Войти
Защищенный доступ Wi-Fi (WPA ), Wi-Fi Protected Access II (WPA2 ) и Wi-Fi Protected Access 3 (WPA3 ) - три программы сертификации безопасности и защиты, разработанные Wi-Fi Alliance для защиты беспроводных компьютерных сетей. Альянс определил это в ответ на серьезные недостатки, обнаруженные исследователями в предыдущей системе, Wired Equivalent Privacy (WEP).
WPA (иногда называемый черновиком стандарта IEEE 802.11i) стал доступен в 2003 году. Wi-Fi Alliance задумал это как промежуточную меру в ожидании доступности более безопасного и сложного WPA2, который стал доступен в 2004 году и является обычным сокращением для полной версии IEEE 802.11i (или IEEE 802.11i-2004 ) стандарт.
В январе 2018 года Wi-Fi Alliance объявил о выпуске WPA3 с несколькими улучшениями безопасности по сравнению с WPA2.
Wi-Fi Alliance планировал использовать WPA в качестве промежуточной меры вместо WEP в ожидании доступности полного стандарта IEEE 802.11i. WPA может быть реализован посредством обновления прошивки на беспроводных сетевых интерфейсных платах, разработанных для WEP, которые начали поставляться еще в 1999 году. Однако, поскольку изменения, необходимые в точках беспроводного доступа (AP) были более обширными, чем те, которые требовались на сетевых картах, большинство AP до 2003 года не могли быть обновлены для поддержки WPA.
Протокол WPA реализует большую часть стандарта IEEE 802.11i. В частности, для WPA был принят протокол Temporal Key Integrity Protocol (TKIP). WEP использует 64-битный или 128-битный ключ шифрования, который необходимо вручную вводить на беспроводных точках доступа и устройствах и который не изменяется. TKIP использует ключ для каждого пакета, что означает, что он динамически генерирует новый 128-битный ключ для каждого пакета и, таким образом, предотвращает типы атак, которые скомпрометировали WEP.
WPA также включает проверку целостности сообщения, который предназначен для предотвращения изменения злоумышленником и повторной отправки пакетов данных. Это заменяет циклический контроль избыточности (CRC), который использовался стандартом WEP. Главный недостаток CRC состоял в том, что он не давал достаточно надежной гарантии целостности данных для обрабатываемых пакетов. Для решения этих проблем существовали хорошо протестированные коды аутентификации сообщений, но они требовали слишком большого количества вычислений для использования на старых сетевых картах. WPA использует алгоритм проверки целостности сообщения под названием TKIP для проверки целостности пакетов. TKIP намного надежнее CRC, но не так надежен, как алгоритм, используемый в WPA2. С тех пор исследователи обнаружили недостаток в WPA, основанный на старых недостатках WEP и ограничениях хэш-функции кода целостности сообщений, названной Michael, для извлечения ключевого потока из коротких пакетов для использования для повторной инъекции и спуфинга.
Ратифицированный в 2004 г., WPA2 заменил WPA. WPA2, требующий тестирования и сертификации Wi-Fi Alliance, реализует обязательные элементы IEEE 802.11i. В частности, он включает обязательную поддержку CCMP, режима шифрования на основе AES. Сертификация началась в сентябре 2004 г. С 13 марта 2006 г. по 30 июня 2020 г. сертификация WPA2 была обязательной для всех новых устройств с товарным знаком Wi-Fi.
В январе 2018 г., Wi-Fi Alliance анонсировал WPA3 как замену WPA2. Сертификация началась в июне 2018 года.
Новый стандарт использует эквивалентную 192-битную криптографическую стойкость в режиме WPA3-Enterprise (AES-256 в режиме GCM с SHA-384 как HMAC ), но по-прежнему требует использования CCMP-128 (AES-128 в режиме CCM ) в качестве минимального алгоритма шифрования в режиме WPA3-Personal.
