Wpa это что такое
Тип безопасности для WI-FI: что такое WPA, WPA2 PSK, шифрование
Сегодня распространение сетей беспроводного доступа стало таким обширным, особенно в мегаполисах, что мы уже не представляем себе погружение в интернет без них. WI-FI есть в каждой доме, офисе и местах общего посещения. Но для того, чтобы входить в сеть и хранить там свои данные безопасно, необходимо использовать защитные технологии. Их можно найти и применить в параметрах подключения. Давайте в данной статье разберемся – какие настройки и для чего нам нужны.
Варианты защиты
Смотрите также видео с инструкциями по настройке безопасности сети WI-FI:
Чтобы быть уверенным в безопасности нашего WI-FI, нужно придумать логин и пароль и определиться с технологией защиты. Из вариантов нам предлагаются WEP, WPA и WPA2.
Одной из первых безопасных технологий была WEP. Она проверяла ключ на целостность при каждом соединении по Wi-Fi и была стандартом IEEE802.11i. Сейчас эта технология считается устаревшей и недостаточно безопасной.
Защита WPA выполняет проверку ключа доступа при использовании протокола 802.1Х, таким образом, перебирая все варианты. Это более надежный и современный тип защиты. Полное название – Wi-Fi Protected Access – защищенный доступ Wi-Fi.
Делится на пару видов:
И наконец, что такое WPA2 PSK? Спросите, какая разница, чем отличается этот вариант от WPA? Она поддерживает шифрование и считается лучшим способом для защиты сетей беспроводного доступа. Еще отличие в том, что это самая современная, свежая версия.
Давайте подробнее остановимся на видах WPA2:
Часто по умолчанию в настройках роутера через компьютер можно увидеть общий режим WPA/WPA2. Он используется для избежания проблем с подключением устаревших моделей телефонов и планшетов пользователей.
Шифрование беспроводной сети
Коротко рассмотрим и алгоритмы шифрования. Их два вида – TKIP и AES. Первый алгоритм поддерживают только устаревшие устройства, поэтому при настройке доступа лучше установить режим «Авто». Если мы выбрали режим WPA2 Personal, то по умолчанию будет предложено только шифрование по AES.
WPA2 Enterprise
Пара слов о данном виде WPA Enterprise. Для использования необходимо иметь в нашей сети RADIUS-сервер. Для любого девайса выдается свой ключ шифрования, который уникален и создается прямо во время аутентификации на сервере.
Как же тогда подключается устройство к сети Wi-Fi? Сначала происходит обмен данными. Затем информация доходит до RADIUS-сервера, где выполняется аутентификация устройства: RADIUS-сервер смотрит, есть ли в его базе такое устройство, проверяет вводимые данные login и password, затем дает разрешение на подключение или запрещает соединение. После положительной проверки беспроводная точка открывает доступ в сеть нашему устройству.
Пароль для сети
После того, как мы выбрали режимы безопасности, нам необходимо задуматься о пароле. Каким он должен быть?
Определимся с величиной – 8-32 символа. Используется только латиница, цифры и специальные символы. Обязательным условием является недопустимость пробелов. Пароль реагирует на регистр. Лучше придумать надежный и легко запоминающийся пароль, чтобы его никто не мог взломать.
Теперь вы с уверенностью можете сказать, какой способ проверки подлинности Wi-Fi лучше. Чтобы к вам не мог подключиться любой нежелательный пользователь, нужно защитить свою сеть.
Если статья была полезной, ставьте звездочки! Задавайте вопросы и делитесь опытом по теме! Всем спасибо и до новых встреч на WiFi Гид!
Wi-Fi становится безопаснее: всё, что вам нужно знать про WPA3
WPA3, улучшенное открытие [Enhanced Open], простое соединение [Easy Connect]: три новых протокола от Wi-Fi Alliance
Недавно Wi-Fi Alliance обнародовал крупнейшее обновление безопасности Wi-Fi за последние 14 лет. Протокол безопасности Wi-Fi Protected Access 3 (WPA3) вводит очень нужные обновления в протокол WPA2, представленный в 2004 году. Вместо того, чтобы полностью переработать безопасность Wi-Fi, WPA3 концентрируется на новых технологиях, которые должны закрыть щели, начавшие появляться в WPA2.
Wi-Fi Alliance также объявил о двух дополнительных, отдельных протоколах сертификации, вводящихся в строй параллельно WPA3. Протоколы Enhanced Open и Easy Connect не зависят от WPA3, но улучшают безопасность для определённых типов сетей и ситуаций.
