I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m pu t er   E ng ineering   ( I J E CE )   Vo l.   15 ,   No .   6 ,  Dec em b er   20 25 ,   p p .   6 0 2 7 ~ 6 0 4 2   I SS N:  2088 - 8 7 0 8 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /ijece. v 15 i 6 . pp 6 0 2 7 - 6 0 4 2           6027       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ij ec e. ia esco r e. co m   Im plementa tion o f  a  net wo rk in tru sio n det ec tion sy stem f o r   ma n - in - th e - mid dl e attacks       K ennedy   O k o k pu j ie 1, 2 ,   Willi a m   A.   Abdu la t ee f - Ado g a 1 ,   O g henet eg a   C.   O wiv ri 1 ,   Ada o ra   P .   I j eh 3 ,  I m ha de  P .   O ko k pu j ie 4, 5 ,   M o ra y o   E .   Awo mo y 6   1 D e p a r t me n t   o f   El e c t r i c a l   a n d   I n f o r mat i o n   E n g i n e e r i n g ,   C o l l e g e   o f   E n g i n e e r i n g ,   C o v e n a n t   U n i v e r si t y ,   O t a ,   N i g e r i a   2 A f r i c a   C e n t r e   o f   E x c e l l e n c e   f o r   I n n o v a t i v e   a n d   Tr a n sf o r m a t i v e   S TE M   Ed u c a t i o n ,   La g o s S t a t e   U n i v e r s i t y ,   La g o s   S t a t e ,   N i g e r i a     3 D e p a r t me n t   o f   C o m p u t e r   a n d   I n f o r m a t i o n   S c i e n c e ,   C o l l e g e   o f   S c i e n c e   a n d   Te c h n o l o g y ,   C o v e n a n t   U n i v e r s i t y ,   O t a ,   N i g e r i a   4 D e p a r t me n t   o f   M e c h a n i c a l   a n d   M e c h a t r o n i c s  En g i n e e r i n g ,   A f e   B a b a l o l a   U n i v e r s i t y ,   A d o   E k i t i ,   N i g e r i a   5 D e p a r t me n t   o f   M e c h a n i c a l   a n d   I n d u s t r i a l   E n g i n e e r i n g   Te c h n o l o g y ,   U n i v e r si t y   o f   J o h a n n e s b u r g ,   J o h a n n e s b u r g ,   S o u t h   A f r i c a   6 S c h o o l   o f   I n t e r n a t i o n a l   S e r v i c e ,   A me r i c a n   U n i v e r si t y ,   W a sh i n g t o n ,   D . C . ,   U n i t e d   S t a t e s  o f   A meri c a       Art icle  I nfo     AB S T RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Au g   3 1 ,   2 0 2 4   R ev is ed   Ma y   5 ,   2 0 2 5   Acc ep ted   Ma y   24 ,   2 0 2 5       In tru si o n   d e tec ti o n   s y ste m s  (IDS )  a re   c rit ica l  t o o ls   d e sig n e d   to   d e tec t  a n d   p re v e n t   u n a u th o rize d   a c c e ss   a n d   p o ten ti a l   n e two r k   th re a ts.  W h il e   IDS  i s   we ll - e sta b li sh e d   i n   tra d it i o n a l   wi re d   n e two r k s,   d e p l o y in g   t h e m   in   wire les s  e n v iro n m e n ts  p re se n ts  d isti n c t  c h a ll e n g e s,  in c l u d i n g   l imited   c o m p u tati o n a l   re so u rc e s  a n d   c o m p lex   i n fra stru c tu re   c o n f ig u ra ti o n s.  P a c k e t   sn i ffin g   a n d   man - in - th e - m id d le  (M it M )   a tt a c k s  a lso   p o se   sig n ifi c a n t  th re a ts,  p o ten ti a ll y   c o m p ro m isin g   se n siti v e   d a ta  a n d   d isru p ti n g   c o m m u n ica ti o n .   Trad it i o n a l   se c u rit y   m e a su re s  li k e   firew a ll s  m a y   n o t  b e   s u fficie n t   to   d e tec t  th e se   so p h ist ica ted   a tt a c k s.   Th is   p a p e r  imp lem e n ts  a   n e two r k   i n tr u sio n   d e tec ti o n   sy ste m   th a t  m o n i to rs  a   c o m p u t e r  n e two rk   t o   d e tec t  Ad d re ss   Re so lu ti o n   P ro to c o l  sp o o f in g   a tt a c k s  in   re a l - ti m e .   Th e   sy ste m   c o m p rise s  th re e   h o st   m a c h in e s  fo rm in g   th e   n e two r k .   Us in g   Ka li   Li n u x ,   a   b a sh   sc rip t  i s  d e p lo y e d   to   m o n it o r   th e   n e two rk   f o r  si g n s  o f  a d d re ss   re so lu ti o n   p r o to c o l  (ARP)   p o iso n i n g .   A n   e m a il   a lert  sy ste m   is i n teg ra ted   i n to   t h e   b a sh   sc rip t,   r u n n in g   i n   th e   b a c k g ro u n d   a s  a   se rv ice   f o r   th e   n e two rk   a d m in istrato r.   Va rio u s  ARP   sp o o fi n g   a tt a c k   sc e n a rio s  a re   p e rfo rm e d   o n   t h e   n e two r k   t o   e v a lu a te  th e   e fficie n c y   o f   t h e   n e two rk   IDS.   Re su lt s  in d ica te  t h a t  d e p lo y in g   IDS  a s  a   b a c k g ro u n d   se rv ice   e n su re s   c o n t i n u o u s  p ro tec ti o n   a g a i n st  ARP   sp o o fi n g   a n d   p o iso n i n g .   Th is  is  c ru c ial  i n   d y n a m ic  n e two rk   e n v ir o n m e n ts  w h e re   th re a ts   m a y   a rise   u n e x p e c ted l y .   K ey w o r d s :   Ad d r ess   r eso lu tio n   p r o to co l  p o is o n in g   Ad d r ess   r eso lu tio n   p r o to co l  s p o o f in g   I n tr u s io n   d etec tio n   s y s tem s   Man - in - th e - m id d le  attac k s   W ir eles s   n etwo r k   T h is i s  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Ken n ed y   Ok o k p u jie   Dep ar tm en t o f   E lectr ical  an d   I n f o r m atio n   E n g in ee r in g ,   C o lleg e  o f   E n g in ee r i n g ,   C o v e n an t  Un iv er s ity   KM   1 0   I d ir o k o   R o ad ,   Ota,   Og u n   State,   Nig er ia   E m ail:  k en n ed y . o k o k p u jie@ co v en an t u n iv er s ity . ed u . n g       1.   I NT RO D UCT I O N   W ir eles s   n etwo r k s   ar e  in teg r al  to   m o d er n   co m m u n icatio n ,   p r o v id in g   e x ten s iv e  co n n ec tiv ity   an d   co n v en ie n ce .   Ho wev er ,   t h eir   wid esp r ea d   ad o p tio n   h as  led   to   in cr ea s ed   s ec u r ity   v u l n er a b ilit ies,  with   cy b er - attac k s   b ec o m in g   m o r e  f r eq u en t  an d   s o p h is ticated ,   m ak in g   d etec tio n   m o r e  c h allen g in g .   