Стандарт WPA3 также заменяет обмен Pre-Shared Key на одновременную аутентификацию Equals, как определено в IEEE 802.11-2016, что приводит к более безопасный начальный обмен ключами в персональном режиме и прямая секретность. Wi-Fi Alliance также утверждает, что WPA3 уменьшит проблемы безопасности, вызванные ненадежными паролями, и упростит процесс настройки устройств без интерфейса дисплея.
Защита кадров управления, как указано в IEEE 802.11w Поправка также применяется спецификациями WPA3.
WPA был разработан специально для работы с беспроводным оборудованием, выпущенным до введения протокола WPA, который обеспечивает недостаточную безопасность с помощью WEP. Некоторые из этих устройств поддерживают WPA только после применения обновлений прошивки, которые недоступны для некоторых устаревших устройств.
Устройства Wi-Fi, сертифицированные с 2006 года, поддерживают протоколы безопасности WPA и WPA2. WPA3 требуется с 1 июля 2020 года. Новые версии могут не работать с некоторыми старыми сетевыми картами.
Различные версии WPA и механизмы защиты можно различать в зависимости от целевого конечного пользователя (в соответствии с методом распределения ключей аутентификации) и используемого протокола шифрования.
Первоначально только EAP-TLS (Extensible Authentication Protocol - Transport Layer Security ) был сертифицирован альянсом Wi-Fi. В апреле 2010 года Wi-Fi Alliance объявил о включении дополнительных типов EAP в свои программы сертификации WPA- и WPA2- Enterprise. Это было сделано для того, чтобы продукты, сертифицированные WPA-Enterprise, могли взаимодействовать друг с другом.
По состоянию на 2010 год программа сертификации включает следующие типы EAP:
Клиенты и серверы 802.1X, разработанные отдельными фирмами, могут поддерживать другие типы EAP. Эта сертификация представляет собой попытку взаимодействия популярных типов EAP; их неспособность сделать это по состоянию на 2013 год является одной из основных проблем, препятствующих развертыванию 802.1X в гетерогенных сетях.
Коммерческие серверы 802.1X включают Microsoft Internet Authentication Service и Juniper Networks Steelbelted RADIUS, а также сервер Aradial Radius. FreeRADIUS является открытым исходным кодом Сервер 802.1X.
Предварительный общий ключ WPA и WPA2 остаются уязвимыми для атак взлома пароля, если пользователи полагаются на слабый пароль или кодовая фраза. Хэши парольной фразы WPA выбираются из имени SSID и его длины; радужные таблицы существуют для 1000 самых популярных сетевых идентификаторов SSID и множества общих паролей, требуя только быстрого поиска для ускорения взлома WPA-PSK.
Грубая подмена простых паролей может быть предпринята с использованием Aircrack Suite, начиная с четырехстороннего рукопожатия аутентификации, которым обмениваются во время ассоциации или периодической повторной аутентификации.
WPA3 заменяет криптографические протоколы, чувствительные к автономному анализу, протоколами, которые требуют взаимодействия с инфраструктурой для каждого угаданного пароля, предположительно устанавливая временные ограничения на количество угадываний. Однако недостатки конструкции в WPA3 позволяют злоумышленникам запускать атаки методом грубой силы (см. Атака Dragonblood ).
WPA и WPA2 не обеспечивают прямой секретности, что означает, что как только злоумышленник обнаруживает предварительный общий ключ, они потенциально могут расшифровать все пакеты, зашифрованные с использованием этого PSK, переданные в будущем и даже в прошлом, которые злоумышленник может пассивно и тихо собирать. Это также означает, что злоумышленник может незаметно перехватывать и расшифровывать чужие пакеты, если точка доступа с защитой WPA предоставляется бесплатно в публичном месте, поскольку ее пароль обычно передается всем в этом месте. Другими словами, WPA защищает только от злоумышленников, не имеющих доступа к паролю. По этой причине безопаснее использовать Transport Layer Security (TLS) или аналогичный поверх этого для передачи любых конфиденциальных данных. Однако, начиная с WPA3, эта проблема была решена.