Все протоколы доступны для внедрения производителями в их устройства. Если WPA2 можно считать показателем, то эти протоколы в конечном итоге будут приняты повсеместно, но Wi-Fi Alliance не даёт никакого графика, по которому это должно будет происходить. Скорее всего, с внедрением новых устройств на рынок мы в итоге достигнем этапа, после которого WPA3, Enhanced Open и Easy Connect станут новыми опорами безопасности.
Что же делают все эти новые протоколы? Деталей много, и поскольку большинство из них связано с беспроводным шифрованием, встречается и сложная математика – но вот примерное описание четырёх основных изменений, которые они принесут с собой в дело беспроводной безопасности.
Одновременная аутентификация равных [Simultaneous Authentication of Equals, SAE]
Самое крупное изменение, которое принесёт WPA3. Самый главный момент в защите сети наступает, когда новое устройство пытается установить соединение. Враг должен оставаться за воротами, поэтому WPA2 и WPA3 уделяют много внимания аутентификации новых соединений и гарантии того, что они не будут являться попытками хакера получить доступ.
SAE – новый метод аутентификации устройства, пытающегося подключиться к сети. SAE – это вариант т.н. dragonfly handshake [установления связи по методу стрекозы], использующего криптографию для предотвращения угадывания пароля злоумышленником. Он говорит о том, как именно новое устройство, или пользователь, должен «приветствовать» сетевой маршрутизатор при обмене криптографическими ключами.
SAE идёт на замену методу Pre-Shared Key (PSK) [предварительно розданного ключа], используемого с момента презентации WPA2 в 2004-м. PSK также известен, как четырёхэтапное установление связи, поскольку столько именно сообщений, или двусторонних «рукопожатий», необходимо передать между маршрутизатором и подсоединяющимся устройством, чтобы подтвердить, что они договорились по поводу пароля, при том, что ни одна из сторон не сообщает его другой. До 2016 года PSK казался безопасным, а потом была открыта атака с переустановкой ключа (Key Reinstallation Attacks, KRACK).
KRACK прерывает серию рукопожатий, притворяясь, что соединение с маршрутизатором временно прервалось. На самом деле он использует повторяющиеся возможности соединения для анализа рукопожатий, пока не сможет догадаться о том, какой был пароль. SAE блокирует возможность такой атаки, а также наиболее распространённые офлайновые атаки по словарю, когда компьютер перебирает миллионы паролей, чтобы определить, какой из них подходит к информации, полученной во время PSK-соединений.
Как следует из названия, SAE работает на основании предположения о равноправности устройств, вместо того, чтобы считать одно устройство отправляющим запросы, а второе – устанавливающим право на подключение (традиционно это были устройство, пытающееся соединиться, и маршрутизатор, соответственно). Любая из сторон может отправить запрос на соединение, и потом они начинают независимо отправлять удостоверяющую их информацию, вместо того, чтобы обмениваться сообщениями по очереди, туда-сюда. А без такого обмена у атаки KRACK не будет возможности «вставить ногу между дверью и косяком», и атаки по словарю станут бесполезными.
SAE предлагает дополнительное усиление безопасности, которого не было в PSK: прямую секретность [forward secrecy]. Допустим, атакующий получает доступ к зашифрованным данным, которые маршрутизатор отправляет и получает из интернета. Раньше атакующий мог сохранить эти данные, а потом, в случае успешного подбора пароля, расшифровать их. С использованием SAE при каждом новом соединении устанавливается новый шифрующий пароль, поэтому даже если атакующий в какой-то момент и проникнет в сеть, он сможет украсть только пароль от данных, переданных после этого момента.
SAE описан в стандарте IEEE 802.11-2016, занимающем более 3500 страниц.
192-битные протоколы безопасности
WPA3-Enterprise, версия WPA3, предназначенная для работы в правительственных и финансовых учреждениях, а также в корпоративной среде, обладает шифрованием в 192 бита. Такой уровень шифрования для домашнего маршрутизатора будет избыточным, но его имеет смысл использовать в сетях, работающих с особо чувствительной информацией.
Сейчас Wi-Fi работает с безопасностью в 128 бит. Безопасность в 192 бита не будет обязательной к использованию – это будет вариант настроек для тех организаций, сетям которых она будет нужна. Wi-Fi Alliance также подчёркивает, что в промышленных сетях необходимо усиливать безопасность по всем фронтам: стойкость системы определяется стойкостью самого слабого звена.
