Man-in-the-middle
講到網路竊聽，許多人可能還是不太清楚實際上是怎麼運作的。聽到這個名詞的瞬間，腦中所聯想到的畫面，可能還是動作片裡偵探在房 間裡偷裝竊聽器的模樣。事實上，的確有一些網路竊聽的概念是源自這種模式：駭客在你電腦裡面裝木馬軟體，再把你打過的每一個字透過網路偷偷傳送出來。不過 這種模式有個缺點，就是容易留下證據，畢竟竊聽器〈木馬程式〉還留在對方電腦裡。但是，今天要介紹的這種攻擊卻完全不同；這種攻擊不需要在你電腦上裝病毒 或木馬，也不會在你電腦上留下任何紀錄，卻能紀錄到你在網路上的任何一舉一動，的是來無影去無蹤。它的名字叫做：Man-in-the-middle attack，簡稱MITM〈中間人攻擊〉。
網路訊息的傳輸過程，大體上可以用傳統的信件收送機制來模擬：首先把你要寄送的信件〈封包〉，寫上目的地地址後，投送到最近的郵局〈網路閘道；Gateway〉，郵局就會根據目的地地址，把訊息送給他所知道最接近的另一間郵局去。不過，真實世界的送信機制與虛擬網路傳輸，有一個很根本的差 異：中間幫忙傳輸的人，到底是誰？在現實生活裡，各地的郵局都是由政府中央機關管理，但網路上幫忙傳輸封包的閘道卻沒有一個統一的管理機制。難以驗證每個網路元件的身分，是網際網路當年發展時沒有嚴加設計導致的原罪；這也導致網路上的各種傳輸協定，多半是直接建立在「我相信其他人傳過來的訊息」的假設上： 有人說他的IP是10.0.0.1，我就相信；有人告訴我走這條路比較近，我就相信。熟悉網路傳輸架構的人，對於這樣的假設，應該都不陌生才是。然而這樣 容易相信他人的設計，卻為資訊安全投下了不確定的變數。
什麼變數？我們今天要介紹的Man-in-the-middle中間人攻擊，就是非常巧妙的利用了Internet的這個盲點。Man in the middle，指的是在網路傳輸過程中，協助傳送封包的網路元件。有心竊聽的駭客，透過網路協定容易相信他人的特點，將自己偽裝成協助傳訊的網路元件，實則把網路上的流量通通紀錄下來。不懂？看看以下的圖吧！
原本的傳輸機制：
而遭到駭客以中間人攻擊的網路傳輸則像下圖所示：
嚴格說起來，中間人攻擊算是一種「概念」，也就是說有很多實作方式。進行攻擊的駭客，首先要找到網路協定的漏洞，對中間的網路設備進行偷天換日，神不知鬼不覺的把自己替換成網路傳輸必經的中途站，再紀錄下特定網段的一舉一動。
中間人攻擊難以防禦的地方在於：
1. 駭客在進行竊聽時，一般網路活動仍能正常運作不會斷線，故鮮少有人會主動發現。
2. 使用者電腦上不會被安裝木馬或惡意軟體，也難以被防毒軟體發現。
3. 駭客在欺騙網路協定時，雖然可能會留下一些蛛絲馬跡，但基於效能與磁碟空間考量，網路裝置一般而言都不會保留太多紀錄檔，造成事後追蹤極為困難。
4. 絕大多數的網路協定，仍然是基於「我相信其他人傳過來的訊息」的假設在運作的，這導致駭客有太多漏洞可以鑽，藉以欺騙網路設備、偽裝成中間人。
關於第四點，這絕對是MITM攻擊至今仍層出不窮的原因。網際網路能通，是建立在眾多的TCP/IP協定合作的結果，但只要有一個協定被發現有漏洞可鑽，就可能被駭客趁虛而入。而現在的狀況是，幾乎每一個協定或多或少都有漏洞，導致MITM攻擊幾乎是防不勝防…！接下來，我們就直接來看一個範 例：Cain and Abel。
Cain & Abel是從oxid.it這個 網站發佈的軟體。原文音譯是「該隱與亞伯」，是聖經裡亞當和夏娃兒子的名字。不過，聖經故事跟這個軟體所作的事顯然沒什麼關係…
從網站上的簡介可以得知，Cain & Abel是針對微軟作業系統而設計的密碼竊取軟體〈他們宣稱是密碼「復原」軟體〉。Cain & Abel要怎麼使用呢？youtube上有很完整的影片教學：
另一個影片禁止網頁嵌入，大家得自己點過去看：
限於篇幅，這裡並不會細細說明軟體的操作細節，運作原理才是本文的重點。Cain & Abel鑽的是ARP這個協定的漏洞，透過一種叫做「ARP Spoofing」的技巧，欺騙特定電腦，假冒自己成中間人。