Мэти Ванхуф и Фрэнк Писсенс значительно улучшили атаки WPA-TKIP Эрика Тьюса и Мартин Бек. Они продемонстрировали, как вводить произвольное количество пакетов, каждый из которых содержит не более 112 байтов полезной нагрузки. Это было продемонстрировано путем реализации сканера портов , который может быть запущен против любого клиента, использующего WPA-TKIP. Кроме того, они показали, как расшифровать произвольные пакеты, отправленные клиенту. Они упомянули, что это может быть использовано для перехвата TCP-соединения, позволяя злоумышленнику внедрить вредоносный JavaScript, когда жертва посещает веб-сайт. Напротив, атака Beck-Tews могла расшифровать только короткие пакеты с наиболее известным содержанием, например, сообщения ARP, и позволила внедрить только от 3 до 7 пакетов размером не более 28 байтов. Атака Beck-Tews также требует включения Quality of Service (как определено в 802.11e ), в то время как атака Vanhoef-Piessens этого не делает. Ни одна из атак не приводит к восстановлению общего сеансового ключа между клиентом и точкой доступа. Авторы говорят, что использование короткого интервала смены ключей может предотвратить некоторые атаки, но не все, и настоятельно рекомендуют переключиться с TKIP на AES-based CCMP.
. Халворсен и другие показывают, как изменить Beck-Tews атака, позволяющая внедрить от 3 до 7 пакетов размером не более 596 байт. Обратной стороной является то, что для их атаки требуется значительно больше времени: примерно 18 минут 25 секунд. В другой работе Ванхуф и Писсенс показали, что, когда WPA используется для шифрования широковещательных пакетов, их исходная атака также может быть выполнена. Это важное расширение, поскольку значительно большее количество сетей используют WPA для защиты широковещательных пакетов, чем для защиты одноадресных пакетов. Время выполнения этой атаки составляет в среднем около 7 минут, по сравнению с 14 минутами оригинальной атаки Ванхёфа-Писсенса и Бек-Тьюса.
Уязвимости TKIP значительны в том, что WPA-TKIP считался чрезвычайно безопасной комбинацией; действительно, WPA-TKIP по-прежнему является вариантом конфигурации для широкого спектра устройств беспроводной маршрутизации, предоставляемых многими поставщиками оборудования. Опрос, проведенный в 2013 году, показал, что 71% по-прежнему разрешают использование TKIP, а 19% поддерживают исключительно TKIP.
Более серьезный недостаток безопасности был обнаружен в декабре 2011 года Стефаном Фибёком, который влияет на беспроводные маршрутизаторы с функцией Wi-Fi Protected Setup (WPS), независимо от того, какой метод шифрования они используют. В самых последних моделях есть эта функция, и она включена по умолчанию. Многие производители потребительских устройств Wi-Fi предприняли шаги для устранения возможности выбора слабых парольных фраз, продвигая альтернативные методы автоматического создания и распространения надежных ключей, когда пользователи добавляют в сеть новый беспроводной адаптер или устройство. Эти методы включают нажатие кнопок на устройствах или ввод 8-значного PIN-кода.
. Wi-Fi Alliance стандартизировал эти методы как Wi-Fi Protected Setup; однако широко применяемая функция PIN привнесла новый серьезный недостаток безопасности. Уязвимость позволяет удаленному злоумышленнику восстановить PIN-код WPS, а вместе с ним и пароль WPA / WPA2 маршрутизатора за несколько часов. Пользователям настоятельно рекомендуется отключить функцию WPS, хотя это может быть невозможно на некоторых моделях маршрутизаторов. Кроме того, PIN-код написан на этикетке на большинстве маршрутизаторов Wi-Fi с WPS и не может быть изменен в случае взлома.
