AddressResolutionProtocol

■　Address Resolution Protocol　■

前回はルータの役割について解説を行いました。
ルータは外部のネットワークに対してデータを送信する時に正
常なルートを決めてあげる役割を持っているのでした。
また、外部のネットワークにデータを送信する時にルータを経
由するのですが、その際、ルータに一旦受け入れられる為にMAC
アドレスが使用される事の解説も行いました。

つまり、MACアドレスは常に「近くにある」２台のコンピュー
タ間でのみ使用されるもので、IPアドレスは間にコンピュータ
が何台あろうとも、常に「送信元と送信先」を表すために使用
されるものである事を説明しました。

さて、外部のネットワークに対してデータを送る際に「データ
送る人」から「ルータ」に対して送信されるデータの中には宛
先MACアドレスが設定されています。

以下にその図を示します。

データ送る人　　　　　　　ルータ　　　　　　データ受け取る人
IP:11.22.33.44　　　　IP:11.22.33.01 　　　　IP:55.66.77.88
MAC:00-00-00-00-00-01 MAC:00-00-00-00-00-02　MAC:00-00-00-00-00-03
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　￣　　　　　　　　　　￣
┌───┐　　　　　　　┌───┐　　　　　　　┌───┐　
│　　　│　　　　　　　│　　　│　　　　　　　│　　　│私宛ての
└─┬─┘　データ　　　└──┬┘　データ　　　└───┘データです。
　　↓　宛先IP:55.66.77.88↑　↓　宛先IP:55.66.77.88↑　　　
　　│　宛先MAC:　　　　　│　│　宛先MAC:　　　　　│　　　
　　│　00-00-00-00-00-02 │　│　00-00-00-00-00-03 │　　　
　　│　　　　　　　　￣ │　│　　　　　　　　￣ │　　　
　　└─→──→──→──┘　└─→──→──→──┘　　　

「データ送る人」は「ルータ」のMACアドレスを何故知ってい
るのでしょうか？

MACアドレスはIPアドレスのようにサーバーや管理者により設
定されるものではありません。
NIC(Network Interface Card)等のハードウェアに初めから固
定的に割りついているものなのです。

ではどのようにして近くにいるコンピュータのMACアドレスを
知る事ができるのでしょうか？

まず、宛先のMACアドレスを特定する為には、「ARP」(Address
Resolution Protocol)というプロトコルを使用します。

ARP（アープと読みます）とはIPアドレスからMACアドレスを求
める為のプロトコルで、アドレス解決プロトコルとも呼ばれて
います。

ARPというプロトコルを使用するとIPアドレスこれこれのコン
ピュータの人はMACアドレスを教えてください、と質問出来る
わけです。

以下にARP(Address Resolution Protocol)によってMACアドレ
スを問い合わせている図を示します。

データ送る人　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ルータ　　　　　　
IP:11.22.33.44　　　　　　　　　　　　　　　　IP:11.22.33.01 　　　
MAC:00-00-00-00-00-01　　　　　　　　　　　　 MAC:00-00-00-00-00-02
┌───┐　　　　　　　　　　　　　　　　　　　┌───┐　　　　　
│　　　│　　　　ARP 　　　　　　　　　　　　　│　　　│　　　　　
└─┬─┘　IP:11.22.33.01の人は　　　　　　　　└───┘　　　　　
　　↓　　　MACアドレス教えて　　　　　　　　　　　↑　　　　　　　
　　│　　　宛先MAC:FF-FF-FF-FF-FF-FF 　　　　　　　│　　　　　　　
　　└─→──→──→──→──→──→──→──→┘　　　　　　　

宛先MACアドレスにFF-FF-FF-FF-FF-FFが指定されています。
これはブロードキャストアドレスといって、全てのコンピュー
タに対してデータを送出する時にこのアドレスが指定されます。

