), который позволяет защитить Вас от несанкционированного подключения, например, вредных соседей. Пароль паролем, но его ведь могут и взломать, если конечно, среди Ваших соседей нет «хакеров-взломщиков». Поэтому, Wi-Fi протокол еще имеет и различные типы шифрования, которые как раз и позволяют защитить Wi-Fi от взлома, хоть и не всегда.

На данный момент существуют такие типы шифрования, как OPEN , WEB , WPA , WPA2 , о которых мы сегодня и поговорим.

OPEN

Шифрование OPEN по сути никакого шифрования и не имеет, другими словами – нет защиты. Поэтому, любой человек, который обнаружит Вашу точку доступа, сможет легко к ней подключиться. Лучше всего будет поставить шифрования WPA2 и придумать какой-нибудь сложный пароль.

WEB

Данный тип шифрования появился в конце 90-х и является самым первым. На данный момент WEB (Wired Equivalent Privacy ) – это самый слабый тип шифрования. Некоторые роутеры и другие устройства, поддерживающие Wi-Fi, исключают поддержку WEB.

Как я уже сказал, шифрование WEB очень ненадежно и его лучше избегать, как и OPEN, так как, он создает защиту на очень короткое время, по истечению которого можно с легкостью узнать пароль любой сложности. Обычно пароли WEB имеют 40 или 103 бита, что позволяет подобрать комбинацию за несколько секунд.

Дело в том, что WEB передает части этого самого пароля (ключа) вместе с пакетами данных, а эти пакеты можно с легкостью перехватить. На данный момент существуют несколько программ, занимающихся как раз перехватом этих самых пакетов, но говорить об этом в этой статье я не буду.

WPA/WPA2

Данный тип является самым современным и новых пока что еще нет. Можно задавать произвольную длину пароля от 8 до 64 байтов и это достаточно сильно затрудняет взлом.

А тем временем, стандарт WPA поддерживает множество алгоритмов шифрования, которые передаются после взаимодействия TKIP с CCMP . TKIP был что-то типа мостика между WEB и WPA , и существовал до тех пор, пока IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) создавали полноценный алгоритм CCMP . Между тем, TKIP тоже страдал от некоторых типов атак, поэтому его тоже считают не очень безопасным.

Также, шифрование WPA2 использует два режима начальной аутентификации, другими словами, проверки пароля для доступа пользователя (клиента) к сети. Называются они PSK и Enterprise . Первый режим – означает вход по одному паролю, который мы вводим при подключении. Для больших компаний это не очень удобно, так как, после ухода каких-то сотрудников, приходится каждый раз менять пароль, чтобы он не получил доступ к сети, и уведомлять об этом остальных сотрудников, подключенных к этой сети. Поэтому, чтобы все это было более удобно, придумали режим Enterprise , который позволяет использовать множество ключей, хранящихся на сервере RADIUS .

WPS

Технология WPS или по-другому QSS позволяет подключаться к сети посредством простого нажатия кнопки. В принципе о пароле можно даже и не думать. Но тут тоже есть свои недостатки, которые имеют серьезные просчеты в системе допуска.

С помощью WPS мы можем подключаться к сети по коду, состоящему из 8 символов, по-другому PIN . Но в данном стандарте существуют ошибка из-за которой узнав всего 4 цифры данного пин кода, можно узнать и весть ключ, для этого достаточно 10 тысяч попыток . Таким образом, можно получить и пароль, каким бы сложным он не был.

На вход через WPS, в секунду можно отправлять по 10-50 запросов, и через часов 4-16 Вы получите долгожданный ключик.

Конечно, всему приходит конец, данная уязвимость была раскрыта и уже в будущих технологиях стали внедрять ограничения на число попыток входа, после истечения этого периода, точка доступа временно отключает WPS. На сегодняшний момент более половины пользователей все еще имеют устройства без данной защиты.

Если Вы хотите защитить свой пароль, то рекомендуется отключить WPS, делается это обычно в админ-панели. Если Вы иногда пользуетесь WPS, то включайте его только тогда, когда подключаетесь к сети, в остальное время выключайте.

Вот таким образом мы с Вами узнали о различных типах шифрования Wi-Fi сети, какие из них лучше, а какие хуже. Лучше, конечно же, использовать шифрование начиная с WPA, но WPA2 намного лучше.

По каким-то вопросам или есть, что добавить, обязательно отпишитесь в комментариях.

А тем временем, Вы можете посмотреть видео о том, как усилить Wi-Fi соединение , а также усилить USB-модем .

