau. Dưới đây là một số loại ARP proxy phổ biến:

Proxy ARP	Gratuitous ARP Proxy	Reverse ARP	ARP Cache Poisoning Prevention Proxy
Đây là loại ARP proxy phổ biến nhất và được sử dụng để đảm bảo tính bảo mật cho các mạng lớn. Proxy ARP Server của ARP proxy sẽ phản hồi các yêu cầu ARP bằng cách tạo ra các bản ghi ARP giả đại diện cho các thiết bị mạng đích trong mạng.	Loại ARP proxy này sử dụng các yêu cầu ARP giả đó để cập nhật bản ghi ARP của các thiết bị mạng khác trong mạng. Điều này giúp ngăn chặn các tấn công giả mạo địa chỉ MAC và tăng tính bảo mật của mạng.	Loại ARP proxy này sử dụng bản ghi RARP (Reverse ARP) giả đại diện cho các địa chỉ IP của các thiết bị mạng đích trong mạng. Reverse ARP được sử dụng chủ yếu để cập nhật bản ghi RARP của các thiết bị mạng trên mạng.	Loại ARP proxy này sử dụng các phương pháp bảo mật để ngăn chặn các cuộc tấn công ARP Cache Poisoning, một loại cuộc tấn công giả mạo địa chỉ MAC.

Tùy thuộc vào nhu cầu và quy mô của mạng, người dùng có thể lựa chọn loại ARP proxy phù hợp để bảo vệ tính bảo mật của mạng và tăng tốc độ truyền dữ liệu.

Ngoài ra, người dùng có thể tham khảo các proxy khác tại đây.

5. Mối quan hệ của ARP với DHCP và DNS

ARP, DHCP và DNS là các giao thức mạng quan trọng và có mối quan hệ chặt chẽ với nhau trong quá trình kết nối mạng. Việc hiểu rõ mối quan hệ giữa các giao thức này giúp người quản trị mạng có thể tối ưu hóa quá trình kết nối và đảm bảo tính bảo mật và ổn định của mạng.

5.1. ARP và DHCP

ARP và DHCP có mối quan hệ chặt chẽ với nhau trong quá trình kết nối mạng. Khi một thiết bị mới được kết nối vào mạng, nó cần địa chỉ IP để có thể truy cập các tài nguyên trên mạng. DHCP sẽ cung cấp địa chỉ IP cho thiết bị đó và lưu trữ bản ghi của nó trong bảng ARP cache của máy chủ DHCP.
Sau khi nhận được địa chỉ IP, thiết bị cần phải tìm kiếm địa chỉ MAC của gateway mặc định để có thể truy cập Internet hoặc các mạng khác trong tổ chức. Thiết bị sẽ gửi yêu cầu ARP đến địa chỉ IP của gateway mặc định, và ARP sẽ trả về địa chỉ MAC của gateway mặc định. Sau đó, thiết bị sẽ lưu trữ địa chỉ MAC của gateway trong bảng ARP cache của nó để tránh việc thực hiện yêu cầu ARP tiếp theo.

5.2. ARP và DNS

ARP và DNS cũng có mối quan hệ chặt chẽ với nhau trong quá trình kết nối mạng. DNS là cơ chế giúp định danh tên miền trên Internet thành địa chỉ IP tương ứng. Khi một thiết bị cần truy cập một trang web hoặc dịch vụ trên mạng, nó sẽ gửi yêu cầu DNS để tìm kiếm địa chỉ IP của máy chủ đích.

Sau khi có địa chỉ IP của máy chủ đích, thiết bị sẽ sử dụng ARP để tìm kiếm địa chỉ MAC của máy chủ đó. Thiết bị sẽ gửi yêu cầu ARP đến địa chỉ IP của máy chủ đó và ARP sẽ trả về địa chỉ MAC của máy chủ đó. Sau đó, thiết bị sẽ sử dụng địa chỉ MAC này để truyền thông với máy chủ đích.