I n   r esp o n s e,   o r g an izatio n s   f o cu s   o n   r ed u ci n g ,   d etec tin g ,   an d   p r ev e n tin g   th ese  r is k s   b y   im p lem en tin g   s y s tem s   tailo r ed   to   th eir   s p ec if ic  n etwo r k   ty p es,  wh eth er   wir ed   o r   wir eless   [ 1 ] .   T h ese  s y s tem s   s er v e  as   p r im ar y   o r   s ec o n d ar y   d ef en s e  m ec h an is m s   ag ain s t  p o ten tial  th r ea ts .   I n tr u s io n   d ete ctio n   s y s tem s   ( I DS)   ar e  cr itica l  to o ls ,   d esig n ed   to   d etec t  an d   p r ev en t  u n au th o r iz ed   ac ce s s   an d   p o ten tial  th r e ats  with in   n etwo r k s .   W h ile  I DS  is   well - estab li s h ed   in   tr ad itio n al   wir ed   n etwo r k s ,   d ep lo y i n g   t h em   in   wir el ess   en v ir o n m e n ts   p r esen ts   d is tin ct  ch allen g es,  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   6 ,  Dec em b e r   20 25 :   6 0 2 7 - 6 0 4 2   6028   in clu d in g   lim ited   co m p u tatio n al  r eso u r ce s   a n d   c o m p lex   in f r astru ctu r e   co n f i g u r atio n s .   T h ese  ch allen g es  n ec ess itate  in n o v ativ e  ap p r o ac h es to   en s u r e  ad e q u ate  s ec u r it y   m ea s u r es.   T h e  p r im a r y   f u n ctio n   o f   I D S  is   to   co n tin u o u s ly   m o n ito r   n etwo r k   ac tiv ities ,   id en tify i n g   u n u s u al  p atter n s   th at  m ay   in d icate   s e cu r ity   b r ea ch es.  I DS  ar e  esp ec ially   v ital  in   en v ir o n m en ts   wh er e  f u lly   s ec u r e   in f o r m atio n   s y s tem s   ar e  co m p lex   d u e  to   o p er ati o n al  co n s t r ain ts   o r   leg ac y   in f r astru ctu r e .   B y   d etec tin g   an d   r esp o n d in g   to   p o ten tial  th r ea t s ,   I DS  p lay s   a  cr u cial  r o le  i n   m ain tain in g   th e   in teg r ity   o f   i n f o r m atio n   s y s tem s   an d   p r o tectin g   s en s itiv e  d ata   f r o m   u n au t h o r ized   ac ce s s .   I DS  ca n   b e  ca teg o r ized   b ased   o n   s ev er al  f ac to r s ,   in clu d in g   d etec tio n   m eth o d s ,   d ep lo y m e n t  s tr ateg ies,  an d   in t en d ed   u s e  [ 2 ] .   Fo r   in s tan ce ,   s ig n atu r e - b ased   I DS   r ely   o n   k n o wn   th r ea t  p atter n s ,   wh ile  an o m aly - b ased   s y s tem s   d etec t  d ev iatio n s   f r o m   n o r m al  b eh a v io r .   Ad d itio n ally ,   I DS  ca n   b e   d ep lo y ed   at  v ar i o u s   p o in ts   in   a  n etwo r k ,   s u ch   as  h o s t - b ased   I DS,  wh ich   m o n ito r s   in d iv id u al  d e v ices,  an d   n etwo r k - b ased   I DS,  wh ich   o v er s ee s   b r o ad er   n etwo r k   tr a f f ic.   E ac h   ty p e  o f   I DS  o f f e r s   tailo r ed   s o lu tio n s   to   d if f er e n t  s ec u r ity   ch allen g es with in   wir eless   n etwo r k s ,   th er eb y   en s u r i n g   d ata  s ec u r ity .   As  wir eless   n etwo r k s   co n tin u e  t o   ev o lv e,   th e  r o le  o f   I DS  will  b ec o m e  in cr ea s in g ly   im p o r t an t  in   s af eg u ar d in g   ag ain s t  em er g in g   th r ea ts .   Ho m e  n etwo r k s   ar e  p ar ticu lar ly   v u ln e r ab le  to   cy b e r attac k s   d u e  to   t h e  g r o win g   n u m b er   o f   co n n ec ted   d ev ices  an d   th e   ev o lv in g   tactics  o f   att ac k er s   [ 3 ] .  P ac k e t  s n i f f i n g   a n d   m a n - in - t h e - m i d d le   ( Mi tM)   att ac k s   p o s e  s ig n i f ic a n t   t h r ea ts ,   p o te n ti all y   co m p r o m is i n g   s e n s iti v e   d a t a  an d   d is r u p t in g   co m m u n i ca ti o n .   T r a d iti o n a l  s e cu r it y   m ea s u r es   li k e  f i r e walls   m a y   n o t   b e   s u f f i cie n t   t o   d et ec t   t h es e  s o p h is ti ca t e d   atta c k s   [ 4 ] .    T h is   wo r k   im p le m en ts   a  n et wo r k   in tr u s io n   d etec tio n   s y s tem   th at  m o n ito r s   a  co m p u ter   n etwo r k   t o   d etec t  r ea l - tim e  m an - in - th e - m id d le  attac k s .   T h e  s y s tem   co m p r is es  th r ee   h o s t  m ac h in es  f o r m in g   th e  n etwo r k .   Usi n g   Kali  L in u x ,   a  b ash   s cr ip t  is   d ep lo y ed   to   m o n ito r   th e  n etwo r k   f o r   s ig n s   o f   ad d r ess   r eso lu tio n   p r o t o co l   ( AR P)  p o is o n in g .   An   em ail  a ler t  s y s tem   is   in teg r ated   in to   th e  b ash   s cr ip t,  r u n n in g   in   t h e  b ac k g r o u n d   as  a  s er v ice  f o r   th e   n etwo r k   ad m in is tr ato r .   Var io u s   AR P  s p o o f in g   attac k   s ce n ar io s   ar e  p e r f o r m ed   o n   th e   n etwo r k   to   ev alu ate  th e  e f f icien cy   o f   th e  n etwo r k   I DS.       2.   L I T E R AT U RE   R E VI E W   T h is   s ec tio n   ex p lo r es  v ar io u s   tech n o lo g ies  an d   s tr ateg ies  em p lo y ed   in   d ev elo p i n g   a  n et wo r k   I DS  s p ec if ically   tailo r ed   to   d etec t  an d   m itig ate  MI T M  attac k s   v ia  AR P  p o is o n in g .   T h e  p er s is ten ce   o f   cy b er attac k s   is   n o t  u n u s u al  [ 5 ] .   T h er e f o r e,   th er e  ar e  m o r e  attac k s   o n   o r g an izatio n s   th at  ca n   r ec o g n ize  r is k s   an d   b r ea ch es.   T h is   s u g g ests   th at  o r g a n izatio n s   th at  ar e  n o t  as  ad e p t  at  s p o ttin g   attac k s   as  o th e r s   m ay   b e  u n awa r e  o f   an   attac k   o r   b ein g   p ar t  o f   a  b o tn e t  [ 6 ] .   Ad d itio n ally ,   an   attac k   c am p aig n   u s in g   a d v an ce d   p er s i s ten t  th r ea t  ( APT)   m ig h t  co n tin u e  s tealin g   d ata   with o u t  b ein g   n o ticed   f o r   m o n th s   o r   y ea r s .   T h is   s u g g e s ts   th at  th e  at tack   f r eq u e n cy   m a y   b e  c o m p ar a b le  to   th at  o f   o r g a n izatio n s   th at  c an   id en tify   h ig h   attac k   f r e q u en cy   [ 6 ] .   