ARP原本的作用是解析IP與網卡實際位置的對應關係，是網路運作不可或缺的協定。以下是ARP的運作原理圖解：
正牌Gateway
乍看之下，上面的運作好像沒什麼問題？不，問題可大了。ARP Spoofing是這樣做的：
看懂了吧？這就是所謂的ARP Spoofing〈ARP欺騙〉，透過ARP協議的弱點，神不知鬼不覺地冒充為Gateway。Cain & Abel就是利用ARP Spoofing所設計出來的MITM攻擊軟體，同時欺騙傳訊中的兩端，把自己冒充為中間人。對於一般人網友來說，Cain & Abel算是相當方便的工具，提供了GUI介面，只要指定竊聽的對象，就會幫你進行竊聽。其實從Cain & Abel的log檔裡，可以看到它能記下竊聽對象的網路活動，如果竊聽的對象是一台Windows的機器，它還能自動把帳號密碼擷取出來，難怪自稱是「密碼復原軟體」！
不過，像Cain & Abel這樣的中間人攻擊軟體是有其極限的。因為ARP是在區域網路內使用的協定，所以駭客必須要被攻擊的對象處在同一個網段裡，這限制了ARP Spoofing的攻擊範圍；而且相較於其他的漏洞，ARP Spoofing算是比較知名的，所以市面上的知名網路設備廠商，也逐漸提供防堵ARP Spoofing的功能。但是除了透過ARP Spoofing，網路上仍有為數不少的漏洞，讓駭客有了攻擊的機會。
約莫三個月前，在拉斯維加斯，一場名為DefCon的電腦駭客聚會的最後一天最後一刻，臨時插進了一個主題。這段演說主講人是Anton Kapela與Alex Pilosov，而他們接下來的話讓全場大為震驚：他們已經成功的破解了BGP〈Border Gateway Protocol〉，透過BGP的安全性漏洞，他們將可以竊聽網際網路上的任何網路活動。就在發表演說的當下，全場94%的網路傳輸已被他們在紐約設立的監聽中心，而當下完全沒有人能察覺得出來。
Anton Kapela與Alex Pilosov所用的方法，雖然暫時還沒有很詳細的解析，但是原理一樣是透過網路漏洞進行中間人攻擊，唯一不同的是，這次他們所鑽的漏洞來自於BGP。 BGP是整個Internet最被廣泛使用的routing協定，若被發現漏洞，影響的層面可不只是區域網路而已。然而，BGP畢竟也是建立在「相信他人」為前提建造出來的網路通訊協定，國外已有不少相關研究指出這樣的設計並不安全，相關研究至少可以追溯到1980年 代。而事實上，BGP也不是第一次被發現有漏洞了。
為了有效防範中間人攻擊，一些大型公司機關〈尤其是銀行〉的內部網路開始採取用加密連線，例如HTTPS、SSH、SFTP等等（S指的是 Secure，安全之意），把網路的傳輸內容通通進行加密，如此一來就算駭客能用中間人攻擊進行竊聽，看到的也只會是一群無意義的亂碼。唔，那這樣就算安全了嗎？其實，這些軟體本身也不見得沒有弱點，但若只論中間人攻擊的話，還是能提供一定程度的防範。
所謂「道高一尺，魔高一丈」，當年Internet被發明之後，或許大家太過專注在網路協定的功能與效能面，卻忽略了安全性部分，導致今日網路漏洞 層出不窮，讓駭客有機可乘。因此在前年美國的Stanford大學一個團隊提出了Clean Slate Design for the Internet計畫，也就是要「重新發明網際網路」。不過現在的Internet實在太過普遍了，要取而代之，恐怕還要等上十幾年呢。
MITM是網路上相當常見的竊聽技巧，然而大多數網友對它的認識卻太少。或許會有人認為本文所寫的解說太過詳盡，連軟體都有教學影片，容易導致更多 的網路攻擊事件。但我認為清楚的教學說明是必要的，每個人都會上網，但是對基本的網路安全認識與防範卻太過缺乏，甚至連電腦被竊聽、裝木馬、被癱瘓之後， 只曉得要重灌，但重灌好了之後仍不知道如何防範。希望這篇文章，除了讓大家認識駭客的竊聽手法之外，也能讓大家對網路安原，能有更深一層的認識與防範。
參考文章：
Wikipedia上對於中間人攻擊的解釋：
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