Чтобы гарантировать подобающий уровень безопасности всей сети, от начала до конца, WPA3-Enterprise будет использовать 256-битный протокол Galois/Counter Mode для шифрования, 384-битный Hashed Message Authentication Mode режим для создания и подтверждения ключей, и алгоритмы Elliptic Curve Diffie-Hellman exchange, Elliptic Curve Digital Signature Algorithm для аутентификации ключей. В них много сложной математики, но плюс в том, что на каждом шагу будет поддерживаться шифрование в 192 бита.
Easy Connect
Easy Connect – это признание наличия в мире огромного количества устройств, присоединённых к сети. И хотя, возможно, не все люди захотят обзавестись умными домами, у среднего человека к домашнему маршрутизатору сегодня, скорее всего, подключено больше устройств, чем в 2004 году. Easy Connect – попытка Wi-Fi альянса сделать подсоединение всех этих устройств более интуитивным.
Вместо того, чтобы каждый раз при добавлении устройства вводить пароль, у устройств будут уникальные QR-коды – и каждый код устройства будет работать как публичный ключ. Для добавления устройства можно будет просканировать код при помощи смартфона, уже соединённого с сетью.
После сканирования устройство обменяется с сетью ключами аутентификации для установления последующей связи. Протокол Easy Connect не связан с WPA3 – устройства, сертифицированные для него, должны иметь сертификат для WPA2, но не обязательно сертификат для WPA3.
Enhanced Open
Enhanced Open – ещё один отдельный протокол, разработанный для защиты пользователя в открытой сети. Открытые сети – такие, которыми вы пользуетесь в кафе или аэропорту – несут в себе целый комплекс проблем, которые обычно не касаются вас, когда вы устанавливаете соединение дома или на работе.
Многие атаки, происходящие в открытой сети, относятся к пассивным. Когда к сети подключается куча людей, атакующий может собрать очень много данных, просто фильтруя проходящую мимо информацию.
Enhanced Open использует оппортунистическое беспроводное шифрование (Opportunistic Wireless Encryption, OWE), определённое в стандарте Internet Engineering Task Force RFC 8110, чтобы защищаться от пассивного подслушивания. Для OWE не требуется дополнительная защита с аутентификацией – оно концентрируется на улучшении шифрования данных, передаваемых по публичным сетям, с целью предотвратить их кражу. Оно также предотвращает т.н. простую инъекцию пакетов [unsophisticated packet injection], в которой атакующий пытается нарушить работу сети, создавая и передавая особые пакеты данных, выглядящие, как часть нормальной работы сети.
Enhanced Open не даёт защиты с аутентификацией из-за особенностей организации открытых сетей – они по определению предназначены для всеобщего использования. Enhanced Open был разработан для улучшения защиты открытых сетей против пассивных атак, так, чтобы не требовать от пользователей ввода дополнительных паролей или прохождения дополнительных шагов.
Пройдёт, по меньшей мере, несколько лет, до того, как WPA3, Easy Connect и Enhanced Open станут нормой. Широкое распространение WPA3 произойдёт только после замены или обновления маршрутизаторов. Однако если вас беспокоит безопасность вашей личной сети, вы сможете заменить свой текущий маршрутизатор на другой, поддерживающий WPA3, как только производители начнут продавать их, что может произойти уже через несколько месяцев.
Защита беспроводных сетей, WPA: теория и практика (часть первая)
Тема безопасности беспроводных сетей по-прежнему остается актуальной, хотя уже достаточно давно существуют надежные (на сегодняшний момент, конечно же) методы защиты этих сетей. Разумеется, речь идет о технологии WPA (Wi-Fi Protected Access).
Большинство существующего на данный момент Wi-Fi оборудования имеет поддержку данной технологии, но, к сожалению, до сих пор в нашей лаборатории попадаются экземпляры, не знающие о WPA. Это более чем странно — заканчивается 2005 год, а некоторые производители до сих пор считают, что технология WEP спасет пользователей беспроводной сети от утечки информации. WEP уже давно устарела. На смену этой технологии пришел WPA, а также на горизонте виднеется новый стандарт 802.11i (некоторые производители преподносят его, как WPA2).
За шифрование данных в WPA отвечает протокол TKIP, который, хотя и использует тот же алгоритм шифрования — RC4 — что и в WEP, но в отличие от последнего, использует динамические ключи (то есть ключи часто меняются). Он применяет более длинный вектор инициализации и использует криптографическую контрольную сумму (MIC) для подтверждения целостности пакетов (последняя является функцией от адреса источника и назначения, а также поля данных).