T wo   s ig n if ican t  s ca lin g   p r o b l em s   h av e  ar is en   o n   th e  I n ter n et  in   r ec en t  y ea r s   as  it  h as   b attled   to   m ain tain   s tead y   an d   u n b r o k en   g r o wth   [ 7 ] :  i)   T h e  ca p ac ity   to   d ir ec t  tr af f ic  th r o u g h o u t  th e  ev er - g r o win g   ar r a y   o f   n etwo r k s   th at  m ak e  u p   th e  i n ter n et   an d   ii)  t h e  u ltima te  d e p letio n   o f   I Pv 4   a d d r ess   s p ac e.     2 . 1 .     O SI   mo del   T h e  OSI   m o d el   s tan d s   f o r   o p en   s y s tem   in ter co n n ec tio n .   T h e  OSI   m o d el   is   a  r ef er e n c e  f o r   h o w  ap p licatio n s   co m m u n icate   o v e r   a  n etwo r k .   I t  d escr ib es  th e   f l o w  o f   p ac k ets  an d   h o w  th ey   a r e  tr an s m itted .   T h e  wo r k   p r esen ted   in   th is   p ap e r   f o cu s es  o n   l ay er   3   ( n etwo r k   lay er )   o f   t h e  OSI   m o d el.   T h e  n etwo r k   lay er   is   r esp o n s ib le  f o r   r o u ti n g   an d   f o r war d in g   p ac k ets  b etwe en   d ev ices  o n   d if f er en t  n etwo r k s .   I t  is   r e s p o n s ib le  f o r   p r o v id i n g   lo g ical  ad d r ess in g ,   r o u tin g ,   an d   co n g esti o n   c o n tr o l.  Fig u r e   1   illu s tr ates  th e  O SI  m o d el  a n d   h o w   p ac k ets ar e  m o v ed   an d   tr an s f e r r ed   f r o m   th e   p h y s ical  lay er   to   th e  ap p licatio n   la y er .       2 . 2 .     I nte rnet   pro t o c o l a dd re s s   I n ter n et  p r o to co l  ad d r ess   is   a b b r ev iated   as  I P  Ad d r ess .   E v e r y   co m p u tin g   d e v ice  co n n ec te d   to   an   I P   n etwo r k   is   g iv en   a   u n iq u e  i d e n tity   k n o wn   as  an   I n ter n et  p r o to co l  ad d r ess .   Sin ce   I P   v er s io n   4   ( I Pv 4 ) ,   th e  m o s t  r ec en t  v er s io n   o f   I P  d e f in es  a  3 2 - b it  ad d r ess ;  th er e  ar e  o n ly   2 32   ( 4 , 2 9 4 , 9 6 7 , 2 9 6 )   I Pv 4   a d d r ess es  ac ce s s ib le.   T h e  lim ited   s u p p ly   o f   I P  ad d r ess es  wi ll  s o o n   r u n   o u t  as  n ew  m ar k ets  d ev elo p   an d   a  s izab le  f r ac tio n   o f   th e   g lo b al  p o p u latio n   q u alif ies  f o r   I P  ad d r ess es.  T h e  f ac t  th at  s o m e  I P  ad d r ess   s p ac e  h as  y et  to   b e  allo tted   ef f ec tiv ely   ex ac er b ates  th e  ad d r ess   s ca r city   is s u e  [ 8 ] .   E v er y   d ev ice  o n   an   in ter n et  s er v i ce   p r o v i d er ' s   ( I SP )   n etwo r k   is   g i v en   a n   I P  a d d r es s   to   id en tify   an d   co m m u n icat e  with   o th er   d ev ices  o n   th e   s am e  I P  n etwo r k   [ 8 ] .  T wo   ty p es o f   I P Ad d r ess es a r e  cu r r en tly   an d   wid el y   in   u s e,   c lear ly   illu s tr ated   in   Fig u r e  2   [ 8 ] .    An   I P  ad d r ess   is   ca lled   s ta tic   if   it  d o es  n o t  ch an g e  af ter   b ein g   ass ig n ed   to   a  n etwo r k   el em en t.  I n   co n tr ast,  a  d y n am ic  I P a d d r ess   is   m o m en tar ily   is s u ed   to   a  co m p u ter   o r   d e v ice  o n   a  n etwo r k   [ 9 ] .   A  d y n am ic  I P   ad d r ess   ca n   b e  ass ig n ed   t o   a n o th er   n etwo r k e d   d e v ice  wh e n ev er   it  is   n o t  in   u s e.   Netwo r k   co m p o n e n ts   ar e   ass ig n ed   d y n am ic  I P  ad d r ess es  v ia  th e  p o in t - to - p o in t  p r o t o co l  o v er   eth e r n et  ( PP Po E )   o r   th e  d y n am ic  h o s t  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         I mp leme n ta tio n   o f a   n etw o r k  in tr u s io n   d etec tio n   s ystem  fo r   …   ( K en n ed y  Oko kp u jie )   6029   co n f ig u r atio n   p r o t o co l  ( DHCP ) .   T h is   k in d   o f   I P  a d d r ess   is   u s ed   b y   th e   m ajo r ity   o f   I SP s   o n   t h eir   n etwo r k s .   Static I P a d d r ess es a r e  m o r e  e x p en s iv e  th an   d y n am ic  o n es  [ 1 0 ] .           Fig u r e  1 .   OSI   m o d el           Fig u r e  2 .   T y p es o f   I P a d d r ess       2 . 2 . 1 .   I P   a dd re s s   f o rm a t   An   I P  ad d r ess   in   b i n ar y   f o r m ,   s u ch   as  “0 0 0 0 0 0 0 1 . 1 0 1 0 0 0 0 0 . 0 0 0 0 1 0 1 0 . 1 1 1 1 0 0 0 0 , ”  i s   u s ed   b y   co m p u ter   s y s tem s   f o r   co m m u n icatio n   an d   is   th en   co n v er ted   to   a  d ec im al  f o r m at  ( e. g . ,   1 . 1 6 0 . 1 0 . 2 4 0 )   f o r   u s er   co n v en ie n ce   [ 1 1 ] .   An   I P  ad d r ess   i s   a  3 2 - b it  b in ar y   n u m b er   r ep r esen ted   as  f o u r   s ets  o f   d ig its   ( u s u ally   r ef er r ed   to   as  o ctets)  s ep ar ated   b y   d o t s .   T h e  I P  ad d r ess   is   d iv id ed   in to   two   s ec tio n s :  th e  Net  I D,   wh ich   id en tifie s   th e  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   6 ,  Dec em b e r   20 25 :   6 0 2 7 - 6 0 4 2   6030   h o s t' s   n etwo r k   an d   ty p ically   c o n s is ts   o f   th e  f ir s t  th r ee   o ctets,  an d   th e  Ho s t  I D,   wh ich   id e n tifie s   th e  s p ec if ic   h o s t w ith in   th at  n etwo r k   an d   is   r ep r esen ted   b y   th e  f o u r th   o ct et.     2 . 2 . 2 .   I P v 4   a dd re s s   An   I Pv 4   ad d r ess   is   u s ed   to   i d en tify   all  h o s ts   with in   th e  s a m e  n etwo r k .   Fig u r e  3   illu s tr ates  th e  th r ee   class es  o f   I Pv 4   ad d r ess es,  in clu d in g   th ei r   s u b n et  m ask s   an d   b in ar y   f o r m ats.  An   I Pv 4   ad d r e s s   co n tain s   3 2   b its ,   d iv id ed   in t o   f o u r   8 - b it  s eg m e n ts   s ep ar ated   b y   p er io d s .   