WPA3 представляет новую альтернативу для конфигурации устройств, которые не имеют достаточных возможностей пользовательского интерфейса, позволяя расположенным поблизости устройствам служить адекватным пользовательским интерфейсом для целей подготовки сети, тем самым уменьшая потребность в WPS.
В MS-CHAPv 2 было обнаружено несколько слабых мест, некоторые из которых серьезно снижают сложность атак методом грубой силы, делая их выполнимыми с современными оборудование. В 2012 году сложность взлома MS-CHAPv2 была уменьшена до взлома одного ключа DES, работа Мокси Марлинспайк и Марш Рэй. Мокси посоветовал: «Предприятиям, которые зависят от свойств взаимной аутентификации MS-CHAPv2 для подключения к своим WPA2 Radius-серверам, следует немедленно начать переход на что-то другое».
Туннелированные методы EAP с использованием TTLS или PEAP, которые шифруют MSCHAPv2 Exchange широко используются для защиты от использования этой уязвимости. Однако распространенные реализации клиентов WPA2 в начале 2000-х годов были подвержены неправильной настройке конечными пользователями или, в некоторых случаях (например, Android ), не имели какого-либо доступного для пользователя способа правильной настройки проверки CN сертификатов сервера AAA. Это расширило актуальность исходной уязвимости в MSCHAPv2 в сценариях атаки MiTM. В соответствии с более строгими тестами на соответствие WPA2, объявленными вместе с WPA3, сертифицированное клиентское программное обеспечение должно будет соответствовать определенным требованиям, связанным с проверкой сертификата AAA.
Hole196 - это уязвимость в протоколе WPA2, которая злоупотребляет общим Групповой временной ключ (GTK). Его можно использовать для проведения атак типа «человек посередине» и отказа в обслуживании. Однако предполагается, что злоумышленник уже аутентифицирован в точке доступа и, следовательно, владеет GTK.
В 2016 году было показано, что WPA и WPA2 стандарты содержат небезопасный пояснительный генератор случайных чисел (ГСЧ). Исследователи показали, что, если производители реализуют предложенный ГСЧ, злоумышленник может предсказать групповой ключ (GTK), который должен быть случайным образом сгенерирован точкой доступа (AP). Кроме того, они показали, что обладание GTK позволяет злоумышленнику вводить любой трафик в сеть, а также позволяет злоумышленнику расшифровывать одноадресный интернет-трафик, передаваемый по беспроводной сети. Они продемонстрировали свою атаку против маршрутизатора Asus RT-AC51U, который использует драйверы вне дерева MediaTek, которые сами генерируют GTK, и показали, что GTK можно восстановить в течение двух минут. или менее. Точно так же они продемонстрировали, что ключи, сгенерированные демонами доступа Broadcom, работающими на VxWorks 5 и более поздних версиях, могут быть восстановлены за четыре минуты или меньше, что влияет, например, на определенные версии Linksys WRT54G и определенные модели Apple AirPort Extreme. Продавцы могут защититься от этой атаки, используя безопасный ГСЧ. Таким образом, Hostapd, работающий на ядрах Linux, не будет уязвим для этой атаки, и, таким образом, маршрутизаторы с типичными установками OpenWrt или LEDE не обнаруживают этой проблемы.
В октябре 2017 года были опубликованы подробности атаки KRACK (Key Reinstallation Attack) на WPA2. Считается, что атака KRACK затрагивает все варианты WPA и WPA2; однако последствия для безопасности различаются между реализациями, в зависимости от того, как отдельные разработчики интерпретируют плохо определенную часть стандарта. Программные исправления могут устранить уязвимость, но доступны не для всех устройств.
В апреле 2019 года были обнаружены серьезные недостатки конструкции WPA3, которые позволяют злоумышленникам выполнять атаки с понижением версии и побочные каналы атаки, позволяющие подобрать парольную фразу, а также запускать атаки типа «отказ в обслуживании» на базовые станции Wi-Fi.
