ARP - 通信用語の基礎知識

オペレーションコードにあるRARPとIARPは、実際にはARPとは異なるプロトコルである。ARPの拡張であるため、参考までに記載した。

アドレス解決の手順

基本動作

基本的には要求を投げ、その応答を待つ。

オペレーティングシステム(OS)であれば、通常は下位層(デバイスドライバーなど)が処理している。この処理が必要に応じてARPパケットをブロードキャストし、その際、当該の機器が(あれば)応答を返すので、それを待つことになる。

機器としてARPを実装する場合、自分宛への解決要求かを確認し、もしそうであったら、パケットの所定の欄に自分のMACアドレスを入れ、質問主にユニキャストで返信する。

ARPの仕様を記載したRFCは古いため現在主流の書式と違って分かりづらいが、基本はこれだけである。

ARP要求の送信

ネットワークの実装で、送信時に未知のMACアドレスが必要になった場合、ARPの要求をネットワークに送信する。このパケットはブロードキャストで送信されるため、同じセグメント内にある全てのノードが受信できる。

この際、次の内容を設定して送信する。

ARP要求の返信

ARP要求を受け取ったノードは、そのARP要求が自ノード宛かどうかを判断せねばならない。もし自ノード宛でなければ、そのARP要求パケットは、原則としてそのまま破棄する。

まず、ar$tpaが自分のIPアドレスと一致するかを確認し、一致すればARP応答を、その送信元に対して返信せねばならない。

このとき、次の手順が必要である。

受信はブロードキャストだが、返信はユニキャストになる。

またこの応答の際には、要求元のIPアドレスとMACアドレスの対をARPテーブルに登録(または更新)する。

ARP応答の受信

ARP応答を受信したノードは、送信元のMACアドレス(ar$sha)を参照し、IPアドレスに対応するMACアドレスをARPテーブルに格納する。

これによりアドレス解決が達成され、更に、互いのノード同士で互いのIPアドレスとMACアドレスを得ることが出来る。

ARPテーブルの更新

ARPテーブルへの登録または更新は、ARP要求のパケットを受信した場合と、ARP応答のパケットを受信した場合にのみ行なわれる。

それ以外でも、IPアドレスとMACアドレスを対応付けられる情報を得る機会はあるが、登録はしない。

より詳細はARPテーブルの項を参照。

ARPの問題点等

ARPは、受け取ったパケットを、そっくりそのまま信じることを前提としたプロトコルである。

認証や暗号化は一切なく改竄は容易であり、もし改竄されればARPテーブルが不正に書き換わってしまう。つまり不正な経路を通過するように設定でき、通信の傍受などが可能となってしまう「ARPスプーフィング」と呼ばれる脆弱性がある。

本質的な解決法は現時点では見出されていない。