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

Многие роутеры в качестве опций предоставляют следующие стандарты безопасности: WPA2-PSK (TKIP), WPA2-PSK (AES) и WPA2-PSK (TKIP/AES). Сделаете неправильный выбор – получите более медленную и менее защищенную сеть.

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

Еще более сложно? Ничего удивительного. Но всё, что вам на самом деле нужно сделать – это найти в рабочем списке вашего устройства одну, обеспечивающую наибольшую защиту опцию. Вот наиболее вероятный список опций вашего роутера:

• Open (risky) : в открытых сетях Wi-Fi нет кодовых фраз. Вам не следует устанавливать эту опцию – серьезно, вы можете дать повод полиции нагрянуть к вам в гости.
• WEP 64 (risky) : старый стандарт протокола WEP легко уязвим, и вам не следует его использовать.
• WEP 128 (risky) : это тот же WEP, но с увеличенной длиной шифровального ключа. По факту уязвим не менее, чем WEP 64.
• WPA-PSK (TKIP) : здесь используется оригинальная версия протокола WPA (по сути – WPA1). Он не вполне безопасен и был заменен на WPA2.
• WPA-PSK (AES) : здесь используется оригинальный протокол WPA, где TKIP заменен на более современный стандарт шифрования AES. Этот вариант предлагается как временная мера, но устройства, поддерживающие AES, почти всегда будут поддерживать WPA2, в то время как устройства, которым требуется WPA, почти никогда не будут поддерживать AES. Таким образом, эта опция не имеет большого смысла.
• WPA2-PSK (TKIP) : здесь используется современный стандарт WPA2 со старым алгоритмом шифрования TKIP. Этот вариант не безопасен, и его достоинство заключается только в том, что он подходит для старых устройств, которые не поддерживают опцию WPA2-PSK (AES).
• WPA2-PSK (AES) : это наиболее употребительная опция безопасности. Здесь используется WPA2, новейший стандарт шифрования для сетей Wi-Fi, и новейший протокол шифрования AES. Вам следует использовать эту опцию. На некоторых устройствах вы увидите опцию под названием просто «WPA2» или «WPA2-PSK», что в большинстве случаев подразумевает использование AES.
• WPAWPA2-PSK (TKIP/AES) : некоторые устройства предлагают – и даже рекомендуют – такую смешанную опцию. Данная опция позволяет использовать и WPA, и WPA2 – как с TKIP, так и с AES. Это обеспечивает максимальную совместимость с любыми древними устройствами, которые у вас могут быть, но также дает хакерам возможность проникнуть в вашу сеть путем взлома более уязвимых протоколов WPA и TKIP.

Сертификация WPA2 действительна с 2004 г., в 2006 г. она стала обязательной. Любое устройство с логотипом «Wi-Fi», произведенное после 2006 г., должно поддерживать стандарт шифрования WPA2.

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.

Для сравнения, при использовании WPA2 с AES даже стандарт 802.11n поддерживает скорость до 300 Мбит/с, а стандарт 802.11ac предлагает теоретическую максимальную скорость 3,46 Гбит/с при оптимальных (читай: идеальных) условиях.
В большинстве роутеров, как мы уже убедились, список опций обычно включает в себя WEP, WPA (TKIP) и WPA2 (AES) – и, возможно, смешанную опцию режима максимальной совместимости WPA (TKIP) + WPA2 (AES), добавленную с лучшими намерениями.
Если у вас роутер необычного типа, который предлагает WPA2 или вместе с TKIP, или вместе с AES, выбирайте AES. Почти все ваши устройства точно будут с ним работать, к тому же более быстро и более безопасно. AES – простой и рациональный выбор.

Несомненно, многие пользователи компьютеров, работающие с интернетом (и не только), слышали о таком термине, как AES. Что это за система, какие алгоритмы она использует и для чего применяется, имеет представление достаточно ограниченный круг людей. Обычному юзеру это по большому счету знать и не нужно. Тем не менее рассмотрим эту криптографическую систему, особо не вникая в сложные математические вычисления и формулы, чтобы это было понятно любому человеку.

Что такое AES-шифрование?

Начнем с того, что сама по себе система представляет набор алгоритмов, позволяющих скрыть начальный вид каких-то передаваемых, получаемых пользователем или хранимых на компьютере данных. Чаще всего она применяется в интернет-технологиях, когда требуется обеспечить полную конфиденциальность информации, и относится к так называемым алгоритмам симметричного шифрования.

Тип шифрования AES предполагает использование для преобразования информации в защищенный вид и обратного декодирования одного и того же ключа, который известен и отправляющей, и принимающей стороне, в отличие от симметричного шифрования, в котором предусмотрено применение двух ключей - закрытого и открытого. Таким образом, нетрудно сделать вывод, что, если обе стороны знают правильный ключ, процесс шифрования и дешифровки производится достаточно просто.

