Информация, которую вы можете получить в данной статье, может быть использована для получения неавторизованного доступа к сетям, и ваши действия могут попасть под статьи 272-273 УК РФ. Эти сведения публикуются здесь исключительно для ознакомления, и за их использование в противоправных целях несете ответственность только вы. Данная статья посвящается теме, которая была освящена на встрече МГУПИ User Group «Обеспечение безопасности беспроводных сетей(WPA2)».

Введение

В предыдущей статье было рассказано об общих принципах работы беспроводных сетей и обеспечении их безопасности. Было рассказано о типах беспроводных сетей, и об общих принципах их безопасности, а также о примере того, как легко получить доступ к сети с WEP-шифрованием.
В данной статье будет рассказано, как работает WPA, и какие основные уязвимости в нем могут использовать злоумышленники для незаконного проникновения в вашу сеть.

Преимущества WPA перед WEP

WPA, WiFi Protected Access - новый, самый современный, на данный момент, механизм защиты беспроводных сетей от неавторизованного доступа. WPA, и его дальнейшее развитие WPA2 пришло на замену механизму WEP, который начал устаревать к тому времени. Еще раз, рассмотрим принцип действия WEP:

1. Кадр данных состоит из зашифрованной и незашифрованной части. Зашифрованная часть сдержит в себе данные и контрольную суммы(CRC32), незашифрованная – вектор инициализации и идентификатор ключа.

2. Каждый кадр данных шифруется поточным шифром RC4, используя в качестве ключа шифрования вектор инициализации с присоединенным к нему ключом WEP.

Таким образом, для каждого кадра данных генерируется свой ключ шифрования, однако в то же время каждый новый ключ шифрования отличается от другого всего лишь на вектор инициализации. (24 бита, когда длина ключа может быть 40 либо 104 бит)Таким образом, если злоумышленник перехватит большое количество пакетов, то он получит следующее:-большое количество векторов инициализации
-большое количество зашифрованных данных
-ключ шифрования для каждого последующего кадра отличается от предыдущего всего на 4 бита(длина вектора инициализации)
Таким образом, есть возможность извлечения ключа путем выполнения математических операций над пакетами.
Для того, чтобы успешно получить ключ WEP, злоумышленнику необходимо следующее:
-находиться в том месте, где есть возможность приема сигнала сети(вполне хватит RSSI в -85 dBm)
-захватить около 100-200 тыс. векторов инициализации, в зависимости от длины ключа(WEP-40 или WEP-104). Обычно, для этого нужно перехватить 25-50 Мб трафика, передающегося в сети. При наличии высокой сетевой активности (загрузка файлов (особенно с использованием пиринговых сетей) видеоконференции), для захвата необходимого объема трафика хватит 5-10 минут.

Также обратите внимание на то, как злоумышленник выполняет захват трафика.
Обычно, беспроводные сетевые адаптеры работают в нормальном режиме – принимают только те пакеты, которые посланы на их MAC-адрес, при условии, что они подключены к этой беспроводной сети. Однако, физически ни что не мешает беспроводному сетевому адаптеру захватывать все пакеты, которые есть в радиусе его действия на выбранном канале. Для реализации такой возможности существуют специальные неофициальные драйвера и программное обеспечение. Больше того, такое программное обеспечение продается вполне легально, и оно используется для мониторинга беспроводных сетей. Примером такой программы может служить CommView for WiFi компании TamoSoft. Далее злоумышленник выполняет анализ захваченного трафика. Поскольку WEP был взломан уже много лет назад, то в интернете можно найти утилиты, которые в автоматическом режиме извлекают ключ из CAP-файла с трафиком, самой распространенной среди них является Aircrack.
Таким образом, WEP имеет следующие минусы
-предсказуемость ключа шифрования для кадра
-отсутствие средств аутентификации в сети
-слабый механизм проверки целостности данных
Поэтому многие предприятия отказывались от использования беспроводных сетей вообще, чтобы избежать утечку корпоративной информации. Однако с появлением WPA, а в последствии WPA2 ситуация изменилась, и все больше и больше корпоративных пользователей стали использовать WPA. Действительно, в сравнении с WEP он обладает рядом преимуществ:
-математическая независимость друг от друга ключей шифрования для каждого пакета
-новый механизм подсчета контрольной суммы
-WPA включает в себя средства аутентификации протокола 802.1Х

Принцип работы WPA

Первые модификации WPA представляли собой усовершенствованный WEP.
Рассмотрим один из первых протоколов WPA, WPA-TKIP
В нем используется 48-битный вектор инициализации, и изменены правила построения вектора, также для подсчета контрольной суммы используется MIC (Message Integrity Code), который используется вместо устаревшего и менее надёжного CRC32
И самым главным усовершенствованием является то, что длина ключа шифрования теперь составляет 128 бит, вместо 40. Для управления ключами существует специальная иерархия, которая призвана предотвратить предсказуемость ключа шифрования для каждого кадра. Благодаря TKIP ключ шифрования для каждого кадра данных генерируется таким образом, что они не повторяют друг друга, пусть даже частично.
Таким образом, WPA-сети полностью защищены от атак replay (повторение ключей) и forgery (подмена содержимого пакетов), чего нельзя было сказать о WEP, где было возможно обойти CRC32-проверку контрольной суммы, а также отослать кадр с точно таким же ключом шифрования, как и у предыдущего.
Вместе с этим, в WPA были интегрированы механизмы проверки подлинности: EAP, а также осуществляется полная поддержка 802.1Х стандартов для проверки подлинности. EAP - Extensible Authentication Protocol, один из самых распространенных протоколов проверки подлинности. Используется для аутентификации в проводных сетях, и поэтому WPA-беспроводная сеть легко интегрируема в уже имеющуюся инфраструктуру. Обязательным условием аутентификации является предъявление пользователем маркера доступа, подтверждающего его право на доступ в сеть. Для получения маркера выполняется запрос к специальной базе данных, а без аутентификации работа в сети для пользователя будет запрещена. Система проверки расположена на специальном RADIUS-сервере, а в качестве базы данных используется Active Directory(в Windows-системах)
Таким образом, WPA является синтезом следующих технологий и стандартов:
WPA = 802.1X + EAP + TKIP + MIC
Тем не менее, TKIP защита была взломана частично, в 2008 году. Для ее успешного обхода необходимо, чтобы в беспроводном маршрутизаторе использовался QoS. Злоумышленник может получить возможность перехватывать и расшифровывать данные, передаваемые в сети, а также подделывать пакеты, передаваемые в сети. Поэтому был разработан механизм WPA2, представляющий собой усовершенствованный WPA.

