5.2 IEEE 802.1X
Как показало время, WEP оказалась не самой надёжной технологией защиты. После 2001 года для проводных и беспроводных сетей был внедрён новый стандарт IEEE 802.1X, который использует вариант динамических 128-разрядных ключей шифрования, то есть периодически изменяющихся во времени. Таким образом, пользователи сети работают сеансами, по завершении которых им присылается новый ключ. Например, Windows XP поддерживает данный стандарт, и по умолчанию время одного сеанса равно 30 минутам. IEEE 802.1X - это новый стандарт, который оказался ключевым для развития индустрии беспроводных сетей в целом. За основу взято исправление недостатков технологий безопасности, применяемых в 802.11, в частности, возможность взлома WEP, зависимость от технологий производителя и т. п. 802.1X позволяет подключать в сеть даже PDA-устройства, что позволяет более выгодно использовать саму идею беспроводной связи. С другой стороны, 802.1X и 802.11 являются совместимыми стандартами. В 802.1X применяется тот же алгоритм, что и в WEP, а именно - RC4, но с некоторыми отличиями. 802.1X базируется на протоколе расширенной аутентификации (EAP).
Протокол ЕАР (RFC2284) и стандарт 802.1Xне регламентируют использование особого алгоритма аутентификации. Администратор сети может применять соответствующую протоколу ЕАР разновидность аутентификации — или 802.1X, или ЕАР. Единственное требование — чтобы как клиент стандарта 802.11 (здесь он называется просителем (supplicant)), так и сервер аутентификации поддерживали алгоритм ЕАР-аутентификации. Такая открытая и расширяемая архитектура позволяет использовать базовую аутентификацию в различных условиях, и в каждой ситуации можно применять подходящую разновидность аутентификации.
Ниже приведены примеры типов ЕАР-аутентификации.
· ЕАРзащитытранспортногоуровня(EAP-transport layer security, EAP-PEAP). Работает аналогично протоколу защищенных сокетов (securesocketslayer, SSL). Взаимная аутентификация выполняется с использованием цифровых сертификатов на стороне сервера для создания SSL-туннеля для клиента, осуществляющего защищенную аутентификацию в сети.
· EAP-Message Digest 5 (EAP-MD5). Аналогично протоколу аутентификации с предварительным согласованием вызова (challengehandshakeauthenticationprotocol, CHAP), EAP-MD5 обеспечивает работу алгоритма односторонней аутентификации с использованием пароля.
· EAP-Cisco. ЕАР-аутентификация типа EAP-Cisco, которую называют также LEAP, была первой, определенной для применения специально в беспроводных LAN. EAP-Cisco— это алгоритм взаимной аутентификации с использованием пароля.
· EAP-SIM, EAP-AKA - используются в сетях GSM мобильной связи
· EAP-MSCHAP V2 - метод аутентификации на основе логина/пароля пользователя в MS-сетях
· EAP-TLS - аутентификация на основе цифровых сертификатов
· EAP-SecureID - метод на основе однократных паролей
Аутентификация по стандарту 802.1Xтребует наличия трех составляющих.
· Проситель. Размещается на стороне клиента беспроводной LAN.
· Аутентификатор (authenticator). Размещается в точке доступа.
· Сервер аутентификации. Размещается на сервере RADIUS.
Теперь рассмотрим сам процесс аутентификации. Он состоит из следующих стадий:
1. Клиент может послать запрос на аутентификацию (EAP-start message) в сторону точки доступа.
2. Точка доступа (Аутентификатор) в ответ посылает клиенту запрос на идентификацию клиента (EAP-request/identity message). Аутентификатор может послать EAP-request самостоятельно, если увидит, что какой-либо из его портов перешел в активное состояние
3. Клиент в ответ высылает EAP-response packet с нужными данными, который точка доступа (аутентификатор) перенаправляет в сторону Radius-сервера (сервера аутентификации).
4. Сервер аутентификации посылает аутентификатору (точке доступа) challenge-пакет (запрос информации о подлинности клиента). Аутентификатор пересылает его клиенту.
5. Далее происходит процесс взаимной идентификации сервера и клиента. Количество стадий пересылки пакетов туда-сюда варьируется в зависимости от метода EAP, но для беспроводных сетей приемлема лишь «strong» аутентификация с взаимной аутентификацией клиента и сервера (EAP-TLS, EAP-TTLS, EAP-PEAP) и предварительным шифрованием канала связи.
6. На следующий стадии, сервер аутентификации, получив от клиента необходимую информацию, разрешает (accept) или запрещает (reject) тому доступ, с пересылкой данного сообщения аутентификатору. Аутентификатор (точка доступа) открывает порт для Supplicant-а, если со стороны RADIUS-сервера пришел положительный ответ (Accept).
7. Порт открывается, аутентификатор пересылает клиенту сообщение об успешном завершении процесса, и клиент получает доступ в сеть
8. После отключения клиента, порт на точке доступа опять переходит в состояние «закрыт».