I Pv 4   ad d r ess es  ar e  cr u cial  in   e x ec u tin g   a  m a n - in - th e - m id d le  attac k ,   as  th e  attac k er   m u s t  id en tify   th e  tar g et' s   I P  a d d r ess .   T o o ls   s u ch   as  Netd i s c o v er   ar e  o f ten   u s e d   d u r in g   th e  i n f o r m atio n - g ath er in g   p h ase.   Netd is co v er   is   an   ac tiv e/p ass iv e  AR P  r ec o n n aiss an ce   to o l  in itially   d ev elo p e d   f o r   wir eless   n etwo r k s   with o u t   DHCP   s er v er s .   I t  ca n   also   b e   em p lo y ed   o n   s witch ed   n etwo r k s ,   p ass iv ely   d etec tin g   o n lin e  h o s ts   o r   ac tiv ely   s ea r ch in g   f o r   th e m   b y   s en d in g   AR P  r eq u ests .   T h er e  ar e  two   ty p es  o f   I Pv 4   ad d r ess es:  Priv ate  I P  Ad d r ess es  ar e  g en er ated   b y   a  DHCP   s er v er   an d   ass ig n ed   with in   p r iv at e   n etwo r k s ,   s u ch   as  h o m es.  T h e  class   o f   th e  I Pv 4   ad d r ess   d eter m in es  th e  s p ec if ic  r an g e,   with   m o s t  p r iv ate   n etwo r k s   u s in g   C lass   C ,   wh i ch   s u p p o r ts   u p   to   2 5 4   h o s ts   with   a  s u b n et  m ask   o f   2 5 5 . 2 5 5 . 2 5 5 . 0 .   Fig u r e  3   p r esen ts   th e  th r ee   class es  o f   p r iv ate  I Pv 4   ad d r ess es.  An   ex a m p le  o f   a  C lass   C   I Pv 4   ad d r e s s   is   1 9 2 . 1 6 8 . 1 0 0 . 0 .   Pu b lic  I P  Ad d r ess es  ar e  u s ed   to   id en tify   a n   in ter n et  s er v ic e  p r o v i d er   ( I SP ) ,   d o m ain   n a m e,   o r   o r g a n izatio n .   I t  s er v es  as  a  u n iq u e   id en tifie r ,   en ab lin g   d ev ices  to   c o m m u n icate   with   ea ch   o th er   an d   ac ce s s   o n lin e  r eso u r ce s   [ 1 2 ] .           Fig u r e  3 .   I PV4   a d d r ess   f o r m at       2 . 2 . 3 .   Su bn et   m a s k   A  s u b n et  m ask   is   u s ed   to   d et er m in e  th e  n etwo r k   a n d   h o s t  p o r tio n s   o f   an   I Pv 4   ad d r ess   b y   m ask in g   th e  n etwo r k   ad d r ess .   T h e   n et wo r k   a d d r ess   co n tain s   th e  i n f o r m atio n   n ec ess ar y   f o r   r o u tin g   p ac k ets.  I n   m o s t  p r iv ate  h o m es,  a   c lass   C   I Pv 4   ad d r ess   is   u s ed ,   wh ich   s u p p o r ts   u p   t o   2 5 4   h o s ts .   I d en tific atio n   o f   ea ch   h o s t  is   s tr aig h tf o r war d ,   as  th e  f ir s t  th r ee   o ctets  r em ain   co n s tan t  wh ile  th e  f o u r th   o ctet  v ar ies.  I n   a  C lass   C   ad d r ess   s u ch   as  1 9 2 . 1 6 8 . 1 0 0 . 1   with   a   s u b n et   m ask   o f   2 5 5 . 2 5 5 . 2 5 5 . 0 ,   th e   n etwo r k   I D  is   1 9 2 . 1 6 8 . 1 0 0 ,   wh ile  th e   last   o ctet  r ep r esen ts   th e  Ho s t  I D.   All  d ev ices  o n   th at   n etwo r k   s h ar e  th e  s am e  n etwo r k   I D  b u t   h av e  u n iq u e   Ho s t  I Ds  [ 1 3 ] .     2 . 3 .     Da t a   t r a ns m is s io n   T r an s f er r in g   d ata   b etwe en   n etwo r k ed   d ev ices  r e q u ir es  ad h e r en ce   to   s p ec if ic  p r o to co ls ,   w h ich   v a r y   d ep en d i n g   o n   w h eth er   th e  d e v ices a r e  d ir ec tly   o r   r em o tely   c o n n ec ted .   A  cr itical  f ac to r   in   d eter m in in g   th e  d ata   d eliv er y   m eth o d   is   wh eth er   th e  s en d er   an d   r ec eiv er   ar e  with in   th e  s am e  b r o ad ca s t d o m ain ,   o f ten   ca lled   v ir tu al   lo ca l  ar ea   n etwo r k   ( VL AN) .   C o m m u n icatio n   with in   th e  s a m e  b r o ad ca s t  d o m ain   u s es  s witch es  an d   m ed iu m   ac ce s s   co n tr o l ( MA C )   ad d r ess es,  wh ile  co m m u n icatio n   ac r o s s   d o m ain s   r eq u ir es a   r o u ter   a n d   I P a d d r ess es.     2 . 3 . 1   De f a ult  g a t ewa y     T h e  d ef a u lt  g atew ay   is   th e   c o n n ec tio n   p o i n t  b etwe en   d ev ices  in   d if f er e n t  b r o ad ca s t  d o m ain s .   I t   f u n ctio n s   as  a  “d o o r way ”   th at  allo ws  d ata  to   p ass   f r o m   o n e  b r o ad ca s t  d o m ai n   to   a n o th er .   L ay er   3   d ev ices  lik e  r o u ter s   o r   m u ltil ay er   s witch es  ty p ically   ac t  as  th e  d ef au lt  g atew ay ,   f ac ilit atin g   co m m u n icatio n   b ey o n d   th e   lo ca l n etwo r k   [ 1 4 ] .     2 . 3 . 2   T ra ns m is s io n c o ntr o l pro t o co l    T h e  tr an s m is s io n   co n tr o l  p r o to co l  ( T C P)  is   a  co m m u n icatio n   p r o to c o l  th at  o p er ates  with in   th e  in ter n et  p r o to c o l  ( I P)  m o d el,   wh ich   is   s tr u ctu r ed   in to   f o u r   lay er s :  n etwo r k   ac ce s s   ( li n k   lay er ) ,   n etwo r k ,   tr an s p o r t,  an d   ap p licatio n .   T h ese  lay er s   co r r esp o n d   to   lay er s   1 - 2 ,   3 ,   4 ,   an d   5 - 7   o f   th e   OSI   m o d el   r ep r esen ted   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         I mp leme n ta tio n   o f a   n etw o r k  in tr u s io n   d etec tio n   s ystem  fo r   …   ( K en n ed y  Oko kp u jie )   6031   in   Fig u r e  1 ,   r esp ec tiv ely .   W h ile  T C P  i s   co m m o n ly   u s ed   in   n etwo r k   co m m u n icatio n s ,   it  is   o f ten   r ef er r ed   to   as   a  l ay er   4   p r o to co l  in   th e  OSI   m o d el  d u e  to   its   o p e r atio n   at  t h e  t r an s p o r t  lay er   [ 1 4 ] .   T h e  T C P  i s   a  s tan d ar d   th at  estab lis h es  a  s tr o n g   co n n ec tio n   b etwe en   th e  clien t  an d   a  s er v er   an d   allo ws  ap p licatio n   p r o g r am s   to   ex ch an g e   d ata.   T C P  is   v er y   r eliab le  an d   s tab le.   Fo r   a  T C P   co n n ec tio n   to   g o   th r o u g h ,   it  h as  to   u n d e r g o   th e  p r o ce s s   o f   a  th r ee - way   h an d s h ak e.   