RADIUS-протокол предназначен для работы в связке с сервером аутентификации, в качестве которого обычно выступает RADIUS-сервер. В этом случае беспроводные точки доступа работают в enterprise-режиме.
Если в сети отсутствует RADIUS-сервер, то роль сервера аутентификации выполняет сама точка доступа — так называемый режим WPA-PSK (pre-shared key, общий ключ). В этом режиме в настройках всех точек доступа заранее прописывается общий ключ. Он же прописывается и на клиентских беспроводных устройствах. Такой метод защиты тоже довольно секьюрен (относительно WEP), очень не удобен с точки зрения управления. PSK-ключ требуется прописывать на всех беспроводных устройствах, пользователи беспроводных устройств его могут видеть. Если потребуется заблокировать доступ какому-то клиенту в сеть, придется заново прописывать новый PSK на всех устройствах сети и так далее. Другими словами, режим WPA-PSK подходит для домашней сети и, возможно, небольшого офиса, но не более того.
В этой серии статей будет рассмотрена работа WPA совместно с внешним RADIUS-сервером. Но прежде чем перейти к ней, немного подробнее остановимся на механизмах работы WPA. А перед этим рассмотрим технологию WPA2.
Технология WPA являлась временной мерой до ввода в эксплуатацию стандарта 802.11i. Часть производителей до официального принятия этого стандарта ввели в обращение технологию WPA2, в которой в той или иной степени используются технологии из 802.11i. Такие как использование протокола CCMP (Counter Mode with Cipher Block Chaining Message Authentication Code Protocol), взамен TKIP, в качестве алгоритма шифрования там применяется усовершенствованный стандарт шифрования AES (Advanced Encryption Standard). А для управления и распределения ключей по-прежнему применяется протокол 802.1x.
Как уже было сказано выше, протокол 802.1x может выполнять несколько функций. В данном случае нас интересуют функции аутентификации пользователя и распределение ключей шифрования. Необходимо отметить, что аутентификация происходит «на уровне порта» — то есть пока пользователь не будет аутентифицирован, ему разрешено посылать/принимать пакеты, касающиеся только процесса его аутентификации (учетных данных) и не более того. И только после успешной аутентификации порт устройства (будь то точка доступа или умный коммутатор) будет открыт и пользователь получит доступ к ресурсам сети.
Кроме вышеперечисленных, следует отметить следующие два метода, EAP-TTLS и EAP-PEAP. В отличие от предыдущих, эти два метода перед непосредственной аутентификацией пользователя сначала образуют TLS-туннель между клиентом и сервером аутентификации. А уже внутри этого туннеля осуществляется сама аутентификация, с использованием как стандартного EAP (MD5, TLS), или старых не-EAP методов (PAP, CHAP, MS-CHAP, MS-CHAP v2), последние работают только с EAP-TTLS (PEAP используется только совместно с EAP методами). Предварительное туннелирование повышает безопасность аутентификации, защищая от атак типа «man-in-middle», «session hihacking» или атаки по словарю.
На рис.1 показана структура EAP кадра. Протокол PPP засветился там потому, что изначально EAP планировался к использованию поверх PPP туннелей. Но так как использование этого протокола только для аутентификации по локальной сети — излишняя избыточность, EAP-сообщения упаковываются в «EAP over LAN» (EAPOL) пакеты, которые и используются для обмена информацией между клиентом и аутентификатором (точкой доступа).
Описанный процесс проиллюстрирован на рис.3 (там показан один из простейших методов EAP):
Как видно из рисунка, для коммуникации между клиентом (supplicant) и точкой доступа (authenticator) используются пакеты EAPOL. Протокол RADIUS используется для обмена информацией между аутентификатором (точкой доступа) и RADIUS-сервером (сервером аутентификации). При транзитной пересылке информации между клиентом и сервером аутентификации пакеты EAP переупаковываются из одного формата в другой на аутентификаторе.
Детальное рассмотрение алгоритмов шифрования, а также методы генерации сессионных ключей шифрования, пожалуй, выходят за рамки данного материала, поэтому рассмотрю их лишь вкратце.
Первоначальная аутентификация производится на основе общих данных, о которых знают и клиент, и сервер аутентификации (как то логин/пароль, сертификат и т.д.) — на этом этапе генерируется Master Key. Используя Master Key, сервер аутентификации и клиент генерируют Pairwise Master Key (парный мастер ключ), который передается аутентификатору со стороны сервера аутентификации. А уже на основе Pairwise Master Key и генерируются все остальные динамические ключи, которым и закрывается передаваемый трафик. Необходимо отметить, что сам Pairwise Master Key тоже подлежит динамической смене.