Tóm lại, ARP, DHCP và DNS là các giao thức mạng quan trọng được sử dụng trong quản lý và kết nối các thiết bị mạng. ARP sử dụng để tìm kiếm địa chỉ MAC của các thiết bị trong mạng, DHCP sử dụng để cung cấp địa chỉ IP cho các thiết bị và DNS sử dụng để chuyển đổi tên miền thành địa chỉ IP. Tuy nhiên, các giao thức này không hoàn toàn độc lập và có mối quan hệ chặt chẽ với nhau trong quá trình kết nối mạng.

Cụ thể, ARP được sử dụng để tìm kiếm địa chỉ MAC của các thiết bị trong mạng, bao gồm cả gateway mặc định. Khi một thiết bị muốn truy cập Internet hoặc các mạng khác trong tổ chức, nó cần biết địa chỉ MAC của gateway mặc định để có thể truyền thông. DHCP cung cấp địa chỉ IP cho các thiết bị và lưu trữ bản ghi của chúng trong bảng ARP cache của máy chủ DHCP. Sau khi nhận được địa chỉ IP, thiết bị sẽ sử dụng ARP để tìm kiếm địa chỉ MAC của gateway mặc định và lưu trữ địa chỉ MAC của gateway trong bảng ARP cache của nó.
Tương tự, DNS được sử dụng để chuyển đổi tên miền thành địa chỉ IP tương ứng. Khi một thiết bị muốn truy cập một trang web hoặc dịch vụ trên mạng, nó sẽ gửi yêu cầu DNS để tìm kiếm địa chỉ IP của máy chủ đích. Sau đó, thiết bị sẽ sử dụng ARP để tìm kiếm địa chỉ MAC của máy chủ đích và sử dụng địa chỉ MAC này để truyền thông với máy chủ đích.

6. Ưu điểm và nhược điểm của ARP proxy

ARP Proxy là một giải pháp cho các mạng VLAN hoặc các mạng có nhiều subnet. Nó giúp giảm đáng kể lưu lượng truyền thông trên mạng và giúp cải thiện hiệu suất mạng. Tuy nhiên, như bất kỳ công nghệ nào, ARP Proxy cũng có những ưu điểm và nhược điểm riêng.

Ưu điểm

Nhược điểm

Proxy ARP phải được sử dụng trên mạng nơi máy chủ IP không được định cấu hình với cổng mặc định hoặc không có bất kỳ thông tin định tuyến nào.

ARP proxy có những ưu điểm lớn như:

Ưu điểm chính của proxy ARP là nó có thể được thêm vào một bộ định tuyến duy nhất trên mạng và không làm xáo trộn bảng định tuyến của các bộ định tuyến khác trên mạng.
Cải thiện hiệu suất mạng: Nhờ vào việc giảm lưu lượng truyền thông trên mạng, ARP Proxy giúp cải thiện hiệu suất của mạng. Điều này đặc biệt quan trọng đối với các mạng lớn hoặc có nhiều mạng con.
Tăng tính bảo mật: ARP Proxy giúp ngăn chặn các cuộc tấn công ARP Spoofing và ARP Poisoning bằng cách giảm khả năng truyền thông ARP trên mạng.

Bên cạnh đó, ARP proxy cũng có những nhược điểm riêng:

Nó làm tăng lượng lưu lượng ARP trên phân khúc của bạn. Máy chủ cần bảng ARP lớn hơn để xử lý ánh xạ địa chỉ IP-MAC.
Nó không hoạt động đối với các mạng không sử dụng ARP để phân giải địa chỉ và không khái quát hóa cho tất cả các cấu trúc liên kết mạng. Ví dụ: nhiều bộ định tuyến kết nối hai mạng vật lý.
Tăng độ phức tạp của hệ thống: Việc triển khai ARP Proxy có thể tăng độ phức tạp của hệ thống mạng, đặc biệt là khi triển khai nhiều máy chủ Proxy. Nó cũng yêu cầu các kiến thức về quản lý mạng nâng cao để có thể cấu hình và quản lý ARP Proxy hiệu quả.