T h e  th r ee - way   h an d s h a k e  is   a  p r o ce d u r e  u s ed   to   estab lis h   an d   m a in tain   a  co n n ec tio n   b etwe en   a  clien t  an d   a  h o s t,  in v o lv in g   s p ec if ic  T C P  f lag s :  SYN,   AC K,   FIN ,   R ST,   an d   PS H,   illu s tr ated   in   Fig u r e  4 .     As illu s tr ated   in   Fig u r e s   4 ( a) - ( b ) ,   th e  p r o ce s s   o f   estab lis h in g   a  T C P c o n n ec tio n   o cc u r s   in   th r ee   s tep s :   −   Step   1 :  T h e  clien t  ( W illi am )   i n itiates   th e  co n n ec tio n   b y   s en d in g   a  SYN  p ac k et  to   th e  s er v er   ( Ko d i)   with   a   r an d o m   s eq u en ce   n u m b er .   −   Step   2 :  T h e  s er v er   ( Ko d i)   r esp o n d s   with   a  SYN - A C K  p ac k et,   ac k n o wled g in g   th e  c o n n ec tio n   an d   s y n ch r o n izi n g   with   th e  clien t  u s in g   a  s eq u en ce   n u m b er   o f   X +1 .   −   Step   3 :  T h e  clien t   ( W illi am )   co m p letes  t h e  co n n ec tio n   b y   s en d in g   a n   AC K  f lag ,   ac k n o wled g in g   th e   s er v er ' s   SY N  f lag   with   a  s eq u en ce   n u m b er   o f   Y+ 1 .         ( a)       ( b )     Fig u r e  4 .   T C P - b ased   co n n ec ti o n   ( a)   clien t a n d   s er v er   co n n e ctin g   an d   ( b )   clien t a n d   s er v e r   d is co n n ec tin g       2 . 3 . 3 .   Switc h a nd   M AC  a dd r ess   A  s witch   is   a  n etwo r k   d ev ice  t h at  f ac ilit ates  co m m u n icatio n   b etwe en   h o s ts   v ia  th eir   MA C   ad d r ess es,  en s u r in g   th at  p ac k et  in f o r m atio n   is   n o t  leak ed   to   o t h er   h o s ts .   I t  is   an   ad v an ce d   v er s io n   o f   a  h u b   an d   co n tain s   s ev er al  p h y s ical  p o r ts   th at  s to r e  d if f e r en t  h o s t  MA C   ad d r es s es.  T h e  MA C   ad d r ess   is   a  u n iq u e,   p h y s ical,   an d   p er m an en t   id en tifie r   u s ed   f o r   co m m u n icatio n   b etwe en   d ev ic es.  Switch es  ar e  cr itical  in   AR P  s p o o f in g ,   as  th e y   f o r war d   p ac k ets b ased   o n   MA C   ad d r ess es.       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   6 ,  Dec em b e r   20 25 :   6 0 2 7 - 6 0 4 2   6032   2 . 3 . 4 .   Address   re s o l utio n pro t o co l   T h e  a d d r ess   r eso lu tio n   p r o to co l  ( AR P)   i s   a  f u n d am en tal  p r o to co l  in   th e  in ter n et  p r o to co l  s u ite  ( T C P/IP)   u s ed   to   r eso lv e  an   I P  ad d r ess   in to   a  MA C   ad d r ess .   T h e  ad d r ess   r eso lu tio n   p r o t o co l  o cc u r s   in   th e  n etwo r k   la y er .   I t  allo ws  u s   to   co m m u n icate   with   o th e r   h o s ts   u n d e r   th e   s am e  n etwo r k   a n d   t h e  d ef a u lt  g atew ay .   T h e  AR P  m ap s   I P  ad d r ess es   to   MA C   a d d r ess es,  en ab lin g   d ata   tr an s m is s io n   b etwe en   d ev ices.   Fig u r e   5   d em o n s tr ates  th e  two   f u n ctio n s   o f   t h e  AR P.  W h en   h o s t  A  n ee d s   to   s en d   d ata  to   H o s t  B ,   it  k n o ws  its   I P   ad d r ess   ( 1 7 2 . 1 6 . 3 . 2 )   b u t  r eq u ir es  its   MA C   ad d r ess .   Ho s t   A  s en d s   an   AR P   r eq u est  as k in g   f o r   th e  MA C   ad d r ess   ass o ciate d   wi th   th e  I P   ad d r ess   1 7 2 . 1 6 . 3 . 2 .   Ho s t  B   r esp o n d s   with   its   M AC   ad d r ess   ( 0 8 0 0 . 0 2 0 0 . 1 1 1 1 ) .   On ce   h o s t  a  r ec eiv es  th is   in f o r m atio n ,   th e  d ata  ca n   b e  s e n t.  AR P  also   m ain tain s   a  ca ch e  o f   I P - to - MA C   ass o ciatio n s ,   elim in atin g   th e  n ee d   f o r   r e p ea ted   AR P  r eq u ests   wh en   s en d in g   ad d itio n al  d at a  to   th e  s am e  h o s t,  th er eb y   s p ee d in g   u p   th e  d ata  d eliv er y   p r o ce s s   [ 1 5 ] .           Fig u r e  5 .   Ad d r ess   r eso lu tio n   p r o to co l ( AR P)  r eq u est  [ 1 5 ]       2 . 3 . 5 .   ARP   s po o f ing   I n   AR P  s p o o f in g ,   an   attac k er   s en d s   f ak e  AR P  r esp o n s es  to   m an ip u late  th e  MA C   ad d r ess   tab le  o n   a  s witch .   W h en   a  f ak e  AR P  r esp o n s e  with   a  f r a u d u le n t  MA C   ad d r ess   is   r ec eiv ed ,   th e   s witch   u p d ates  its   MA C   ad d r ess   tab le  with   th e  in c o r r ec t  in f o r m atio n .   As  a  r esu lt,  th e  s witch   f o r wa r d s   p ac k et s   to   th e  attac k er ' s   m ac h in e,   m is tak en ly   id e n tify i n g   it  as   th e  o r ig in al   d ev ice.   Fig u r e  6   illu s tr ates  h o w  a n   a ttack er   p o is o n s   th e   AR P  ca ch e.   B y   alter in g   th e  MA C   ad d r ess   tab le,   th e  attac k er   ca n   i n ter ce p t  tr a f f ic  in ten d ed   f o r   th e  o r ig in a l   d ev ice,   en a b lin g   ea v esd r o p p in g ,   m alwa r e  in jectio n ,   o r   t h e  th ef t o f   s en s itiv e  in f o r m atio n .           Fig u r e  6 .   AR P sp o o f in g   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         I mp leme n ta tio n   o f a   n etw o r k  in tr u s io n   d etec tio n   s ystem  fo r   …   ( K en n ed y  Oko kp u jie )   6033   2 . 3 . 6 .  I nte rnet   co ntr o l m ess a g e  pro t o co l    Ov er   th e  i n ter n et,   n etwo r k   p r o b lem s   ca n   b e  i d en tifie d   u s in g   th e  in ter n et  c o n tr o l  m ess ag e  p r o to c o l   ( I C MP) .   Netwo r k   d e v ices  em p lo y   th e   in ter n et  c o n tr o l   m ess ag e  p r o to co l,  a   n etwo r k   lay er   p r o to co l,   to   id e n tify   p r o b lem s   with   n etwo r k   co n n e ctiv ity .   