つまりルータ以外にも、このネットワークに属しているコンピ
ュータは全てこの問い合わせを一旦受け付けます。

問い合わせを受けた全てのコンピュータは、その後「宛先IPア
ドレス」をチェックして、宛先IPアドレスに該当するコンピュ
ータだけが応答を返してあげます。

以下に応答を返している図を示します。

データ送る人　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ルータ　　　　　　
IP:11.22.33.44　　　　　　　　　　　　　　　　IP:11.22.33.01 　　　
MAC:00-00-00-00-00-01　　　　　　　　　　　　 MAC:00-00-00-00-00-02
┌───┐　　　　　　　　　　　　　　　　　　　┌───┐　　　　　
│　　　│　　　　　　　　　　　　　　　　　　　│　　　│　　　　　
└───┘　　　　　　私のMAC アドレスは　　　　└─┬─┘　　　　　
　　↑　　　　　　　　00-00-00-00-00-02 　　　　　　↓　　　　　　　
　　│　　　　　　　　　　　　　　　です　　　　　　│　　　　　　　
　　└─←──←──←──←──←──←──←──←┘　　　　　　　

ARP(Address Resolution Protocol)で行なわれる処理はたった
これだけです。
MACアドレスを知りたい人が全てのコンピュータに対して問い
合わせを行い、その応答を受けてMACアドレスを教えてもらう
のです。

上の例では「ルータ」に対してARPの問い合わせを行なってい
ますが、ルータだけにしか問い合わせしてはいけないという事
はありません。普通のコンピュータに対しても同じように問い
合わせを行なう事が出来ます。

ちょっとここでARPを実際に行なってみましょう。

まず、自分のコンピュータが現在知っているMACアドレスを表
示してみます。
WINDOWSユーザーの方はコマンドプロンプト上で、UNIXユーザ
ーの方はSHELL上で以下のコマンドを入力します。

arp -a

このコマンドの応答が、例えば以下のように表示されます。

Interface: xx.xx.xx.xx on Interface 0x2000003
Internet Address Physical Address Type
xx.xx.xx.xx xx-xx-xx-xx-xx-xx dynamic
xx.xx.xx.xx xx-xx-xx-xx-xx-xx dynamic

環境によりかなり表示のされ方は異なると思いますが、この様
にIPアドレスとMACアドレスの組が表示されるはずです。
(Internet Addressと書かれてある部分がIPアドレスの事で、
Physical Addressと書かれてある部分がMACアドレスの事です。)
ここに表示されたIPアドレスとMACアドレスの組が現在分かっ
ているMACアドレスです。

次に、適当なIPアドレスに対して、そのIPアドレスがネットワ
ーク上に存在しているか確認する為のコマンドを投入します。

ping xx.xx.xx.xx

xx.xx.xx.xxの部分はなるべく自分のコンピュータのIPアドレ
スに+1したり-1したりした値、近くにあるコンピュータのIPア
ドレスを指定した方が良いです。

指定したIPアドレスがネットワーク上に存在する場合、以下の
様に応答が帰るはずです。

Reply from xx.xx.xx.xx: bytes=32 time=1ms TTL=128

ただし、この応答も環境によりかなり変わるはずです。
とにかく、このIPアドレスは存在するという意味のメッセージ
が表示されれば良いです。
応答が返らない場合、他のIPアドレスで応答が返るまで試して
みてください。

PINGの結果、指定したIPアドレスが存在する事が分かったら、
再び先ほどと同じコマンドを投入します。

arp -a

このコマンドの応答は、以下の様になるはずです。

Interface: xx.xx.xx.xx on Interface 0x2000003
Internet Address Physical Address Type
xx.xx.xx.xx xx-xx-xx-xx-xx-xx dynamic
xx.xx.xx.xx xx-xx-xx-xx-xx-xx dynamic
xx.xx.xx.xx xx-xx-xx-xx-xx-xx dynamic
~~~~~~~~~~~
↑
PINGコマンドで指定したIPアドレス

この様に、先ほど投入したarpコマンドより１つ多くIPアドレ
スとMACアドレスの組が表示されます。
これは、PINGコマンドを実行した時に、自動的にARP(Address
Resolution Protocol)の問い合わせが行なわれたからです。

PINGコマンドは指定したIPアドレスのコンピュータがネットワ
ーク上に存在するか確認する為のコマンドなのですが、この様
に、同時にARPを使用してアドレス解決も行なってくれるので
す。

以上でARP(Address Resolution Protocol)の解説は終わりです。

そうそう、この講座は「盗聴」という題名でした。
盗聴している人を特定しなければなりませんでしたね。

実は、盗聴を行なう人を特定するには、このARPを裏技の様に
利用してしまいます。

その裏技とは・・・。

続きは次回に行ないます。

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