Теперь перейдем от сухой теории к реальности, а именно реализации WPA в Windows XP. Нормальная поддержка WPA (с поддержкой AES) появилась, только начиная с windows service pack 2.
Во второй части статьи будет рассмотрена настройка Windows-клиентов (Windows XP SP2), RADIUS-сервера (FreeRadius), и PKI на основе OpenSSL. Последние два компонента работают в операционной системе Gentoo Linux.
Защита информации в сетях Wi-Fi: что использовать – WPA2-AES, WPA2-TKIP или и то и другое?
↑ следующая новость | предыдущая новость ↓
Стандарты WEP (Wired Equivalent Privacy), WPA (Wi-Fi Protected Access) и WPA2 (Wi-Fi Protected Access II), которые будут вам предложены на выбор при настройке параметров безопасности беспроводной сети, представляют собой основные алгоритмы защиты информации. WEP является старейшим из них и наиболее уязвимым, так как за время его использования в нем было обнаружено множество слабых мест. WPA дает более совершенную защиту, но по имеющимся данным он также подвержен взлому. WPA2 – в настоящее время развивающийся стандарт – на текущий момент является самым распространенным вариантом защиты. TKIP (Temporal Key Integrity Protocol) и AES (Advanced Encryption Standard) представляют собой два различных типа шифрования, которые могут применяться в стандарте WPA2. Давайте посмотрим, чем они отличаются и какой из них в наибольшей степени подходит вам.
AES vs. TKIP
TKIP и AES представляют собой два различных стандарта шифрования, которые могут использоваться в сетях Wi-Fi. TKIP – более старый протокол шифрования, введенный в свое время стандартом WPA взамен крайне ненадежного алгоритма WEP. На самом деле TKIP во многом подобен алгоритму шифрования WEP. TKIP уже не считается надежным методом защиты и в настоящее время не рекомендуется. Другими словами, вам не следует его использовать.
AES – более надежный протокол шифрования, введенный стандартом WPA2. AES – это не какой-нибудь унылый, тот или другой стандарт, разработанный специально для сетей Wi-Fi. Это серьезный мировой стандарт шифрования, взятый на вооружение даже правительством США. Например, когда вы зашифровываете жесткий диск с помощью программы TrueCrypt, она может использовать для этого алгоритм шифрования AES. AES является общепризнанным стандартом, обеспечивающим практически полную безопасность, а его возможные слабые места – потенциальная восприимчивость к атакам методом «грубой силы» (для противодействия которым применяются достаточно сложные кодовые фразы) и недостатки защиты, связанные с другими аспектами WPA2.
Усеченный вариант защиты – TKIP, более старый протокол шифрования, используемый стандартом WPA. AES для Wi-Fi – более новое решение в части шифрования, применяемое в новом и безопасном стандарте WPA2. В теории на этом можно было бы закончить. Но на практике, в зависимости от вашего роутера, простого выбора WPA2 может оказаться недостаточно.
Хотя стандарт WPA2 для оптимальной защиты предполагает использование AES, он может использовать и TKIP – там, где требуется обратная совместимость с устройствами предыдущих поколений. При таком раскладе устройства, поддерживающие WPA2, будут подключаться в соответствии с WPA2, а устройства, поддерживающие WPA, будут подключаться в соответствии с WPA. То есть «WPA2» не всегда означает WPA2-AES. Тем не менее, на устройствах без явного указания опций «TKIP» или «AES» WPA2 обычно является синонимом WPA2-AES.
Аббревиатура «PSK» в полном наименовании этих опций расшифровывается как «pre-shared key» – ваша кодовая фраза (ключ шифра). Это отличает персональные стандарты от WPA-Enterprise, в котором используется RADIUS-сервер для выдачи уникальных ключей в больших корпоративных или правительственных сетях Wi-Fi.
Опции безопасности для сети Wi-Fi
Поскольку ваше устройство с возможностью подключения к сети Wi-Fi скорее всего моложе 11 лет, вы можете чувствовать себя спокойно, просто выбирая опцию WPA2-PSK (AES). Установив эту опцию, вы также сможете проверить работоспособность вашего устройства. Если устройство перестает работать, вы всегда сможете вернуть или обменять его. Хотя, если безопасность имеет для вас большое значение, вы можете просто купить новое устройство, произведенное не ранее 2006 г.
WPA и TKIP замедляют сеть Wi-Fi
Выбираемые в целях совместимости опции WPA и TKIP могут еще и замедлить работу сети Wi-Fi. Многие современные роутеры Wi-Fi, поддерживающие 802.11n или более новые и быстрые стандарты, будут снижать скорость до 54 Мбит/с, если вы установите на них опцию WPA или TKIP, – для обеспечения гарантированной совместимости с гипотетическими старыми устройствами.
Wi-Fi сети: проникновение и защита. 1) Матчасть
Синоптики предсказывают, что к 2016 году наступит второй ледниковый период трафик в беспроводных сетях на 10% превзойдёт трафик в проводном Ethernet. При этом от года в год частных точек доступа становится примерно на 20% больше.
При таком тренде не может не радовать то, что 80% владельцев сетей не меняют пароли доступа по умолчанию. В их число входят и сети компаний.
Этим циклом статей я хочу собрать воедино описания существующих технологии защит, их проблемы и способы обхода, таким образом, что в конце читатель сам сможет сказать, как сделать свою сеть непробиваемой, и даже наглядно продемонстрировать проблемы на примере незадачливого соседа (do not try this at home, kids). Практическая сторона взлома будет освещена с помощью Kali Linux (бывший Backtrack 5) в следующих частях.
Статья по мере написания выросла с 5 страниц до 40, поэтому я решил разбить её на части. Этот цикл — не просто инструкция, как нужно и не нужно делать, а подробное объяснение причин для этого. Ну, а кто хочет инструкций — они такие:
Используйте WPA2-PSK-CCMP с паролем от 12 символов a-z (2000+ лет перебора на ATI-кластере). Измените имя сети по умолчанию на нечто уникальное (защита от rainbow-таблиц). Отключите WPS (достаточно перебрать 10000 комбинаций PIN). Не полагайтесь на MAC-фильтрацию и скрытие SSID.
Передайте мне сахар
Представьте, что вы — устройство, которое принимает инструкции. К вам может подключиться каждый желающий и отдать любую команду. Всё хорошо, но на каком-то этапе потребовалось фильтровать личностей, которые могут вами управлять. Вот здесь и начинается самое интересное.
Как понять, кто может отдать команду, а кто нет? Первое, что приходит в голову — по паролю. Пусть каждый клиент перед тем, как передать новую команду, передаст некий пароль. Таким образом, вы будете выполнять только команды, которые сопровождались корректным паролем. Остальные — фтопку.
Именно так работает базовая авторизация HTTP (Auth Basic):
После успешной авторизации браузер просто-напросто будет передавать определённый заголовок при каждом запросе в закрытую зону:
У данного подхода есть один большой недостаток — так как пароль (или логин-пароль, что по сути просто две части того же пароля) передаётся по каналу «как есть» — кто угодно может встрять между вами и клиентом и получить ваш пароль на блюдечке. А затем использовать его и распоряжаться вами, как угодно!
Для предотвращения подобного безобразия можно прибегнуть к хитрости: использовать какой-либо двухсторонний алгоритм шифрования, где закрытым ключом будет как раз наш пароль, и явно его никогда не передавать. Однако проблемы это не решит — достаточно один раз узнать пароль и можно будет расшифровать любые данные, переданные в прошлом и будущем, плюс шифровать собственные и успешно маскироваться под клиента. А учитывая то, что пароль предназначен для человека, а люди склонны использовать далеко не весь набор из 256 байт в каждом символе, да и символов этих обычно около 6-8… в общем, комсомол не одобрит.
Что делать? А поступим так, как поступают настоящие конспираторы: при первом контакте придумаем длинную случайную строку (достаточно длинную, чтобы её нельзя было подобрать, пока светит это солнце), запомним её и все дальнейшие передаваемые данные будем шифровать с использованием этого «псевдонима» для настоящего пароля. А ещё периодически менять эту строку — тогда джедаи вообще не пройдут.
Первые две передачи (зелёные иконки на рисунке выше) — это фаза с «пожатием рук» (handshake), когда сначала мы говорим серверу о нашей легитимности, показывая правильный пароль, на что сервер нам отвечает случайной строкой, которую мы затем используем для шифрования и передачи любых данных.
Итак, для подбора ключа хакеру нужно будет либо найти уязвимость в алгоритме его генерации (как в случае с Dual_EC_DRBG), либо арендовать сотню-другую параллельных вселенных и несколько тысяч ATI-ферм для решения этой задачи при своей жизни. Всё это благодаря тому, что случайный ключ может быть любой длины и содержать любые коды из доступных 256, потому что пользователю-человеку никогда не придётся с ним работать.
Именно такая схема с временным ключом (сеансовый ключ, session key или ticket) в разных вариациях и используется сегодня во многих системах — в том числе SSL/TLS и стандартах защиты беспроводных сетей, о которых будет идти речь.
План атаки
Внимательные читатели, конечно, заметили, что как бы мы не хитрили — от передачи пароля и временного ключа в открытой или хэшированной форме нам никуда не деться. Как результат — достаточно хакеру перехватить передачу на этой фазе, и он сможет читать все последующие данные, а также участвовать в процессе, вставляя свои пять копеек. И отличить его невозможно, так как вся информация, которой бы мог руководствоваться сервер для выдачи временного ключа или проверки доступа базируется именно на том, что было в начале передачи — handshake. Поэтому хакер знает всё то же, что и сервер, и клиент, и может водить обоих за нос, пока не истечёт срок действия временного ключа.
Наша задача при взломе любой передачи так или иначе сводится к перехвату рукопожатия, из которого можно будет либо вытащить временный ключ, либо исходный пароль, либо и то, и другое. В целом, это довольно долгое занятие и требует определённой удачи.
Но это в идеальном мире…
Механизмы защиты Wi-Fi
Технологии создаются людьми и почти во всех из них есть ошибки, иногда достаточно критические, чтобы обойти любую самую хорошую в теории защиту. Ниже мы пробежимся по списку существующих механизмов защиты передачи данных по радиоканалу (то есть не затрагивая SSL, VPN и другие более высокоуровневые способы).
OPEN — это отсутствие всякой защиты. Точка доступа и клиент никак не маскируют передачу данных. Почти любой беспроводной адаптер в любом ноутбуке с Linux может быть установлен в режим прослушки, когда вместо отбрасывания пакетов, предназначенных не ему, он будет их фиксировать и передавать в ОС, где их можно спокойно просматривать. Кто у нас там полез в Твиттер?
Именно по такому принципу работают проводные сети — в них нет встроенной защиты и «врезавшись» в неё или просто подключившись к хабу/свичу сетевой адаптер будет получать пакеты всех находящихся в этом сегменте сети устройств в открытом виде. Однако с беспроводной сетью «врезаться» можно из любого места — 10-20-50 метров и больше, причём расстояние зависит не только от мощности вашего передатчика, но и от длины антенны хакера. Поэтому открытая передача данных по беспроводной сети гораздо более опасна.
WEP — первый стандарт защиты Wi-Fi. Расшифровывается как Wired Equivalent Privacy («эквивалент защиты проводных сетей»), но на деле он даёт намного меньше защиты, чем эти самые проводные сети, так как имеет множество огрехов и взламывается множеством разных способов, что из-за расстояния, покрываемого передатчиком, делает данные более уязвимыми. Его нужно избегать почти так же, как и открытых сетей — безопасность он обеспечивает только на короткое время, спустя которое любую передачу можно полностью раскрыть вне зависимости от сложности пароля. Ситуация усугубляется тем, что пароли в WEP — это либо 40, либо 104 бита, что есть крайне короткая комбинация и подобрать её можно за секунды (это без учёта ошибок в самом шифровании).
WEP был придуман в конце 90-х, что его оправдывает, а вот тех, кто им до сих пор пользуется — нет. Я до сих пор на 10-20 WPA-сетей стабильно нахожу хотя бы одну WEP-сеть.
На практике существовало несколько алгоритмов шифровки передаваемых данных — Neesus, MD5, Apple — но все они так или иначе небезопасны. Особенно примечателен первый, эффективная длина которого — 21 бит (
Основная проблема WEP — в фундаментальной ошибке проектирования. Как было проиллюстрировано в начале — шифрование потока делается с помощью временного ключа. WEP фактически передаёт несколько байт этого самого ключа вместе с каждым пакетом данных. Таким образом, вне зависимости от сложности ключа раскрыть любую передачу можно просто имея достаточное число перехваченных пакетов (несколько десятков тысяч, что довольно мало для активно использующейся сети).
К слову, в 2004 IEEE объявили WEP устаревшим из-за того, что стандарт «не выполнил поставленные перед собой цели [обеспечения безопасности беспроводных сетей]».
Про атаки на WEP будет сказано в третьей части. Скорее всего в этом цикле про WEP не будет, так как статьи и так получились очень большие, а распространённость WEP стабильно снижается. Кому надо — легко может найти руководства на других ресурсах.
WPA и WPA2
WPA — второе поколение, пришедшее на смену WEP. Расшифровывается как Wi-Fi Protected Access. Качественно иной уровень защиты благодаря принятию во внимание ошибок WEP. Длина пароля — произвольная, от 8 до 63 байт, что сильно затрудняет его подбор (сравните с 3, 6 и 15 байтами в WEP).