T h e  p r im ar y   p u r p o s e  o f   I C MP  i s   to   a s ce r tain   wh eth er   o r   n o t d ata  ar r iv es   at  its   d esti n atio n   o n   tim e.   T h e  I C MP  p r o to co l  is   f r eq u en tly   u tili ze d   o n   n etwo r k   eq u i p m en t,  in clu d in g   r o u te r s .   B esid es  b ein g   u s ef u l  f o r   test in g   an d   e r r o r   r ep o r tin g ,   I C MP  co u ld   also   b e  em p lo y ed   in   d is tr ib u ted   d en ial - of - s er v ice  ( DDo S)  ass au lts   [ 1 6 ] .     2 . 3 . 7 .   L 3   hea der   T h e  L 3   h ea d er s   ar e  u s ed   to   r o u te  d ata  p ac k ets  b etwe en   n etwo r k s .   Fra m es  en ca p s u la te  d ata  f o r   tr an s m is s io n   o v er   a  p h y s ical  m ed iu m ,   s u ch   as  a  n etwo r k   ca b le.   Fra m es  co n tain   a  d ata  p ay lo ad ,   wh ic h   in clu d es  th e  in f o r m atio n   f o r   th at  p ac k et.   L 3   h ea d er s   co n tain   co n tr o l  in f o r m atio n ,   s u ch   as  r o u tin g   in f o r m atio n ,   ch ec k s u m s ,   an d   s o u r ce   an d   d esti n atio n   ad d r ess es.  L 3   h ea d er s   h av e  a   s tan d ar d ized   f o r m a t  th at  is   d ef in e d   b y   th e  p r o to c o l.  Fig u r e   7   s h o ws t h e  L 3   h ea d er   f o r m at.           Fig u r e  7 .   L 3   h ea d er   f o r m at       2 . 3 . 8 .  P a c k et   t r a ns m is s io n   Fo r   a  p ac k et   to   r ea c h   its   d esti n atio n ,   th e  s y s tem   n ee d s   th e   s o u r ce   I P,  d esti n atio n   I P,  s o u r ce   MA C   ad d r ess ,   an d   d esti n atio n   MA C   ad d r ess   [ 1 4 ] .   An   AR P  r eq u est  is   is s u ed   if   th e  d esti n atio n   MA C   is   u n k n o wn .   T h e  p ac k et  is   co n s id er e d   co m p lete  an d   r ea d y   f o r   f o r war d in g   o n ce   th e  AR P  p r o ce s s   r eso lv es  th e  MA C   ad d r ess .   Fu n d am e n tal  p r in cip l es o f   p ac k et  d eliv er y   in cl u d e:   −   MA C   ad d r ess es d o   n o t le av e  t h eir   b r o ad ca s t d o m ain .   −   AR P r eso lu tio n   is   p r io r itized   if   n ec ess ar y .   −   Pack ets ar e  d eliv er ed   d i r ec tly   to   th e  d esti n atio n   if   b o th   d ev ic es a r e  in   th e  s am e  n etwo r k .   −   I f   th e  d esti n atio n   is   in   a  d if f er en t  n etwo r k ,   th e  p ac k et  is   f ir s t  s en t  to   th e  d e f au lt  g atew ay   b ef o r e  r ea ch in g   th e  d esti n atio n   Fig u r e  8   d em o n s tr ates  p ac k et   tr an s m is s io n   with in   a   n etwo r k   to p o lo g y   with   f o u r   h o s ts .   W h en   Ho s t  1   ( I P:  1 0 . 1 0 . 1 0 . 1 /2 4 )   p in g s   Ho s t  4   ( I P:  1 0 . 1 0 . 1 0 . 4 /2 4 ) ,   an   in ter n et  co n tr o l  m ess ag e  p r o to c o l  ( I C MP )  ec h o   r e q u est  is   g en er ated .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   6 ,  Dec em b e r   20 25 :   6 0 2 7 - 6 0 4 2   6034       Fig u r e  8 .   Pack et  tr a n s m is s io n   with in   a  n etwo r k   t o p o lo g y   wit h   f o u r   h o s ts       T h e  n etwo r k   p er f o r m s   AND  o p er atio n s   with   th e   s u b n et   m a s k s   if   b o t h   I P   ad d r ess es  ar e  i n   th e   s am e  s u b n et.   T h e   n ex t - h o p   I P  ad d r e s s   is   d eter m in ed   s in ce   b o th   h o s ts   ar e  with in   th e  s am e  n etwo r k   ( 1 0 . 1 0 . 1 0 . 0 /2 4 ) .   I f   th e  AR P  tab le  d o es  n o t  co n tain   th e  n ex t - h o p   I P  ad d r ess ,   th e  p ac k et  is   b u f f er ed   wh ile   an   AR P  r eq u est  i s   b r o ad ca s ted .   T h e  s witch   ( S1 )   ch ec k s   f o r   th e   s o u r ce   MA C   a d d r ess   in   its   co n te n t  ad d r ess ab le  m em o r y   ( C AM )   tab le,   ad d s   an   en tr y   if   n o n e  e x is ts ,   an d   b r o ad ca s ts   th e  AR P   f r am e  to   all  p o r ts   in   th e  s am e  b r o ad ca s t  d o m ain .   Ho s ts   th at  d o   n o t  m atch   th e  d e s tin atio n   I P  ad d r ess   d is ca r d   th e  f r am e,   wh ile  th e  co r r ec t  h o s t   ( Ho s t  4 )   r esp o n d s   with   its   MA C   ad d r ess .   T h e  r esp o n s e  is   u n icast  b ac k   to   Ho s t  1 ,   wh ich   u p d ates  its   AR P   tab le,   ex tr ac ts   th e  b u f f er e d   p ac k et,   an d   co m p letes  th e  tr an s m is s io n .   Ho s t  4   th e n   r ep lies   to   th e  in te r n et  co n tr o l  m ess ag e  p r o to co l   ( I C MP )  ec h o   r eq u est ,   r esu ltin g   in   a  s u cc ess f u l p in g .       2 . 4 .     M a n - in - t he - m idd le  ( M it M )   a t t a c k   A  m an - in - t h e - m id d le   ( MitM )   attac k   o cc u r s   wh en   an   attac k er   in s er ts   th em s elv es  b etwe e n   a  s en d e r   an d   a  r ec eiv er ,   i n ter ce p tin g   a n d   alter in g   tr af f ic  f l o w  b etwe en   th e  two   co m m u n icatin g   p ar tie s   [ 1 7 ] .   T h is   allo ws   th e  attac k er   to   ea v esd r o p ,   m o d if y ,   an d   r etr an s m it  d ata.   Sev er al  m eth o d s   ca n   b e  u s ed   to   ex ec u te  a  MitM   attac k ,   in clu d in g   DNS  s p o o f i n g ,   AR P  s p o o f in g ,   an d   DHC P  s p o o f in g ,   with   AR P  s p o o f in g   b ein g   th e  p r im ar y   f o cu s   o f   t h is   p ap er .   MitM   attac k s   p o s e  s ig n if ican t  r is k s ,   in clu d in g   id en tity   th ef t ,   p r iv ac y   b r ea ch es,  an d   d ata  lo s s .   T h ese  attac k s   ca n   b e  class if ied   in to   two   ca teg o r ies:   th o s e  tar g etin g   th e  OSI   m o d el' s   u p p er   la y e r s   ( 3 - 6 )   an d   th o s e  tar g etin g   t h e  lo wer   lay e r s   ( 1 - 2 ) .   