中间人攻击 (MITM)

1. 定义

中间人攻击 (Man-in-the-Middle, MITM) 发生在攻击者秘密地将自己置于两个通信方之间，在双方不知情的情况下拦截并可能修改其通信内容。

双方都认为自己在直接与对方通信，但实际上所有消息都经过攻击者，攻击者可以窃听、修改或向对话中注入新内容。

2. 技术原理

MITM 攻击利用网络通信中的信任关系。攻击者必须完成两件事：

1. 拦截： 将自己置于通信路径中。
2. 解密（如适用）： 破解或绕过加密以读取内容。

常见 MITM 技术：

1. ARP 欺骗： 攻击者发送伪造的 ARP 消息，将其 MAC 地址与默认网关的 IP 关联，导致流量通过其机器路由。

2. DNS 欺骗： 攻击者提供虚假的 DNS 响应，将受害者重定向到恶意服务器。

3. 恶意 Wi-Fi 接入点： 攻击者创建一个假的 Wi-Fi 热点（如「免费机场 WiFi」），受害者连接到该热点。

4. SSL 剥离： 攻击者将 HTTPS 连接降级为 HTTP，以明文方式拦截数据。

5. BGP 劫持： 大规模攻击，通过操纵互联网路由将流量重定向到攻击者控制的网络。

攻击者可以做什么：

• 读取敏感数据（凭据、消息、财务信息）
• 篡改传输中的数据（更改交易金额、注入恶意软件）
• 冒充任一方（代表服务器响应）

3. 攻击流程

sequenceDiagram
    participant Victim as 受害者
    participant Attacker as 攻击者<br/>恶意热点
    participant Server as 银行服务器

    Note over Victim,Attacker: 受害者连接到<br/>恶意 WiFi 热点

    Victim->>Attacker: DNS 查询: bank.com
    Attacker->>Attacker: 拦截 DNS 查询
    Attacker-->>Victim: 返回攻击者 IP 作为 bank.com

    Victim->>Attacker: HTTPS 请求到 bank.com

    Note over Attacker: SSL 剥离：<br/>攻击者通过 HTTPS 连接真实银行<br/>但向受害者提供 HTTP

    Attacker->>Server: 转发 HTTPS 请求
    Server-->>Attacker: HTTPS 响应登录页面

    Attacker-->>Victim: HTTP 响应 - 登录页面

    Victim->>Attacker: 通过 HTTP 发送凭据
    Note over Attacker: 明文捕获凭据

    Attacker->>Server: 通过 HTTPS 转发凭据
    Server-->>Attacker: 会话令牌
    Attacker-->>Victim: 会话令牌

4. 真实案例：DigiNotar 入侵事件 (2011)

目标： 通过伪造 SSL 证书攻击伊朗 Gmail 用户。 漏洞类别： 证书颁发机构被攻陷 / MITM。

事件经过： DigiNotar 是一家荷兰证书颁发机构 (CA)，受到所有主流浏览器的信任。2011 年 7 月，攻击者入侵了 DigiNotar 并签发了 500 多个伪造的 SSL 证书，包括一个 *.google.com 的证书。

攻击过程：

1. 伊朗 ISP（据信是国家支持的）使用这些伪造证书执行 MITM 攻击。
2. 当伊朗用户访问 Gmail 时，他们收到了伪造的证书。
3. 浏览器显示有效的 HTTPS 连接（绿色锁标），因为 DigiNotar 是受信任的。
4. 所有电子邮件流量都被攻击者拦截和读取。

如何被发现： 伊朗的一位具有安全意识的用户注意到证书是由 DigiNotar（而非 Google）签发的，并进行了举报。这导致了调查，揭露了这次大规模入侵。

影响： DigiNotar 被从所有浏览器信任存储中移除，并在一个月内破产。这一事件加速了证书透明度的采用，并导致了更严格的 CA 安全要求。

5. 深度防御策略

A. 全面使用 HTTPS (TLS/SSL)

加密所有通信以防止窃听。

• HSTS（HTTP 严格传输安全）： 强制浏览器只使用 HTTPS。
• HSTS 预加载： 将您的域名包含在浏览器预加载列表中，以防止首次访问攻击。

Strict-Transport-Security: max-age=31536000; includeSubDomains; preload

B. 证书固定

防止攻击者使用伪造证书（即使来自被攻陷的 CA）。

• 公钥固定： 应用程序只信任特定的证书公钥。
• 证书透明度： 监控 CT 日志，发现为您的域签发的未授权证书。

// 移动应用证书固定示例
const validPins = [
  'sha256/AAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA=',
  'sha256/BBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBBB='
];

C. 在不受信任的网络上使用 VPN

在公共 Wi-Fi 上通过受信任的隧道加密所有流量。

• 始终开启 VPN： 配置设备在不受信任的网络上自动连接 VPN。
• 谨慎使用分割隧道： 避免分割隧道，因为它可能泄露部分流量。

D. DNS 安全

防止基于 DNS 的 MITM 攻击。

• DNS over HTTPS (DoH)： 加密 DNS 查询以防止拦截。
• DNS over TLS (DoT)： 替代的加密 DNS 协议。
• DNSSEC： 对 DNS 记录进行加密签名以防止欺骗。

E. 网络安全协议

• 802.1X 认证： 在授予网络访问权限之前要求认证。
• 动态 ARP 检测 (DAI)： 交换机级别的 ARP 欺骗防护。
• DHCP 监听： 防止恶意 DHCP 服务器重定向流量。

F. 用户意识

• 证书警告： 永远不要忽略浏览器证书警告。
• 验证网络： 与工作人员确认合法的 Wi-Fi 网络名称。
• 避免敏感操作： 在不受信任的网络上不使用 VPN 时，不要访问银行/电子邮件。

6. 参考资料

• OWASP 中间人攻击
• DigiNotar 事件分析
• MDN: HTTP 严格传输安全
• 证书透明度