ARP(Address Resolution Protocol): 네트워크 장치 간 통신의 핵심 원리

🔹 ARP란?

1. ARP(Address Resolution Protocol)의 정의

ARP(Address Resolution Protocol)는 IP 주소를 MAC 주소로 변환하는 네트워크 프로토콜입니다.
네트워크에서 데이터를 전송하려면 목적지의 MAC 주소가 필요하지만, IP 주소만 알고 있는 경우 ARP를 사용하여 MAC 주소를 찾습니다.

✅ ARP의 주요 기능:

• IP 주소를 MAC 주소로 변환하여 장치 간 통신 가능
• 이더넷 네트워크에서 필수적인 프로토콜
• ARP 캐시를 활용하여 불필요한 네트워크 부하 감소

📌 ARP 없이는 로컬 네트워크에서 장치 간 데이터 전송이 불가능함

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🔹 ARP의 동작 방식

ARP는 브로드캐스트(네트워크 전체에 요청) 방식을 사용하여 MAC 주소를 찾습니다.

✔️ ARP 동작 과정:
1️⃣ 송신 장치가 목적지 IP 주소를 기반으로 ARP 요청(ARP Request)을 브로드캐스트 전송
2️⃣ 목적지 장치가 자신의 MAC 주소를 포함한 ARP 응답(ARP Reply)을 보냄
3️⃣ 송신 장치는 응답을 받아 목적지 MAC 주소를 확인하고 데이터 전송 시작
4️⃣ MAC 주소를 ARP 캐시에 저장하여 향후 빠른 접근 가능

✔️ ARP 요청 및 응답 예제 (Wireshark 패킷 캡처 예제)

ARP Request: Who has 192.168.1.10? Tell 192.168.1.1
ARP Reply: 192.168.1.10 is at 00:1A:2B:3C:4D:5E

📌 ARP는 네트워크에서 MAC 주소를 빠르게 조회하는 필수적인 과정

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🔹 ARP 캐시(ARP Cache)란?

ARP는 매번 MAC 주소를 요청하면 네트워크 부하가 증가하므로, 최근 조회된 MAC 주소를 ARP 캐시에 저장합니다.

✔️ ARP 캐시 확인 방법 (Linux/macOS)

arp -a

✔️ ARP 캐시 확인 방법 (Windows)

arp -a

✔️ ARP 캐시 삭제 (Linux/macOS)

sudo ip -s -s neigh flush all

📌 ARP 캐시는 일정 시간이 지나면 자동으로 갱신되며, 필요 시 수동으로 초기화 가능

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🔹 ARP의 유형

✅ 1. 정적 ARP(Static ARP)

✅ 수동으로 MAC 주소를 등록하여 사용하는 방식
✔️ 보안이 중요한 환경(서버, 방화벽)에서 사용
✔️ 정적 ARP 설정 예제 (Linux)

sudo arp -s 192.168.1.100 00:1A:2B:3C:4D:5E

📌 정적 ARP는 보안성이 높지만, 네트워크 변경 시 수동 업데이트가 필요함

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✅ 2. 동적 ARP(Dynamic ARP)

✅ 자동으로 MAC 주소를 조회하여 등록하는 방식
✔️ 일반적인 네트워크 환경에서 사용
✔️ 자동으로 캐시에 저장되며, 일정 시간 후 삭제됨

📌 동적 ARP는 관리 부담이 적지만, 보안 취약점이 존재할 수 있음

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🔹 ARP 관련 보안 이슈 및 해결 방법

✅ 1. ARP 스푸핑(ARP Spoofing, ARP Poisoning)

✅ 공격자가 가짜 MAC 주소를 응답하여 네트워크 트래픽을 가로채는 공격 기법
✔️ ARP 스푸핑 공격 예제 (공격자가 위조된 ARP Reply 전송)

192.168.1.1 is at 00:AA:BB:CC:DD:EE (공격자의 MAC 주소)

✔️ 해결 방법:

• 정적 ARP(Static ARP) 설정하여 신뢰할 수 있는 MAC 주소만 사용
• ARP 감시(Snooping) 기능이 있는 스위치 사용
• ARP 보안 솔루션(예: Dynamic ARP Inspection, DAI) 적용

📌 ARP 스푸핑은 데이터 유출과 중간자 공격(MITM)의 주요 원인이므로 보안 조치가 필수

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✅ 2. Gratuitous ARP(불필요한 ARP) 공격

✅ 공격자가 반복적으로 ARP 요청을 보내 네트워크 성능 저하 유발
✔️ 해결 방법:

• ARP Rate Limiting 적용하여 과도한 ARP 요청 차단
• 네트워크 모니터링 툴(Wireshark)로 비정상적인 ARP 트래픽 감지

📌 ARP 관련 보안 정책을 설정하면 네트워크 안정성을 향상시킬 수 있음

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🔹 ARP 관련 명령어 정리

명령어	설명	예제
arp -a	ARP 캐시 조회	arp -a
arp -s [IP] [MAC]	정적 ARP 추가	arp -s 192.168.1.10 00:1A:2B:3C:4D:5E
ip -s -s neigh flush all	ARP 캐시 삭제 (Linux)	sudo ip -s -s neigh flush all
netsh interface ip delete arpcache	ARP 캐시 삭제 (Windows)	netsh interface ip delete arpcache

📌 ARP 명령어를 활용하면 네트워크 문제를 빠르게 진단하고 해결할 수 있음

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📌 결론

✅ ARP(Address Resolution Protocol)는 IP 주소를 MAC 주소로 변환하는 핵심 네트워크 프로토콜이다.
✅ ARP 캐시는 네트워크 부하를 줄이고, 정적 ARP와 동적 ARP 방식이 존재한다.
✅ ARP 스푸핑 공격을 방지하기 위해 정적 ARP, ARP 감시 기능, 보안 스위치를 활용해야 한다.
✅ 네트워크 관리자는 ARP 명령어를 활용하여 문제를 신속하게 해결할 수 있다.