W i - Fi  d e v ices  ty p ically   u s e  o m n id ir ec tio n al  a n ten n as  t h at  b r o ad ca s t  d ata   with in   a  s p ec if ic  r an g e,   m a k i n g   th em   s u s ce p tib le  to   p ac k e t  s n if f in g   b y   attac k er s   wh o   p lace   th eir   wir eless   ad ap ter s   in   “ m o n ito r   m o d e. ”  en cr y p tio n   at  v ar io u s   OSI   m o d el  lay er s ,   s u ch   as  HT T PS /SS L ,   VPNs ,   o r   W i - Fi   en cr y p tio n   p r o to co ls   ( W E P,  W PA1 ,   W P A2 ,   W PA3 ) ,   ca n   m itig ate  p ac k et  s n if f i n g .   Ho wev er ,   p u b lic  W i - Fi  n etwo r k s ,   o f ten   lac k in g   lay er   two   en cr y p tio n ,   r em ai n   p ar ticu lar ly   v u ln er ab le.   Mit M  attac k s   ex p lo it  in ter m ed iar ies  ( e. g . ,   r o u ter s )   n ec ess ar y   f o r   n etwo r k   m ess ag e  tr an s m is s io n .   Attack er s   ca n   h ijack   th ese   in ter m ed iar ies  to   in ter ce p t  o r   alter   d ata.   MitM   attac k s   ca n   t ar g et  m u ltip le  OSI   lay er s :  th e   Ap p licatio n   lay er   ( e. g . ,   DNS  s p o o f in g ,   SS L   h ijack in g ) ,   th e  n etwo r k   lay er   ( e. g . ,   AR P  p o is o n in g ) ,   an d   th e  d ata  lin k   lay er   ( e. g . ,  an ten n a  id e n tity   s p o o f in g ) .   At tack er s   ty p ically   lau n ch   MitM   attac k s   o n   W i - Fi  n etwo r k s   b y   s n if f in g   t h e  W i - Fi   s p ec tr u m ,   cr ea tin g   a  f ak e   ac ce s s   p o in t,  an d   lu r in g   clien ts   to   c o n n ec t to   it,  e n ab lin g   th e  in ter ce p tio n   o f   d ata.     2 . 5 .     Rev iew  o f   re la t ed  wo rks   Aim s   to   id en tify   m an - in - th e - m id d le  ( MitM )   attac k s   o n   wir eless   n etwo r k s   [ 1 7 ] .   T h e   r esear ch   f o c u s ed   o n   th e   p h y s ical  lay er   o f   th e  OSI   m o d el,   ex a m in in g   el ec tr o m ag n etic  ac ti v ity   to   d e tect  s ig n al  p atter n s   in d icativ e  o f   s u ch   attac k s .   T h e  s tu d y   f ir s t  ev alu ated   th e  p r o tectio n   lev els  ass o ciate d   wit h   W i - Fi  s tan d ar d s ,   f o llo wed   b y   a  d etailed   d escr ip tio n   o f   co m m o n   MitM   attac k   p r o ce d u r es  o n   co r p o r ate,   p u b l ic,   an d   p r iv ate  W i - Fi  n etwo r k s .   B ased   o n   th eir   f i n d in g s ,   t h e  au t h o r s   d ev elo p e d   a  MitM   attac k   d etec tio n   ap p r o ac h   b y   i d en tify in g   th e  s ig n al  ch ar ac ter is tics   em itt ed   b y   f ak e  ac ce s s   p o in ts .   T h e y   s u cc ess f u lly   ch ar ac ter ized   MitM   attac k s   o n   W i - Fi  n etwo r k s   an d   s u g g ested   th at  ad d itio n al  s tep s   m ay   b e  n e ce s s ar y   f o r   attac k er s   to   ac ce s s   a  tar g et  n etwo r k ,   d ep en d i n g   o n   its   s ec u r ity   lev el.   T h e  s tu d y   co n clu d e d   th at  u n d er s tan d i n g   th ese  attac k   m eth o d s   wo u ld   aid   i n   d ev elo p in g   an   i n tr u s io n   d etec tio n   s y s tem   ( I DS)   f o c u s in g   o n   th e  OSI   m o d el' s   p h y s ical  lay er   [ 1 7 ] .   A  tech n ical  p ap er   b y   Gan g an   [ 1 8 ]   d is cu s s ed   th e  b asics   o f   MitM   attac k s   in   co m m u n icatio n   n etwo r k s   an d   th eir   d ef e n s e  s tr ateg ies.  T h e  p ap er   h i g h lig h ted   t h at  tim in g   in f o r m atio n   ca n   b e  u s ed   to   id en tify   attac k s   in   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:   2088 - 8 7 0 8         I mp leme n ta tio n   o f a   n etw o r k  in tr u s io n   d etec tio n   s ystem  fo r   …   ( K en n ed y  Oko kp u jie )   6035   v ar io u s   r ea l - tim e  co m m u n icatio n   s ce n ar io s .   T h e  s tu d y   also   p o in ted   o u t  th at  DNS  s p o o f in g ,   s ess io n   h ijack in g ,   SS L   h ijack in g ,   an d   AR P  ca ch e  p o is o n in g   ar e  co m m o n   ca u s es  o f   MitM   attac k s .   Mit M  attac k s   ap p ly   to   q u an tu m   cr y p to g r ap h ic   s y s tem s   an d   p ee r - to - p ee r   ( P2 P)   n e two r k s .   T h e   p a p er   e m p h asize d   th at   MitM   attac k s   ar e  a  s im p le  m eth o d   o f   co m p r o m is in g   q u a n tu m   cr y p to g r a p h y   s y s tem s ,   esp ec ially   if   s e cu r ity   m ea s u r es  ar e  in s u f f icien t to   v e r if y   th e  a u th e n ticatio n   o f   th e   two   co m m u n ic atin g   p ar ties   [ 1 9 ] ,   [ 2 0 ] .   T h e  s tu d y   s u g g ested   th at   AR P  p o is o n in g   ca n   b e   m itig ated   u s in g   a   s h ell  s cr ip t  th at   m o n ito r s   I P  a n d   MA C   ad d r ess es  in   th e  AR P  ca ch e  tab le.   Ho wev e r ,   th e  a u th o r   n o ted   th at  th is   m eth o d   i s   lim ited   to   L in u x   s y s tem s ,   an d   th e  f r eq u e n t  AR P  q u er ies  g en er ate  s u b s tan tial  n etwo r k   tr af f ic.   T h e  p ap er   co n clu d e d   with   r ec o m m en d atio n s   f o r   n etwo r k   s ec u r ity   m ea s u r es,  in clu d in g   s ec u r ity - f o c u s ed   n etwo r k   d esig n ,   r e g u la r   o p er atin g   s y s tem   u p g r ad es,  f r eq u en t  u p d ates  o f   n etwo r k   d e v ices,  an d   r o u tin e  i n s tallatio n   o f   s ec u r ity   p atch es   [ 1 8 ] ,   [ 2 1 ] – [ 2 4 ] .   I n   th e   jo u r n al  p u b licatio n   “ Han d lin g   o f   m an - in - th e - m id d le  attac k   in   W SN  th r o u g h   in tr u s io n   d etec tio n   s y s tem , ”  Mo h ap atr a   et  a l.   [ 2 5 ]   p r o p o s ed   a  d ee p   lear n in g - b ased   MitM - in tr u s io n   d etec tio n   s y s tem   ( MI T M - I DS)   f o r   attac k   d etec t io n ,   is o latio n ,   an d   n o d e  r ec o n f ig u r atio n .   T h e  m et h o d   tr ain e d   n o d es to   r ec o g n ize   p o ten tial  th r ea ts   an d   d em o n s tr ated   an   8 9 . 1 4 7 %  attac k   d ete ctio n   r ate  in   s im u latio n s .   T h e  s tu d y ' s   g o al  wa s   to   d ev elo p   an   attac k - to ler an t   I DS.  B y   ev alu atin g   th r o u g h p u t  an d   p ac k et  lo s s ,   th e   au t h o r s   v alid ate d   th e   ef f ec tiv en ess   o f   th eir   p r o p o s ed   m o d el.   Pack et  lo s s   was   d ef in ed   as  th e  f ailu r e  o f   a  p ac k et  to   r ea ch   its   d esti n atio n ,   wh ile  t h r o u g h p u t   was  th e  s u cc ess f u l  t r an s m is s io n   o f   p ac k ets  with in   a   s et  tim e.   T h e   f in d i n g s   r ev ea led   lo w  p ac k et  lo s s   an d   h ig h   th r o u g h p u t,  s u p p o r tin g   th e  au th o r s '   claim   o f   h av in g   d ev elo p e d   a  r o b u s t  n etwo r k   in f r astru ctu r e.       3.   M E T H O D   T h is   s ec tio n   d is cu s s es  th e  co n ce p tu al  f r a m ewo r k   o f   th e   s y s tem   d ev elo p e d   in   th is   wo r k   an d   t h e   m eth o d s   an d   p r o ce s s es  f o r   im p lem en tin g   th e  NI DS  d ev e lo p ed   in   th is   p ap er .   T h e  s y s tem   im p lem en ts   a   n etwo r k   in tr u s io n   d etec tio n   s y s tem   u s in g   B ash   s cr ip tin g   t o   d etec t  wh en   an   attac k   h as  o cc u r r ed .   Py th o n   s cr ip tin g   s en d s   em ail  n o tific at io n s   wh en   a   MitM   attac k   is   d etec ted .   T h e  e n tire   s y s tem   is   r u n   as  a  b ac k g r o u n d   s er v ice  f o r   th e  n etwo r k   a d m i n .   T h e  b l o ck   d iag r am   illu s tr ated   in   Fig u r e  9   p r esen ts   an   ab s tr ac tio n   o f   th e   s y s tem .   T h e  co n ce p tu al   f r am ewo r k   f o r   th is   wo r k   in v o lv es  th e  in ter ac tio n   o f   t h r ee   h o s ts   with in   a  n etwo r k ,   id en tifie d   as Ho s t A   ( n etwo r k   ad m in is tr ato r ) ,   Ho s t B ( Victim ) ,   an d   Ho s t C ( Attack er ) .           Fig u r e  9 .   B lo ck   d iag r am   o f   th e  s y s tem         T h e  f r am ewo r k   d em o n s tr ates   h o w  th e  AR P  o p er ates  in   t h e  n etwo r k   an d   h o w  th e   attac k er   ca n   co n d u ct  an   AR P  s p o o f in g   att ac k   to   in ter ce p t  co m m u n icatio n s   b etwe en   th e  v ictim   an d   t h e  r o u ter .   Ho s t  B   in itiates   th e  co m m u n icatio n   b y   s en d in g   an   AR P  r eq u est  to   d eter m in e  th e  MA C   ad d r ess   ass o ciate d   with   th e   r o u ter ' s   I P  ad d r ess   ( 1 9 2 . 1 6 8 . 0 . 1 ) .   T h is   r eq u est  is   b r o ad ca s ted   th r o u g h o u t  th e  n etwo r k ,   en ca p s u lated   in   a  f r am e  th at  in clu d es  d etails  s u ch   as  Ho s t  B 's  I P  ad d r ess   ( 1 9 2 . 1 6 8 . 0 . 3 )   a n d   MA C   ad d r ess   ( 0 6 :0 9 :0 8 ) .   T h e   r o u ter   r ec eiv es  th e  AR P  r eq u est,  v er if ies  th e  m atch in g   I P  ad d r ess ,   an d   r esp o n d s   with   an   AR P  r ep ly .   T h is   r ep ly   p r o v i d es  th e  r o u ter ' s   MA C   ad d r ess   ( 0 0 :1 5 :1 8 )   to   Ho s t  B ,   wh ich   is   th en   s to r ed   in   its   AR P  ca ch e,   lin k in g   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8 7 0 8   I n t J E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.   15 ,   No .   6 ,  Dec em b e r   20 25 :   6 0 2 7 - 6 0 4 2   6036   th e  r o u ter ' s   I P  ad d r ess   to   its   MA C   ad d r ess .   An   AR P  s p o o f in g   attac k   is   ca r r ied   o u t  b y   Ho s t  C   ( th e  attac k er )   b y   cr ea tin g   a  f r au d u len t  AR P  r ep ly ,   f alsely   claim in g   th e  I P  ad d r ess   1 9 2 . 1 6 8 . 0 . 1   ( th e  r o u ter ' s   ad d r ess )   b u t   ass o ciatin g   it  with   th e  attac k e r ' s   MA C   ad d r ess   ( 0 0 :1 2 :3 4 ) .   T h is   s p o o f ed   AR P  r ep ly   is   s e n t  to   Ho s t  B ,   wh ic h   s u b s eq u en tly   u p d ates  its   AR P  ca ch e,   e r r o n eo u s ly   lin k in g   th e  r o u ter ' s   I P  ad d r ess   to   th e  attac k er ' s   MA C   ad d r ess .   Du e  t o   th e   attac k ,   Ho s t  B ' s   AR P  ca ch e  is   p o is o n ed ,   r esu ltin g   in   f u tu r e  p ac k ets  in te n d ed   f o r   th e   r o u ter   b ein g   r ed ir ec ted   to   th e   attac k er   ( H o s t  C )   in s tead .   T h is   en ab les  th e   attac k er   to   i n ter ce p t,  m o d if y ,   an d   r etr an s m it th e  d ata.   Fig u r e  1 0   s h o ws  th e  AR P  s p o o f in g   d etec tio n   f lo wch ar t.  A  B ash   s cr ip t  o n   Kali  L in u x   is   d ep lo y ed   o n   Ho s t  A,   an d   th is   s cr ip t  s er v es  as  th e  I DS.  T h is   s cr ip t  p er io d ically   ch ec k s   th e  MA C   ad d r ess   as s o ciate d   with   th e  r o u ter ' s   I P  ad d r ess   b y   q u er y in g   th e  AR P  tab le.   I f   a  d is cr ep an cy   in d icate s   a  p o te n tial  AR P  s p o o f in g   attac k ,   th e  s cr ip t  lo g s   th e   ev e n t  an d   t r ig g er s   an   aler t.  W h en   an   atta ck   is   d etec ted ,   a  Py th o n   s cr ip t  is   in teg r ated   with   th e  I DS  to   s en d   e m ail  n o tific atio n s   v ia  s im p le  m ail  tr an s f er   p r o to co l   ( SMT P).   T h e   I D S  is   au to m ated   as  a   b ac k g r o u n d   s er v ice,   co n tin u o u s ly   m o n ito r in g   th e  n etwo r k   to   d etec t  an d   r esp o n d   to   AR P  s p o o f in g   attac k s .   Fig u r e  1 1   i llu s tr ates   th e  in ter ac tio n s   b etwe en   th e  h o s ts   an d   th e  r o u ter ,   d ep ictin g   t h e  f lo w  o f   AR P  r eq u ests ,   r ep lies ,   an d   th e  s u b s eq u en t sp o o f in g   attac k .           Fig u r e  1 0 .   AR P sp o o f in g   d ete ctio n   p r o ce s s           Fig u r e  1 1 .   C o n ce p tu al  f r am ew o r k   o f   th e  s y s tem     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.