Немного истории

Впервые AES-шифрование упоминается еще в 2000 году, когда на конкурсе выбора преемника системы DES, которая являлась стандартом в США с 1977 года, победителем стал алгоритм Rijndael.

В 2001 году AES-система была официально принята в качестве нового федерального стандарта шифрования данных и с тех пор используется повсеместно.

Виды шифрования AES

Включала в себя несколько промежуточных стадий, которые в основном были связаны с увеличением длины ключа. Сегодня различают три основных типа: AES-128-шифрование, AES-192 и AES-256.

Название говорит само за себя. Цифровое обозначение соответствует длине применяемого ключа, выраженной в битах. Кроме того, AES-шифрование относится к блочному типу, который работает непосредственно с блоками информации фиксированной длины, шифруя каждый из них, в отличие от поточных алгоритмов, оперирующих единичными символами открытого сообщения, переводя их в зашифрованный вид. В AES длина блока составляет 128 бит.

Если говорить научным языком, те же алгоритмы, которые использует AES-256-шифрование, подразумевают операции на основе полиноминального представления операций и кодов при обработке двумерных массивов (матриц).

Как это работает?

Алгоритм работы достаточно сложен, однако включает в себя использование нескольких базовых элементов. Изначально применяется двумерная матрица, циклы преобразования (раунды), раундовый ключ и таблицы начальной и обратной подстановок.

Процесс шифрования данных состоит из нескольких этапов:

• вычисление всех раундовых ключей;
• подстановка байтов с помощью основной таблицы S-Box;
• сдвиг в форме с использованием различающихся величин (см. рисунок выше);
• смешивание данных внутри каждого столбца матрицы (формы);
• сложение формы и раундового ключа.

Дешифровка производится в обратном порядке, но вместо таблицы S-Box применяется таблица обратных постановок, которая была упомянута выше.

Если привести пример, при наличии ключа длиной 4 бита для перебора потребуется всего 16 стадий (раундов), то есть необходимо проверить все возможные комбинации, начиная с 0000 и заканчивая 1111. Естественно, такая защита взламывается достаточно быстро. Но если взять ключи побольше, для 16 бит потребуется 65 536 стадий, а для 256 бит - 1,1 х 10 77 . И как было заявлено американскими специалистами, на подбор правильной комбинации (ключа) уйдет порядка 149 триллионов лет.

Что применить при настройке сети на практике: шифрование AES или TKIP?

Теперь перейдем к использованию AES-256 при шифровании передаваемых и принимаемых данных в беспроводных сетях.

Как правило, в любом имеется несколько параметров на выбор: только AES, только TKIP и AES+TKIP. Они применяются в зависимости от протокола (WEP или WEP2). Но! TKIP является устаревшей системой, поскольку обладает меньшей степенью защиты и не поддерживает подключения 802.11n со скоростью передачи данных, превышающей 54 Мбит/с. Таким образом, вывод о приоритетном использовании AES вместе с режимом безопасности WPA2-PSK напрашивается сам собой, хотя можно задействовать оба алгоритма в паре.

Вопросы надежности и безопасности алгоритмов AES

Несмотря на громкие заявления специалистов, алгоритмы AES теоретически все же уязвимы, поскольку сама природа шифрования имеет простое алгебраическое описание. Это отмечал еще Нильс Фергюссон. А в 2002 году Йозеф Пепшик и Николя Куртуа опубликовали статью, обосновывающую потенциально возможную атаку XSL. Правда, она в научном мире вызвала много споров, и некоторые посчитали их вычисления ошибочными.

В 2005 году было сделано предположение о том, что атака может использовать сторонние каналы, а не только математические вычисления. При этом одна из атак вычислила ключ после 800 операций, а другая получила его через 2 32 операций (на восьмом раунде).

Вне всяких сомнений, на сегодняшний день эта система и могла бы считаться одной из самых продвинутых, если бы не одно но. Несколько лет назад по интернету прокатилась волна вирусных атак, при которых вирус-шифровальщик (а по совместительству еще и вымогатель), проникая на компьютеры, полностью шифровал данные, требуя за дешифрацию кругленькую сумму денег. При этом в сообщении отмечалось, что шифрование производилось с использованием алгоритма AES1024, которого, как считалось до недавних пор, в природе не существует.