Стандарт поддерживает различные алгоритмы шифрования передаваемых данных после рукопожатия: TKIP и CCMP. Первый — нечто вроде мостика между WEP и WPA, который был придуман на то время, пока IEEE были заняты созданием полноценного алгоритма CCMP. TKIP так же, как и WEP, страдает от некоторых типов атак, и в целом не безопасен. Сейчас используется редко (хотя почему вообще ещё применяется — мне не понятно) и в целом использование WPA с TKIP почти то же, что и использование простого WEP.
Одна из занятных особенностей TKIP — в возможности так называемой Michael-атаки. Для быстрого залатывания некоторых особо критичных дыр в WEP в TKIP было введено правило, что точка доступа обязана блокировать все коммуникации через себя (то есть «засыпать») на 60 секунд, если обнаруживается атака на подбор ключа (описана во второй части). Michael-атака — простая передача «испорченных» пакетов для полного отключения всей сети. Причём в отличии от обычного DDoS тут достаточно всего двух (двух) пакетов для гарантированного выведения сети из строя на одну минуту.
WPA отличается от WEP и тем, что шифрует данные каждого клиента по отдельности. После рукопожатия генерируется временный ключ — PTK — который используется для кодирования передачи этого клиента, но никакого другого. Поэтому даже если вы проникли в сеть, то прочитать пакеты других клиентов вы сможете только, когда перехватите их рукопожатия — каждого по отдельности. Демонстрация этого с помощью Wireshark будет в третьей части.
Кроме разных алгоритмов шифрования, WPA(2) поддерживают два разных режима начальной аутентификации (проверки пароля для доступа клиента к сети) — PSK и Enterprise. PSK (иногда его называют WPA Personal) — вход по единому паролю, который вводит клиент при подключении. Это просто и удобно, но в случае больших компаний может быть проблемой — допустим, у вас ушёл сотрудник и чтобы он не мог больше получить доступ к сети приходится применять способ из «Людей в чёрном» менять пароль для всей сети и уведомлять об этом других сотрудников. Enterprise снимает эту проблему благодаря наличию множества ключей, хранящихся на отдельном сервере — RADIUS. Кроме того, Enterprise стандартизирует сам процесс аутентификации в протоколе EAP (Extensible Authentication Protocol), что позволяет написать собственный велосипед алгоритм. Короче, одни плюшки для больших дядей.
В этом цикле будет подробно разобрана атака на WPA(2)-PSK, так как Enterprise — это совсем другая история, так как используется только в больших компаниях.
WPS/QSS
WPS, он же Qikk aSS QSS — интересная технология, которая позволяет нам вообще не думать о пароле, а просто добавить воды нажать на кнопку и тут же подключиться к сети. По сути это «легальный» метод обхода защиты по паролю вообще, но удивительно то, что он получил широкое распространение при очень серьёзном просчёте в самой системе допуска — это спустя годы после печального опыта с WEP.
WPS позволяет клиенту подключиться к точке доступа по 8-символьному коду, состоящему из цифр (PIN). Однако из-за ошибки в стандарте нужно угадать лишь 4 из них. Таким образом, достаточно всего-навсего 10000 попыток подбора и вне зависимости от сложности пароля для доступа к беспроводной сети вы автоматически получаете этот доступ, а с ним в придачу — и этот самый пароль как он есть.
Учитывая, что это взаимодействие происходит до любых проверок безопасности, в секунду можно отправлять по 10-50 запросов на вход через WPS, и через 3-15 часов (иногда больше, иногда меньше) вы получите ключи от рая.
Когда данная уязвимость была раскрыта производители стали внедрять ограничение на число попыток входа (rate limit), после превышения которого точка доступа автоматически на какое-то время отключает WPS — однако до сих пор таких устройств не больше половины от уже выпущенных без этой защиты. Даже больше — временное отключение кардинально ничего не меняет, так как при одной попытке входа в минуту нам понадобится всего 10000/60/24 = 6,94 дней. А PIN обычно отыскивается раньше, чем проходится весь цикл.
Хочу ещё раз обратить ваше внимание, что при включенном WPS ваш пароль будет неминуемо раскрыт вне зависимости от своей сложности. Поэтому если вам вообще нужен WPS — включайте его только когда производится подключение к сети, а в остальное время держите этот бекдор выключенным.
Атака на WPS будет рассмотрена во второй части.