Принцип работы WPA2

Нахождение уязвимостей в WPA привело к тому, что были создан метод защиты WPA2. Существенным отличием его от WPA является то, что трафик в сети шифруется не только от устройств, не подключенных к этой сети, но и друг от друга. Иными словами, каждое устройство имеет свои ключи шифрования для обмена данными с точкой доступа. В сети существует несколько ключей шифрования:
1) Pairwise Transient Key (PTK). При помощи данного типа ключа шифруется личный трафик каждого клиента. Таким образом, обеспечивается защита сети «изнутри», чтобы один клиент, авторизованный в сети, не мог перехватить трафик другого.
2)Group Temporal Key (GTK). Данный ключ шифрует широковещательные данные.
WPA2 используется в качестве алгоритма шифрования CCMP

CCMP(Counter Mode with Cipher Block Chaining Message Authentication Code Protocol), протокол блочного шифрования с кодом аутентичности сообщения и режимом сцепления блоков и счётчика – протокол шифрования для сети WPA2, использующий алгоритм AES как основу для шифрования данных. В соответствии со стандартом FIPS-197 используется 128-битный ключ шифрования.
Основное отличие от TKIP и WEP – это централизованное управление целостностью пакетов, которое выполняется на уровне AES.
Структура пакета, зашифрованного CCMP

Пакет CCMP увеличен на 16 октетов. Заголовок CCMP состоит из трех частей: PN(номер пакета, 48-разрядный), ExtIV(вектор инициализации), и идентификатора ключа.
Инкапсуляция данных с использованием CCMP:
1)Номер пакета увеличивается на некое число, чтобы избежать повторения пакетов
2)Создаются дополнительные аутентификационные данные
3)Создается служебное поле nonce
4)Номер пакета и идентификатор ключа помещаются в заголовок пакета
5)Поле nonce и дополнительные аутентификационные данные шифруются с использованием временного ключа.

Декапсуляция данных с использованием CCMP:
1)Создаются поля дополнительных идентификационных данных и поле nonce с использованием данных пакета.
2)Поле дополнительных идентификационных данных извлекается из заголовка зашифрованного пакета
3)Извлекается поле А2, номер пакета и поле приоритета
4)Извлекается поле MIC
5)Выполняется расшифровка пакета и проверка его целостности, с использованием шифротекста пакета, дополнительных идентификационных данных, временного ключа и собственно MIC
6)Выполняется сборка пакета в расшифрованном виде.
7)Пакеты с повторяющимся номером отбрасываются

Данный метод шифрования в сети на данный момент является наиболее надежным.

Методы аутентификации в WPA\WPA2

Аутентификация, то есть подтверждение пользователем прав на доступ к ресурсам является обязательным условием работы WPA\WPA2
Для этого в классическую реализацию WAP\WPA2 включена поддержка 802.11 и EAP.
Иными словами, для того, чтобы клиентское устройство успешно прошло процесс подключения, необходимо, чтобы оно идентифицировало себя. На практике это выглядит следующим образом: пользователю предлагается ввести логин и пароль для доступа в сеть. Проверка учетных данных выполняется на RADIUS-сервере, который в свою очередь, связывается с сервером аутентификации. В качестве сервера аутентификации используется контроллер домена Windows Server 2008R2, его же используют как RADIUS-сервер.
Подобный подход к реализации WPA\WPA2 называется WPA-Enterprise. Он используется в крупных производственных сетях, где уже развернута инфраструктура Active Directory.
Однако очевидно, что развертывание Active Directory и RADIUS в условиях малого бизнеса, либо же в домашних условий практически невозможно. Поэтому, чтобы стандарты WPA\WPA2 могли использоваться в домашних условиях, организацией Wi-Fi Alliance была разработана упрощенная реализация, называемая WPA-PSK(Pre-Shared Key). Он использует те же протоколы шифрования, однако схема аутентификации пользователей в нем сильно упрощена. Для того, чтобы устройство получило маркер доступа в сеть, на устройстве необходимо ввести специальную парольную фразу, называемую Pre-Shared Key. Длина должна быть от 8 до 32 символов, притом можно использовать специальные символы, а также символы национальных алфавитов. После ввода парольной фразы она помещается в специальный пакет ассоциации (пакет обмена ключами, handshake), который передается на точку доступа. Если парольная фраза верна, то устройству выдается маркер доступа в сеть. Данный подход в разы проще, чем WPA-Enterprise, и поэтому нашел широкое применение среди малого бизнеса и домашних пользователей.

Уязвимости в WPA\WPA2

При всех своих достоинствах, WPA\WPA2 не лишен уязвимостей.
Начнем с того, что еще в 2006 году TKIP-шифрование в WPA было взломано. Эксплоит позволяет прочитать данные, передаваемые от точки доступа клиентской машине, а также передавать поддельную информацию на клиентскую машину. Для реализации этой атаки необходимо, чтобы в сети использовался QoS.
Поэтому я также не рекомендую использовать WPA для защиты вашей беспроводной сети. Конечно, взломать его сложнее, нежели WEP, и WPA защитит вас от атаки школьников с Aircrack, однако, он не устоит против целенаправленной атаки на вашу организацию. Для наибольшей защиты я рекомендую использовать WPA2
Однако и WPA2 не лишен уязвимостей. В 2008 году была обнаружена уязвимость, позволяющая провести атаку «человек в центре». Она позволяла участнику сети перехватить и расшифровать данные, передаваемые между другими участниками сети с использованием их Pairwise Transient Key. Поэтому, при работе в такой сети имеет смысл использовать дополнительные средства шифрования передаваемой информации.(ПСКЗИ «Шипка» например) В то же время обратите внимание, что для того, чтобы воспользоваться этой уязвимостью, злоумышленнику необходимо быть авторизованным и подключенным к сети.
Однако я бы хотел заострить внимание на «домашней» реализации WPA-PSK. В нем упрощена схема авторизации, таким «узким» местом в нем является сам Pre-Shared Key, поскольку ввод этого ключа дает устройству полный доступ в сеть (если не задействована MAC-фильтрация).
Сам ключ хранится в точке доступа. В зависимости от модели и микропрограммного обеспечения устройства, реализуются методы его защиты. В некоторых случаях злоумышленнику достаточно получить доступ в веб-панель управления, и получить Pre-Shared Key, который хранится там открытым текстом. В некоторых случаях, поле с ним защищено, как поле с паролем, но все равно есть возможность его извлечения, если злоумышленник сможет извлечь из устройства микросхему памяти и получить к ней доступ на низком уровне. Поэтому обращайте внимание на физическую защищенность вашего беспроводного оборудования.
И наконец, самой последней уязвимостью является возможность перехвата пакетов handshake, в которых передается Pre-Shared Key при подключении устройства к сети. По сколько Pre-Shared key шифруется, у злоумышленника остается только одна возможность – атака грубой силой на захваченные ассоционные пакеты. С одной стороны, это нерационально, но стоит понимать, что для этого совсем не нужно находиться рядом с точкой доступа, и для такой атаки грубой силой(либо словарной) злоумышленник может задействовать большие вычислительные ресурсы.
Также стоит обратить внимание, что для того, чтобы перехватить handshake злоумышленнику совсем не обязательно ждать того момента, как к сети будет подключено новое устройство. На некоторых беспроводных адаптерах, при использовании нестандартных драйверов, есть возможность посылки в сеть реассоционных пакетов, которые будут прерывать сетевые соединения и инициировать новый обмен ключами в сети между клиентами и точкой доступа. В таком случае, для того, чтобы захватить требуемые пакеты, необходимо, чтобы к сети был подключен хотя бы один клиент. Также, злоумышленнику необходимо находиться близко от точки доступа, чтобы мощности его адаптера (а такие адаптеры обычно низко чувствительны и маломощны, и сильно перегреваются при работе) хватило для ПОСЫЛКИ пакетов реассоциации (вспомните WEP, где нужно было всего лишь «наловить» достаточный объем трафика). И в конце концов, атака грубой силой занимает много времени, однако использование вычислительного кластера существенно упрощает задачу.

Заключение

В данной статье был о рассмотрено, как работает механизм WPA\WPA2, а также его основные уязвимости.
Поэтому, для защиты WPA\WPA2 дома используйте длинные, сложные (не словарные) пароли, и использованием спецсимволов, и желательно – непечатаемых ASCII символов. Однако стоит понимать, что в таком случае возможность подключения многих мобильных устройств будет ограничена, если пароль нельзя будет ввести с этого устройства.
На работе же всегда используйте WPA-Enterprise, особенно, если у вас уже развернута сеть Active Directory. Это обезопасит вашу сеть от большей части атак. Но также не забывайте о других средствах защиты вашей инфраструктуры.
В следующей статье этого цикла будет приведен пример того,как злоумышленник может получить доступ к сети WPA2-PSK, использующую нестойкий пароль, а также временно вывести WPA-сеть из строя путем атаки Denial of Service.

WPA2-Enterprise. Как создать безопасную Wi-Fi-сеть

Проблема защиты корпоративных данных с каждым годом все актуальнее. Все больше критических данных передается по беспроводным сетям, и информационная безопасность (ИБ) все больше зависит от квалификации ИТ-специалистов.

В 2015 г. впервые хакерам в России удалось совершить три крупных хищения на рекордную общую сумму 721 млн рублей. Пострадали хорошо защищенные, на первый взгляд, финансовые организации. Эти знаковые события произошли на фоне неблагоприятной экономической ситуации, которая затрудняет инвестиции в ИБ.

Wi-Fi — история хакерских успехов

Изначально в стандарт Wi-Fi 802.11 был заложен режим аутентификации WEP с алгоритмом шифрования RC4, который использует обычный статический или динамический ключ длиной 64 или 128 бит. Впервые WEP взломали в 2000 году. Популярному в те годы компьютеру с процессором Pentium 4 требовалось порядка 1 часа для дешифрации. Использование ресурсов современных облачных серверов и доступный мобильный интернет через 3G/LTE позволяет вскрыть защиту за считанные секунды.

Фото 1: Типы сетей в зависимости от надежности шифрования

В 2003 г. появился WPA с алгоритмом TKIP, который генерирует ключ для каждого пакета. Сегодня WPA-TKIP при определённом везении можно взломать за несколько часов. Например, летом 2015 г. бельгийские исследователи смогли перехватить зашифрованные cookie-файлы и за час получить доступ к компьютеру.

С 2006 г. обязательным стандартом для Wi-Fi устройств является поддержка более совершенного алгоритма шифрования WPA2 AES. Он более надежен, поэтому предыдущие алгоритмы использовать нет смысла. Однако, как и TKIP этот алгоритм также может быть взломан "в лоб" с помощью перебора вариантов пароля с использованием словаря. Специальное ПО при помощи массированный DDoS-атаки выводит из строя точку доступа. Далее, эмулирует работу точки с тем же SSID. После попытки авторизации «жертвы» на такой точке, хакер получает хэш-функцию ключа PMK-R0. Следующим этапом запускается процесс подбора пароля. Простые пароли подбираются за несколько часов, в то время как на подбор сложных паролей может потребоваться несколько недель и даже месяцев.

Дополнительные меры защиты

Иногда для дополнительной защиты сети используется фильтрация MAC-адресов (уникальный номер каждой активной единицы в сети). При фильтрации подключиться к сети могут только устройства, MAC-адреса которых администратор внес в таблицу доверенных на роутере или точке доступа. Теоретически таким образом можно предотвратить несанкционированное подключение. Но на практике фильтрация MAC-адресов быстро ломается, например с помощью "грубой силы" (брутфоса), то есть сканированием MAC-адреса подключенного клиента и последующей "наглой" атакой под названием деаутентификация и подключением своего устройства с изменённым MAC-адресом.

Таким образом, фильтрация MAC-адресов не является серьезной защитой, но при этом создает массу неудобств. В частности, приходится вручную добавлять каждое новое устройство в таблицу доверенных.

Режим скрытого идентификатора сети SSID — популярный способ дополнительной защиты сети Wi-Fi. Каждая сеть имеет свой уникальный идентификатор SSID (название сети). В режиме скрытого идентификатора клиентские устройства не видят сеть в списке доступных. Подключиться к сети в режиме Hide SSID можно, только если точно знаешь ее идентификатор и есть заранее готовый профиль подключения.

Обнаружить скрытую сеть довольно просто с помощью таких утилит, как Kismet. Cамо по себе подключение к скрытой сети выдает ее существование и идентификатор хакеру. Дальше сценарий взлома такой же, как и в обычных сетях Wi-Fi. Как видим, Hide SSID также не является надежным способом защиты, но при этом также создает проблемы. Прежде всего нужно вручную подключать новые устройства. К тому же стандарты Wi-Fi изначально предусматривали открытую трансляцию SSID, поэтому у большинства устройств возникнут проблемы с автоподключением к Hide SSID. В целом использование Hide SSID нецелесообразно.

Отличия между персональной (PSK) и корпоративной (Enterprise)

Следует различать разные подходы к обеспечению персональных и корпоративных сетей. Дома и в небольших офисах обычно применяют PSK (Pre-Shared Key) — пароль от 8 символов. Этот пароль у всех одинаковый и часто слишком простой, поэтому уязвим для подбора или утечек (увольнение сотрудника, пропавший ноутбук, неосторожно приклеенный на виду стикер с паролем и т. п.). Даже самые последние алгоритмы шифрования при использовании PSK не гарантируют надежной защиты и поэтому в серьезных сетях не применяется. Корпоративные решения используют для аутентификации динамический ключ, который меняется каждую сессию для каждого пользователя. Ключ может периодически обновляться во время сессии с помощью сервера авторизации — обычно это сервер RADIUS.

WPA2-Enterprise + 802.1X и сертификаты безопасности — самая надежная защита

Корпоративные сети с шифрованием WPA2-Enterprise строятся на аутентификации по протоколу 802.1x через RADIUS-сервер. Протокол 802.1x (EAPOL) определяет методы отправки и приема запроса данных аутентификации и обычно встроен в операционные системы и специальные программные пакеты.

802.1x предполагает три роли в сети:

клиент (supplicant) - клиентское устройство, которому нужен доступ в сеть;
cервер аутентификации (обычно RADIUS);
аутентификатор — роутер/коммутатор, который соединяет множество клиентских устройств с сервером аутентификации и отключает/подключает клиенсткие устройства.

Фото 3: Схема работы WPA2-Enterprise 802.1x

Есть несколько режимов работы 802.1x, но самый распространенный и надежный следующий:

Аутентификатор передает EAP-запрос на клиентское устройство, как только обнаруживает активное соединение.
Клиент отправляет EAP-ответ — пакет идентификации. Аутентификатор пересылает этот пакет на сервер аутентификации (RADIUS).
RADIUS проверяет пакет и право доступа клиентского устройства по базе данных пользователя или другим признакам и затем отправляет на аутентификатор разрешение или запрет на подключение. Соответственно, аутентификатор разрешает или запрещает доступ в сеть.

Фото 2: Внутренние протоколы (методы) EAP

Использование сервера RADIUS позволяет отказаться от PSK и генерировать индивидуальные ключи, валидные только для конкретной сессии подключения. Проще говоря, ключи шифрования невозможно извлечь из клиентского устройства. Защита от перехвата пакетов обеспечивается с помощью шифрования по разным внутренним протоколам EAP, каждый из которых имеет свои особенности. Так, протокол EAP-FAST позволяет авторизоваться по логину и паролю, а PEAP-GTC — по специальному токену (карта доступа, карточки с одноразовыми паролями, флешки и т. п.). Протоколы PEAP-MSCHAPv2 и EAP-TLS проводят авторизацию по клиентским сертификатам.

Максимальную защиту сети Wi-Fi обеспечивает только WPA2-Enterprise и цифровые сертификаты безопасности в сочетании с протоколом EAP-TLS или EAP-TTLS. Сертификат — это заранее сгенерированные файлы на сервере RADIUS и клиентском устройстве. Клиент и сервер аутентификации взаимно проверяют эти файлы, тем самым гарантируется защита от несанкционированных подключений с чужих устройств и ложных точек доступа. Протоколы EAP-TTL/TTLS входят в стандарт 802.1X и используют для обмена данными между клиентом и RADIUS инфраструктуру открытых ключей (PKI). PKI для авторизации использует секретный ключ (знает пользователь) и открытый ключ (хранится в сертификате, потенциально известен всем). Сочетание эти ключей обеспечивает надежную аутентификацию.

Цифровые сертификаты нужно делать для каждого беспроводного устройства. Это трудоемкий процесс, поэтому сертификаты обычно используются только в Wi-Fi-сетях, требующих максимальной защиты. В то же время можно легко отозвать сертификат и заблокировать клиента.

Сегодня WPA2-Enterprise в сочетании с сертификатами безопасности обеспечивает надежную защиту корпоративных Wi-Fi-сетей. При правильной настройке и использовании взломать такую защиту практически невозможно "с улицы", то есть без физического доступа к авторизованным клиентским устройствам. Тем не менее, администраторы сетей иногда допускают ошибки, которые оставляют злоумышленниками "лазейки" для проникновения в сеть. Проблема осложняется доступностью софта для взлома и пошаговых инструкций, которыми могут воспользоваться даже дилетанты.

Хакерский софт доступен всем

WPA2-Enterprise с аутентификацией по логину и паролю без использования сертификатов можно взломать с помощью хакерского дистрибутива Kali Linux и Wi-Fi-карточки в режиме точки доступа. Суть взлома — в создании поддельной точки доступа с сервером RADIUS для получения пакетов EAP и логина защищенной сети. Создать поддельную точку сегодня не проблема с помощью таких утилит, как Mana Toolkit, встроенной в Kali.

Фото 4: Обычно злоумышленники используют смартфон с подключенной к нему карточкой и мобильной версией Kali NetHunter

С помощью поддельной точки доступа MANA хакер получает хэши паролей и логины пользователей сети, а затем на мощном ПК брутфорсом подбирает пароли. Делается это достаточно быстро благодаря большой вычислительной мощности современных процессоров. Кроме того, есть алгоритмы для перебора паролей с помощью GPU видеокарт, что ускоряет процесс до считанных часов.

В результате хакер получает доступ к учетным записям для входа в корпоративную сеть Wi-Fi или VPN.