Так это или нет, но даже самые известные разработчики антивирусного ПО, включая и «Лабораторию Касперского», при попытке расшифровки данных оказались бессильны. Многие специалисты признали, что пресловутый в свое время поразивший миллионы компьютеров во всем мире и уничтоживший на них важную информацию, в сравнении с этой угрозой оказался детским лепетом. К тому же I Love You больше был нацелен на файлы мультимедиа, а новый вирус получал доступ исключительно к конфиденциальной информации крупных корпораций. Впрочем, утверждать со всей очевидностью, что здесь использовалось именно шифрование AES-1024, никто не берется.

Заключение

Если подвести некий итог, в любом случае можно сказать, что AES-шифрование на сегодняшний день является самым продвинутым и защищенным, независимо от того, какая применяется длина ключа. Неудивительно, что именно этот стандарт используется в большинстве криптосистем и имеет достаточно широкие перспективы на развитие и усовершенствование в обозримом будущем, тем более что очень вероятным может оказаться и объединение нескольких типов шифрования в одно целое (например, параллельное использование симметричного и асимметричного или блочного и потокового шифрования).

Сегодня не назовешь чем-то из ряда вон выходящим. Однако при этом многие юзеры (особенно владельцы мобильных устройств) сталкиваются с проблемой, какую систему защиты использовать: WEP, WPA или WPA2-PSK. Что это за технологии, мы сейчас и посмотрим. Однако наибольшее внимание будет уделено именно WPA2-PSK, поскольку именно эта протекция является сегодня наиболее востребованной.

WPA2-PSK: что это?

Скажем сразу: это система защиты любого локального подключения к беспроводной сети на основе WI-Fi. К проводным системам на основе сетевых карт, использующих непосредственное соединение при помощи Ethernet, это не имеет никакого отношения.

С применением технологии WPA2-PSK сегодня является наиболее «продвинутой». Даже несколько устаревающие методы, требующие запрос логина и пароля, а также предполагающие шифрование конфиденциальных данных при приеме-передаче, выглядят, мягко говоря, детским лепетом. И вот почему.

Разновидности зашиты

Итак, начнем с того, что еще недавно самой безопасной технологией защиты соединения считалась структура WEP. Она использовала проверку целостности ключа при беспроводном подключении любого девайса и являлась стандартом IEEE 802. 11i.

Защита WiFi-сети WPA2-PSK работает, в принципе, почти так же, однако проверку ключа доступа осуществляет на уровне 802. 1X. Иными словами, система проверяет все возможные варианты.

Однако есть и более нова технология, получившая название WPA2 Enterprise. В отличие от WPA, она предусматривает не только затребование персонального ключа доступа, но и наличие предоставляющего доступ сервера Radius. При этом такой алгоритм проверки подлинности может работать одновременно в нескольких режимах (например, Enterprise и PSK, задействовав при этом шифрование уровня AES CCMP).

Основные протоколы защиты и безопасности

Равно как и уходящие в прошлое, современные методы защиты используют один и тот же протокол. Это TKIP (система защиты WEP, основанная на обновлении программного обеспечения и алгоритме RC4). Все это предполагает ввод временного ключа для доступа к сети.

Как показало практическое использование, сам по себе такой алгоритм особой защищенности подключения в беспроводной сети не дал. Именно поэтому были разработаны новые технологии: сначала WPA, а затем WPA2, дополненные PSK (персональный ключ доступа) и TKIP (временный ключ). Кроме того, сюда же были включены данных при приеме-передаче, сегодня известные как стандарт AES.

Устаревшие технологии

Тип безопасности WPA2-PSK появился относительно недавно. До этого, как уже было сказано выше, использовалась система WEP в сочетании с TKIP. Защита TKIP есть не что иное, как средство увеличения разрядности ключа доступа. На данный момент считается, что базовый режим позволяет увеличить ключ с 40 до 128 бит. При всем этом можно также сменить один-единственный ключ WEP на несколько отличных, генерируемых и отсылаемых в автоматическом режиме самим сервером, производящим аутентификацию пользователя при входе.

Кроме того, сама система предусматривает использование строгой иерархии распределения ключей, а также методики, позволяющей избавиться от так называемой проблемы предсказуемости. Иными словами, когда, допустим, для беспроводной сети, использующей защиту WPA2-PSK, пароль задается в виде последовательности типа «123456789», нетрудно догадаться, что те же программы-генераторы ключей и паролей, обычно называемые KeyGen или чем-то вроде этого, при вводе первых четырех знаков могут автоматически сгенерировать четыре последующих. Тут, как говорится, не нужно быть уникумом, чтобы угадать тип используемой секвенции. Но это, как, наверное, уже понято, самый простой пример.

Что касается даты рождения пользователя в пароле, это вообще не обсуждается. