新版1地址解析的两个相关问题研究汇编摘要：地址解析协议由于缺少认证机制而容易受到攻击，比如中间人攻击，DoS攻击等，因此其安全问题长久以来一直受到人们的关注。本文对地址解析有关的两个问题就行了研究.首先，证明了地址解析问题的不可判定性，这表明所有采用判定的方式来保障地址解析过程的方法都是不完美的；其次，证明了地址解析过程与重复地址检测过程的等价性。这个结论表明地址解析过程与重复地址检测过程可以互相替代，甚至由同一过程来完成，这将大大简化地址解析协议的设计与实现。关键词：网络安全；地址解析；重复地址检测；不可判定；等价性：***文献标识码：*：*-*(*)*-*-*ResearchonTwoProblemsrelatedtoAddressResolutionSONGGuangjia，JIZhenzhou（SchoolofComputerScienceandTechnology，HarbinInstituteofTechnology，Harbin150001，China）Abstract：Giventhelackofauthenticationmechanisms，theaddressresolutionprotocols（ARPs）（addressresolutionprotocol，neighbordiscoveryprotocol，andsoon）arevulnerabletoattack，suchasmaninthemiddleanddenialofserviceamongothers.Therefore，thesafetyproblemoftheaddressresolution（AR）hasbeensignificantlygivenfocus，and，inthispaper，twoproblemsrelatedtoARhavebeeninvestigated.First，theindecisivenessoftheARisproven.Therefore，alldecisionmethodsadoptedtoensuretheARareimperfect；second，theequivalencebetweentheARandtheduplicateaddressdetection（DAD）processisproven.Thus，theARandtheDADprocesscanbereplacedbyeachother，andcanevenbecompletedbythesameprocesswhichwillsignificantlysimplifythedesignandimplementationoftheARPs.Keywords：NetworkSecurity；AddressResolution；DuplicateAddressDetection；UndecidableProblem；Equality0引言现有的网络体系结构是分层的，因为计算机网络的目的是进行信息交换，而交换两端的计算机可能是完全不同的，比如使用不同的硬件结构，不同的操作系统，采用不同的文件格式。因此双方在通信时必须要达成一致，并且还需进行一系列的格式转换等。这就要求在通信过程中双方达到高度的协调，而这样的协调显然是一个庞大而且复杂的问题。分层的方法是处理这种问题的有效手段，即将一个大而且复杂的问题划分成多个简单的容易处理的问题，每一层专注处理本层的问题[1]。比如典型的5层体系结构：物理层（layer1）、数据链路层（layer2）、网络层（layer3）、传输层（layer4）、应用层（layer5），OSI体系结构则为7层。为进行网络数据交换，人们制定了一系列标准、约定与规则，即网络协议。既然网络分成了多个层次，则每一层只需完成两个主要任务即可，即如何与对端的对等层进行信息交换；为上层提供服务，从而简化了网络协议的设计。1地址映射的不可判定性1.1通信属性与地址解析真正在进行信息交换的是主机中运行的进程。在进行交换时，数据在每层都要进行封装然后再发送给下一层。目的主机在收到这个经过多次封装的数据后，每一层都要进行解封，读取对本层有意义的信息，然后将数据交给上一次，最后交给对应的进程。图1描述了进程p1与p2之间的数据交换。图1进程间的数据交换过程Fig.1Dataexchangebetweentheprocesses发送出去的信息必须要有明确的接收地址，因此在网络中，每一层都要有自己的通信标识，用来唯一标识接收信息的实体，比如传输层，要考虑对端是哪个进程接收数据，而网络层则考虑哪个主机接收这个数据，而数据链路层则考虑将数据发送至哪个接口（MAC）。这里，即将这种标识称为通信属性，定义如下：通信属性：在网络中能够唯一标识接收信息实体的属性。这里的实体指的是进程、主机、接口等。比如在传输层中，可以视为进程的通信属性[2]；在网络层，IP可以视为主机通信属性[3]；在数据链路层，MAC可以视为网卡的通信属性[4-5]。由于各个层采用的是不同的通信属性，因此在进行信息传输时，各层的通信属性之间要有明确的对应关系。比如在三层与二层之间。三层在数据包头部填入目的IP地址后交至二层，而二层需要知道目的MAC地址...