Для предотвращения подобных атак необходимо использовать сертификаты безопасности на всех мобильных и стационарных устройствах, которые имеют доступ в сеть. Также не рекомендуется использовать самоподписанные сертификаты, то есть созданные администратором сети. Дело в том, что при подключении новых устройств доверенные пользователи могут видеть сообщения о потенциальной небезопасности самоподписанных сертификатов. Привыкнув к таким сообщениям, пользователь может не обратить внимания на сообщение, которое появится при подключению к поддельной точке доступа. Для максимальной защиты лучше применять сертификаты от официальных поставщиков.

"Человек посередине" — основная угроза

Хакерская атака под названием "человек посередине" (Man in the middle или сокращенно MITM) является наиболее серьезной угрозой для правильно организованной WPA2-Enterprise с сертификатами безопасности.

Фото 5: Суть атаки "человек посередине”: хакер превращает прямое защищенное соединение в два разных с хакерским клиентом посередине

Схема очень проста: на запрос открытого ключа отвечает не доверенный пользователь, а посредник, который притворяется доверенным пользователем. Компьютер злоумышленника выступает в роли PROXY-сервера. В итоге происходит обмен конфиденциальной информацией, и злоумышленник может перехватывать, подменять, удалять или изменять пакеты данных.

Подобную схему внедрения в конфиденциальную связь придумали еще до интернета — во времена бумажных писем, когда оригинальные письма в пути подменялись поддельными.

Внедрение в сеть происходит через уже авторизованную учетную запись, то есть требует первоначального взлома сети Wi-Fi. Другими словами, для успешной атаки хакеру нужно найти слабое место в сети WPA2-Enterprise. Обычно это атака через поддельную точку доступа, описанная выше, или авторизованное устройство без установленных сертификатов безопасности. Атака через HTTPS проходит еще проще: браузер устанавливает защищенное сертификатом SSL-соединение с посредником, а злоумышленник устанавливает другое SSL-соединение с веб-сервером. Браузер предупреждает пользователя, о том, что сертификат SSL небезопасен, но часто это предупреждение игнорируется.

Особенно опасны такие атаки для финансовых систем, осуществляющих расчеты через онлайновые платежные системы. Хакер может заражать вредоносным кодом электронные письма, веб-страницы, СУБД, получать доступ к интернет-банкингу, учетным записям в соцсетях, CMS сайтов и т. д.

Защита от посредника

Атака MITM не является абсолютным оружием хакера. При соблюдении всех требований ИБ внедрение посредника невозможно.

Прежде всего, для скрытной атаки посредник должен перехватывать все сообщения между клиентом и сервером, то есть непрерывно находиться в зоне действия корпоративной Wi-Fi.

Поэтому важно при развертывании беспроводной сети обратиться к специалистам и спроектировать ее с минимальным выходом покрытия за пределы здания (закажите радиопланирование - http://сайт/pred_obsledovanie/). Есть и неочевидные уязвимости. Например, пользователь может принести в офис беспроводную клавиатуру (для смартфонов, ПК), которая создает риск удаленного перехвата логина и пароля. Для предотвращения таких случаев нужно применять только проводные клавиатуры или специальные беспроводные клавиатуры со встроенным AES-шифрованием. Тогда использование кейлоггеров становится невозможным.

Также сотрудники должны знать, что такое небезопасные сертификаты, чтобы не стать жертвой подключения к поддельной точке доступа. Сертификаты SSL клиента и сервера должны проверяться взаимно доверенным центром сертификации, чтобы не допустить атаки через HTTPs с захватом учетных записей на сайтах, включая интернет-банкинг организации.

Особое место в профилактике MITM занимает отказ от использования фильтрации ssl-bump. Ее часто используют в офисах для запрета входа на определенные сайты (соцсети, развлекательные ресурсы и т. п.). В защищенном соединении трафик шифруется на стороне получателя и отправителя, а при использовании фильтрации ssl-bump — в шлюзе. То есть, фильтрация ssl-bump сама по себе является атакой MITM через HTTPs. В первую очередь это ставит юридические вопросы по поводу скрытого доступа администратора сети к личным данным сотрудников, например учетным записям в соцсетях или интернет-банкинге. Но, главное, ssl-bump "открывает ворота" для хакера, которому достаточно завладеть шлюзом. Фактически администратор сам проводит все подготовительные операции для атаки на свою сеть.

Вывод: Поэтому на первое место выходит подготовка специалистов и эффективное использование существующих технологий защиты данных. Так, шифрование WPA2-Enterprise может стать непробиваемым барьером для злоумышленников, если знать, как правильно его организовать. Доверьте вопрос информационной безопасности профессионалам!

Мне нужна консультация. Свяжитесь со мной.

В последнее время появилось много «разоблачающих» публикаций о взломе какого-либо очередного протокола или технологии, компрометирующего безопасность беспроводных сетей. Так ли это на самом деле, чего стоит бояться, и как сделать, чтобы доступ в вашу сеть был максимально защищен? Слова WEP, WPA, 802.1x, EAP, PKI для вас мало что значат? Этот небольшой обзор поможет свести воедино все применяющиеся технологии шифрования и авторизации радио-доступа. Я попробую показать, что правильно настроенная беспроводная сеть представляет собой непреодолимый барьер для злоумышленника (до известного предела, конечно).

Основы

Любое взаимодействие точки доступа (сети), и беспроводного клиента, построено на:

Аутентификации - как клиент и точка доступа представляются друг другу и подтверждают, что у них есть право общаться между собой;
Шифровании - какой алгоритм скремблирования передаваемых данных применяется, как генерируется ключ шифрования, и когда он меняется.

Параметры беспроводной сети, в первую очередь ее имя (SSID), регулярно анонсируются точкой доступа в широковещательных beacon пакетах. Помимо ожидаемых настроек безопасности, передаются пожелания по QoS, по параметрам 802.11n, поддерживаемых скорости, сведения о других соседях и прочее. Аутентификация определяет, как клиент представляется точке. Возможные варианты:

Open - так называемая открытая сеть, в которой все подключаемые устройства авторизованы сразу
Shared - подлинность подключаемого устройства должна быть проверена ключом/паролем
EAP - подлинность подключаемого устройства должна быть проверена по протоколу EAP внешним сервером

Открытость сети не означает, что любой желающий сможет безнаказанно с ней работать. Чтобы передавать в такой сети данные, необходимо совпадение применяющегося алгоритма шифрования, и соответственно ему корректное установление шифрованного соединения. Алгоритмы шифрования таковы:

None - отсутствие шифрования, данные передаются в открытом виде
WEP - основанный на алгоритме RC4 шифр с разной длиной статического или динамического ключа (64 или 128 бит)
CKIP - проприетарная замена WEP от Cisco, ранний вариант TKIP
TKIP - улучшенная замена WEP с дополнительными проверками и защитой
AES/CCMP - наиболее совершенный алгоритм, основанный на AES256 с дополнительными проверками и защитой

Комбинация Open Authentication, No Encryption широко используется в системах гостевого доступа вроде предоставления Интернета в кафе или гостинице. Для подключения нужно знать только имя беспроводной сети. Зачастую такое подключение комбинируется с дополнительной проверкой на Captive Portal путем редиректа пользовательского HTTP-запроса на дополнительную страницу, на которой можно запросить подтверждение (логин-пароль, согласие с правилами и т.п).

Шифрование WEP скомпрометировано, и использовать его нельзя (даже в случае динамических ключей).

Широко встречающиеся термины WPA и WPA2 определяют, фактически, алгоритм шифрования (TKIP либо AES). В силу того, что уже довольно давно клиентские адаптеры поддерживают WPA2 (AES), применять шифрование по алгоритму TKIP нет смысла.

Разница между WPA2 Personal и WPA2 Enterprise состоит в том, откуда берутся ключи шифрования, используемые в механике алгоритма AES. Для частных (домашних, мелких) применений используется статический ключ (пароль, кодовое слово, PSK (Pre-Shared Key)) минимальной длиной 8 символов, которое задается в настройках точки доступа, и у всех клиентов данной беспроводной сети одинаковым. Компрометация такого ключа (проболтались соседу, уволен сотрудник, украден ноутбук) требует немедленной смены пароля у всех оставшихся пользователей, что реалистично только в случае небольшого их числа. Для корпоративных применений, как следует из названия, используется динамический ключ, индивидуальный для каждого работающего клиента в данный момент. Этот ключ может периодический обновляться по ходу работы без разрыва соединения, и за его генерацию отвечает дополнительный компонент - сервер авторизации, и почти всегда это RADIUS-сервер.

Все возможные параметры безопасности сведены в этой табличке:

Свойство	Статический WEP	Динамический WEP	WPA	WPA 2 (Enterprise)
Идентификация	Пользователь, компьютер, карта WLAN	Пользователь, компьютер	Пользователь, компьютер	Пользователь, компьютер
Авторизация	Общий ключ	EAP	EAP или общий ключ	EAP или общий ключ
Целостность	32-bit Integrity Check Value (ICV)	32-bit ICV	64-bit Message Integrity Code (MIC)	CRT/CBC-MAC (Counter mode Cipher Block Chaining Auth Code - CCM) Part of AES
Шифрование	Статический ключ	Сессионный ключ	Попакетный ключ через TKIP	CCMP (AES)
РАспределение ключей	Однократное, вручную	Сегмент Pair-wise Master Key (PMK)	Производное от PMK	Производное от PMK
Вектор инициализации	Текст, 24 бита	Текст, 24 бита	Расширенный вектор, 65 бит	48-бит номер пакета (PN)
Алгоритм	RC4	RC4	RC4	AES
Длина ключа, бит	64/128	64/128	128	до 256
Требуемая инфраструктура	Нет	RADIUS	RADIUS	RADIUS

Если с WPA2 Personal (WPA2 PSK) всё ясно, корпоративное решение требует дополнительного рассмотрения.

WPA2 Enterprise

Здесь мы имеем дело с дополнительным набором различных протоколов. На стороне клиента специальный компонент программного обеспечения, supplicant (обычно часть ОС) взаимодействует с авторизующей частью, AAA сервером. В данном примере отображена работа унифицированной радиосети, построенной на легковесных точках доступа и контроллере. В случае использования точек доступа «с мозгами» всю роль посредника между клиентов и сервером может на себя взять сама точка. При этом данные клиентского суппликанта по радио передаются сформированными в протокол 802.1x (EAPOL), а на стороне контроллера они оборачиваются в RADIUS-пакеты.

Применение механизма авторизации EAP в вашей сети приводит к тому, что после успешной (почти наверняка открытой) аутентификации клиента точкой доступа (совместно с контроллером, если он есть) последняя просит клиента авторизоваться (подтвердить свои полномочия) у инфраструктурного RADIUS-сервера:

Использование WPA2 Enterprise требует наличия в вашей сети RADIUS-сервера. На сегодняшний момент наиболее работоспособными являются следующие продукты:

Microsoft Network Policy Server (NPS), бывший IAS - конфигурируется через MMC, бесплатен, но надо купить винду
Cisco Secure Access Control Server (ACS) 4.2, 5.3 - конфигурируется через веб-интерфейс, наворочен по функционалу, позволяет создавать распределенные и отказоустойчивые системы, стоит дорого
FreeRADIUS - бесплатен, конфигурируется текстовыми конфигами, в управлении и мониторинге не удобен

При этом контроллер внимательно наблюдает за происходящим обменом информацией, и дожидается успешной авторизации, либо отказа в ней. При успехе RADIUS-сервер способен передать точке доступа дополнительные параметры (например, в какой VLAN поместить абонента, какой ему присвоить IP-адрес, QoS профиль и т.п.). В завершении обмена RADIUS-сервер дает возможность клиенту и точке доступа сгенерировать и обменяться ключами шифрования (индивидуальными, валидными только для данной сеcсии):

EAP

Сам протокол EAP является контейнерным, то есть фактический механизм авторизации дается на откуп внутренних протоколов. На настоящий момент сколько-нибудь значимое распространение получили следующие:

EAP-FAST (Flexible Authentication via Secure Tunneling) - разработан фирмой Cisco; позволяет проводить авторизацию по логину-паролю, передаваемому внутри TLS туннеля между суппликантом и RADIUS-сервером
EAP-TLS (Transport Layer Security). Использует инфраструктуру открытых ключей (PKI) для авторизации клиента и сервера (суппликанта и RADIUS-сервера) через сертификаты, выписанные доверенным удостоверяющим центром (CA). Требует выписывания и установки клиентских сертификатов на каждое беспроводное устройство, поэтому подходит только для управляемой корпоративной среды. Сервер сертификатов Windows имеет средства, позволяющие клиенту самостоятельно генерировать себе сертификат, если клиент - член домена. Блокирование клиента легко производится отзывом его сертификата (либо через учетные записи).
EAP-TTLS (Tunneled Transport Layer Security) аналогичен EAP-TLS, но при создании туннеля не требуется клиентский сертификат. В таком туннеле, аналогичном SSL-соединению браузера, производится дополнительная авторизация (по паролю или как-то ещё).
PEAP-MSCHAPv2 (Protected EAP) - схож с EAP-TTLS в плане изначального установления шифрованного TLS туннеля между клиентом и сервером, требующего серверного сертификата. В дальнейшем в таком туннеле происходит авторизация по известному протоколу MSCHAPv2
PEAP-GTC (Generic Token Card) - аналогично предыдущему, но требует карт одноразовых паролей (и соответствующей инфраструктуры)

Все эти методы (кроме EAP-FAST) требуют наличия сертификата сервера (на RADIUS-сервере), выписанного удостоверяющим центром (CA). При этом сам сертификат CA должен присутствовать на устройстве клиента в группе доверенных (что нетрудно реализовать средствами групповой политики в Windows). Дополнительно, EAP-TLS требует индивидуального клиентского сертификата. Проверка подлинности клиента осуществляется как по цифровой подписи, так (опционально) по сравнению предоставленного клиентом RADIUS-серверу сертификата с тем, что сервер извлек из PKI-инфраструктуры (Active Directory).

Поддержка любого из EAP методов должна обеспечиваться суппликантом на стороне клиента. Стандартный, встроенный в Windows XP/Vista/7, iOS, Android обеспечивает как минимум EAP-TLS, и EAP-MSCHAPv2, что обуславливает популярность этих методов. С клиентскими адаптерами Intel под Windows поставляется утилита ProSet, расширяющая доступный список. Это же делает Cisco AnyConnect Client.

Насколько это надежно

В конце концов, что нужно злоумышленнику, чтобы взломать вашу сеть?

Для Open Authentication, No Encryption - ничего. Подключился к сети, и всё. Поскольку радиосреда открыта, сигнал распространяется в разные стороны, заблокировать его непросто. При наличии соответствующих клиентских адаптеров, позволяющих прослушивать эфир, сетевой трафик виден так же, будто атакующий подключился в провод, в хаб, в SPAN-порт коммутатора.
Для шифрования, основанного на WEP, требуется только время на перебор IV, и одна из многих свободно доступных утилит сканирования.
Для шифрования, основанного на TKIP либо AES прямое дешифрование возможно в теории, но на практике случаи взлома не встречались.

Конечно, можно попробовать подобрать ключ PSK, либо пароль к одному из EAP-методов. Распространенные атаки на данные методы не известны. Можно пробовать применить методы социальной инженерии, либо

Сегодня у многих есть дома Wi-Fi маршрутизатор. Ведь по безпроводке куда проще подключить к интернету и ноутбук, и планшет, и смартфон, коих развелось в каждой семье больше чем людей. И он (маршрутизатор) по сути — врата в информационную вселенную. Читай входная дверь. И от этой двери зависит зайдет ли к вам незваный гость без вашего разрешения. Поэтому очень важно уделить внимание правильной настройке роутера, чтобы ваша беспроводная сеть не была уязвимой.

Думаю не нужно напоминать, что скрытие SSID точки доступа не защищает Вас. Ограничение доступа по MAC адресу не эффективно. Поэтому только современные методы шифрования и сложный пароль.

Зачем шифровать? Кому я нужен? Мне нечего скрывать

Не так страшно если украдут пин-код с кредитной карты и снимут с нее все деньги. Тем более, если кто-то будет сидеть за ваш счет в интернете, зная Wi-Fi пароль. И не так страшно если опубликуют ваши фото с корпоративных вечеринок где вы в неприглядном виде. Куда обидней когда злоумышленники проникнут в ваш компьютер и удалят фотографии как Вы забирали сына из роддома, как он сделал первые шаги и пошел в первый класс. Про бэкапы отдельная тема, их конечно нужно делать… Но репутацию со временем можно восстановить, деньги заработать, а вот дорогие для вас фотографии уже нет. Думаю у каждого есть то, что он не хочет потерять.
Ваш роутер является пограничным устройством между личным и публичным, поэтому настройте его защиту по полной. Тем более это не так сложно.

Технологии и алгоритмы шифрования

Опускаю теорию. Не важно как это работает, главное уметь этим пользоваться.
Технологии защиты беспроводных сетей развивались в следующем хронологическом порядке: WEP , WPA , WPA2 . Также эволюционировали и методы шифрования RC4, TKIP, AES.
Лучшей с точки зрения безопасности на сегодняшний день является связка WPA2-AES. Именно так и нужно стараться настраивать Wi-Fi. Выглядеть это должно примерно так:

WPA2 является обязательным с 16 марта 2006 года. Но иногда еще можно встретить оборудование его не поддерживающее. В частности если у Вас на компьютере установлена Windows XP без 3-го сервис пака, то WPA2 работать не будет. Поэтому из соображений совместимости на маршрутизаторах можно встретить варианты настроек WPA2-PSK -> AES+TKIP и другой зверинец.
Но если парк девайсов у Вас современный, то лучше использовать WPA2 (WPA2-PSK) -> AES, как самый защищенный вариант на сегодняшний день.

Чем отличаются WPA(WPA2) и WPA-PSK(WPA2-PSK)

Стандартом WPA предусмотрен Расширяемый протокол аутентификации (EAP) как основа для механизма аутентификации пользователей. Непременным условием аутентификации является предъявление пользователем свидетельства (иначе называют мандатом), подтверждающего его право на доступ в сеть. Для этого права пользователь проходит проверку по специальной базе зарегистрированных пользователей. Без аутентификации работа в сети для пользователя будет запрещена. База зарегистрированных пользователей и система проверки в больших сетях как правило расположены на специальном сервере (чаще всего RADIUS).
Упрощённый режим Pre-Shared Key (WPA-PSK, WPA2-PSK) позволяет использовать один пароль, который хранится непосредственно в маршрутизаторе. С одной стороны все упрощается, нет необходимости создавать и сопровождать базу пользователей, с другой стороны все заходят под одним паролем.
В домашних условиях целесообразней использовать WPA2-PSK, то есть упрощенный режим стандарта WPA. Безопасность Wi-Fi от такого упрощения не страдает.