5.3 WPA
В конце 2003 года был внедрён стандарт Wi-Fi Protected Access (WPA), который совмещает преимущества динамического обновления ключей IEEE 802.1X с кодированием протокола интеграции временного ключа TKIP, протоколом расширенной аутентификации (EAP) и технологией проверки целостности сообщений MIC. WPA - это временный стандарт, о котором договорились производители оборудования, пока не вступил в силу IEEE 802.11i. По сути, WPA = 802.1X + EAP + TKIP + MIC, где:
WPA- технология защищённого доступа к беспроводным сетям
EAP - протокол расширенной аутентификации (Extensible Authentication Protocol)
TKIP - протокол интеграции временного ключа (Temporal Key Integrity Protocol)
MIC- технология проверки целостности сообщений (MessageIntegrityCheck).
От внешнего проникновения и изменения информации также обороняет технология проверки целостности сообщений (MessageIntegrityCheck). Достаточно сложный математический алгоритм позволяет сверять отправленные в одной точке и полученные в другой данные. Если замечены изменения и результат сравнения не сходится, такие данные считаются ложными и выбрасываются. Благодаря MIC могут быть ликвидированы слабые места защиты, способствующие проведению атак с использованием поддельных фреймов и жонглированием битами, рассмотренные ранее в. IEEEпредложила специальный алгоритм, получивший название Michael(Майкл), чтобы усилить роль ICV в шифровании фреймов данных стандарта 802.11.
MIC имеет уникальный ключ, который отличается от ключа, используемого для шифрования фреймов данных. Этот уникальный ключ перемешивается с назначенным МАС-адресом и исходным МАС-адресом фрейма, а также со всей незашифрованной частью фрейма, несущей полезную нагрузку.
Меры противодействия MIC состоят в выполнении приемником следующих задач:
1.Приемник удаляет существующий ключ на ассоциирование.
2.Приемник регистрирует проблему как относящуюся к безопасности сети.
3.Ассоциированный клиент, от которого был получен ложный фрейм, не может быть ассоциирован и аутентифицирован в течение 60 секунд, чтобы замедлить атаку
Если клиент получил ложный фрейм, то он отбрасывает все фреймы, не соот ветствующие стандарту 802.1X. Такой клиент также запрашивает новый ключ.
Стандарт TKIPиспользует автоматически подобранные 128-битные ключи, которые создаются непредсказуемым способом и общее число вариаций которых достигает 500 миллиардов. Сложная иерархическая система алгоритма подбора ключей и динамическая их замена через каждые 10 Кбайт (10 тыс. передаваемых пакетов) делают систему максимально защищённой.
Правда, TKIPсейчас не является лучшим в реализации шифрования, поскольку в силу вступают новые алгоритмы, основанные на технологии AdvancedEncryptionStandard(AES), которая, уже давно используется в VPN. Что касается WPA, поддержка AESуже реализована в WindowsXP, пока только опционально.
Помимо этого, параллельно развивается множество самостоятельных стандартов безопасности от различных разработчиков, в частности, в данном направлении преуспевают Intelи Cisco. В 2004 году появляется WPA2, или 802.11i, который, в настоящее время является максимально защищённым.
Таким образом, на сегодняшний день у обычных пользователей и администраторов сетей имеются все необходимые средства для надёжной защиты Wi-Fi, и при отсутствии явных ошибок (пресловутый человеческий фактор) всегда можно обеспечить уровень безопасности, соответствующий ценности информации, находящейся в такой сети.
Вывод
Сегодня беспроводную сеть считают защищенной, если в ней функционируют три основных составляющих системы безопасности: аутентификация пользователя, конфиденциальность и целостность передачи данных. Для получения достаточного уровня безопасности необходимо воспользоваться рядом правил при организации и настройке частной Wi-Fi-сети:
1. максимальный уровень безопасности обеспечит применение VPN- используйте эту технологию в корпоративных сетях.И хотя технология VPNне предназначалась изначально именно для Wi-Fi, она может использоваться для любого типа сетей, и идея защитить с её помощью беспроводные их варианты одна из лучших на сегодня. Плюс технологии состоит и в том, что на протяжении более трёх лет практического использования в индустрии данный протокол не получил никаких нареканий со стороны пользователей. Информации о его взломах не было.;
2. если есть возможность использовать 802.1X (например, точка доступа поддерживает, имеется RADIUS-сервер) - воспользуйтесь ей (впрочем, уязвимости есть и у 802.1X);
3. перед покупкой сетевых устройств внимательно ознакомьтесь с документацией. Узнайте, какие протоколы или технологии шифрования ими поддерживаются. Проверьте, поддерживает ли эти технологии шифрования ваша ОС. Если нет, то скачайте апдейты на сайте разработчика. Если ряд технологий не поддерживается со стороны ОС, то это должно поддерживаться на уровне драйверов;
4. обратите внимание на устройства, использующие WPA2 и 802.11i, поскольку в этом стандарте для обеспечения безопасности используется новый Advanced Encryption Standard (AES);
5. если точка доступа позволяет запрещать доступ к своим настройкам с помощью беспроводного подключения, то используйте эту возможность. Настраивайте AP только по проводам. Не используйте по радио протокол SNMP, web-интерфейс и telnet;