7. Top 3 địa chỉ cung cấp ARP chất lượng nhất trên thị trường

7.1. Sophos XG Firewall

Đây là một giải pháp bảo mật mạng toàn diện, bao gồm tính năng ARP Proxy. Sophos XG Firewall có thể giúp người dùng bảo vệ mạng khỏi các cuộc tấn công ARP Spoofing và ARP Poisoning, cung cấp tính năng giám sát và quản lý ARP cache và hỗ trợ các giao thức mạng như IPv6 và VLAN.

7.2. F5 BIG-IP

Đây là một giải pháp ứng dụng cung cấp tính năng ARP Proxy và nhiều tính năng bảo mật mạng khác. F5 BIG-IP có thể giúp người dùng tối ưu hóa hiệu suất mạng, bảo vệ mạng khỏi các cuộc tấn công ARP Spoofing và ARP Poisoning và cung cấp các giải pháp bảo mật nâng cao.

7.3. ArpON

Đây là một phần mềm miễn phí và mã nguồn mở, cung cấp tính năng ARP Proxy và các tính năng bảo mật mạng khác. ArpON có thể phát hiện và ngăn chặn các cuộc tấn công ARP Spoofing và ARP Poisoning, bảo vệ mạng khỏi các lỗ hổng bảo mật và cung cấp các giải pháp bảo mật hiệu quả.

8. Một số lời khuyên cho người dùng ARP proxy

Cân nhắc kỹ trước khi triển khai ARP Proxy: ARP Proxy là một giải pháp hiệu quả nhưng cũng có thể tăng độ phức tạp của hệ thống mạng. Do đó, trước khi triển khai ARP Proxy, người dùng nên cân nhắc kỹ và đảm bảo rằng họ có đủ kiến thức và kinh nghiệm để triển khai và quản lý ARP Proxy.
Xác định địa chỉ IP và MAC của các thiết bị trên mạng: Trước khi triển khai ARP Proxy, người dùng cần xác định chính xác địa chỉ IP và MAC của các thiết bị trên mạng. Điều này sẽ giúp người dùng có thể cấu hình ARP Proxy hiệu quả hơn và tránh các vấn đề liên quan đến lưu lượng truyền thông.
Đảm bảo tính bảo mật của hệ thống mạng: ARP Proxy có thể giúp ngăn chặn các cuộc tấn công ARP Spoofing và ARP Poisoning trên mạng. Tuy nhiên, người dùng cần đảm bảo tính bảo mật của hệ thống mạng bằng cách áp dụng các biện pháp bảo mật khác như sử dụng mật khẩu động, sử dụng phần mềm chống virus và tường lửa mạng.
Định kỳ kiểm tra và cập nhật ARP cache: ARP Proxy sử dụng ARP cache để lưu trữ địa chỉ MAC của các thiết bị trên mạng. Người dùng nên định kỳ kiểm tra và cập nhật ARP cache để đảm bảo tính chính xác và tránh các vấn đề liên quan đến độ trễ.
Sử dụng công cụ quản lý mạng: Các công cụ quản lý mạng như PRTG Network Monitor, Nagios hoặc SolarWinds NPM có thể giúp người dùng quản lý và theo dõi ARP Proxy hiệu quả hơn. Các công cụ này có thể giúp người dùng giám sát lưu lượng truyền thông, cập nhật ARP cache và phát hiện các vấn đề về mạng kịp thời.

Trong bối cảnh ngày càng phức tạp của các mối đe dọa an ninh mạng, ARP proxy đã trở thành một công cụ hữu ích để đảm bảo tính bảo mật cho mạng của bạn. Tuy nhiên, cũng cần lưu ý rằng việc sử dụng ARP proxy không đảm bảo tuyệt đối an toàn cho mạng của bạn. Người dùng cần phải kết hợp nhiều giải pháp bảo mật khác nhau để đảm bảo tính bảo mật của mạng, và luôn cập nhật và kiểm tra các giải pháp bảo mật của mình để đối phó với các mối đe dọa ngày càng tinh vi và đa dạng.

ARP proxy là gì? Cách hoạt động của ARP proxy.

Genlogin