Пароль доступа Wi-Fi

Тут все просто. Пароль к вашей беспроводной точке доступа (роутеру) должен быть более 8 символов и содержать буквы в разном регистре, цифры, знаки препинания. И он никаким боком не должен ассоциироваться с вами. А это значит, что в качестве пароля нельзя использовать даты рождения, ваши имена, номера машин, телефонов и т.п.
Так как сломать в лоб WPA2-AES практически невозможно (была лишь пара случаев смоделированных в лабораторных условиях), то основными методами взлома WPA2 являются атака по словарю и брут-форс (последовательный перебор всех вариантов паролей). Поэтому чем сложней пароль, тем меньше шансов у злоумышленников.

… в СССР на железнодорожных вокзалах получили широкое распространение автоматические камеры хранения. В качестве кодовой комбинации замка использовались одна буква и три цифры. Однако мало кто знает, что первая версия ячеек камеры хранения использовала в качестве кодовой комбинации 4 цифры. Казалось бы какая разница? Ведь количество кодовых комбинаций одинаково — 10000 (десять тысяч). Но как показала практика (особенно Московского Уголовного Розыска), когда человеку предлагалось в качестве пароля к ячейке камеры хранения использовать комбинацию из 4-х цифр, то очень много людей использовало свой год рождения (чтобы не забыть). Чем небезуспешно пользовались злоумышленники. Ведь первые две цифры в дате рождения абсолютного большинства населения страны были известны — 19. Осталось на глазок определить примерный возраст сдающего багаж, а любой из нас это может сделать с точностью +/- 3 года, и в остатке мы получаем (точнее злоумышленники) менее 10 комбинаций для подбора кода доступа к ячейке автоматической камеры хранения…

Самый популярный пароль

Человеческая лень и безответственность берут свое. Вот список самых популярных паролей:

123456
qwerty
111111
123123
1a2b3c
Дата рождения
Номер мобильного телефона

Правила безопасности при составлении пароля

Каждому свое. То есть пароль маршрутизатора не должен совпадать с любым другим Вашим паролем. От почты например. Возьмите себе за правило, у всех аккаунтов свои пароли и они все разные.
Используйте стойкие пароли, которые нельзя угадать. Например: 2Rk7-kw8Q11vlOp0

У Wi-Fi пароля есть один огромный плюс. Его не надо запоминать. Его можно написать на бумажке и приклеить на дно маршрутизатора.

Гостевая зона Wi-Fi

Если ваш роутер позволяет организовать гостевую зону. То обязательно сделайте это. Естественно защитив ее WPA2 и надежным паролем. И теперь, когда к вам домой придут друзья и попросятся в интернет, вам не придется сообщать им основной пароль. Более того гостевая зона в маршрутизаторах изолирована от основной сети. И любые проблемы с девайсами ваших гостей не повлияют на вашу домашнюю сеть.

Нередко возникает вопрос: какой тип шифрования Wi-Fi выбрать для домашнего маршрутизатора. Казалось бы мелочь, но при некорректных параметрах, к сети , да и c передачей информации по Ethernet-кабелю могут возникнуть проблемы.

Поэтому здесь мы рассмотрим, какие типы шифрования данных поддерживают современные WiFi роутеры, и чем тип шифрования aes отличается от популярного wpa и wpa2.

Тип шифрования беспроводной сети: как выбрать способ защиты?

Итак, всего существует 3 типа шифрования:

1. WEP шифрование

Тип шифрования WEP появился ещё в далеких 90-х и был первым вариантом защиты Wi-Fi сетей: позиционировался он как аналог шифрования в проводных сетях и применял шифр RC4. Существовало три распространенных алгоритма шифровки передаваемых данных - Neesus, Apple и MD5 - но каждый из них не обеспечивал должного уровня безопасности. В 2004 году IEEE объявили стандарт устаревшим ввиду того, что он окончательно перестал обеспечивать безопасность подключения к сети. В данный момент такой тип шифрования для wifi использовать не рекомендуется, т.к. он не является криптостойким.

2. WPS - это стандарт, не предусматривающий использование . Для подключения к роутеру достаточно просто нажать на соответствующую кнопку, о которой мы подробно рассказывали в статье .

Теоретически WPS позволяет подключиться к точке доступа по восьмизначному коду, однако на практике зачастую достаточно лишь четырех.

Этим фактом преспокойно пользуются многочисленные хакеры, которые достаточно быстро (за 3 - 15 часов) взламывают сети wifi, поэтому использовать данное соединение также не рекомендуется.

3. Тип шифрования WPA/WPA2

Куда лучше обстоят дела с шифрованием WPA. Вместо уязвимого шифра RC4 здесь используется шифрование AES, где длина пароля – величина произвольная (8 – 63 бита). Данный тип шифрования обеспечивает нормальный уровень безопасности безопасность, и вполне подходит для простых wifi маршрутизаторов. При этом существует две его разновидности:

Тип PSK (Pre-Shared Key) – подключение к точке доступа осуществляется с помощью заранее заданного пароля.
- Enterprise – пароль для каждого узла генерируется автоматически с проверкой на серверах RADIUS.

Тип шифрования WPA2 является продолжением WPA с улучшениями безопасности. В данном протоколе применяется RSN, в основе которого лежит шифрование AES.

Как и у шифрования WPA, тип WPA2 имеет два режима работы: PSK и Enterprise.

С 2006 года тип шифрования WPA2 поддерживается всем Wi-Fi оборудованием, соответственное гео можно выбрать для любого маршрутизатора.

Преимущества шифрования WPA2 перед WPA:

Генерация ключей шифрования происходит в процессе подключения к роутеру (взамен статических);
- Использование алгоритма Michael для контроля целостности передаваемых сообщений
- Использование вектора инициализации существенно большей длины.
Кроме того, тип шифрования Wi-Fi выбирать стоит в зависимости от того, где используется ваш роутер:

Шифрование WEP, TKIP и CKIP вообще не стоит использовать;

Для домашней точки доступа вполне подойдет WPA/WPA2 PSK;

Для стоит выбрать WPA/WPA2 Enterprise.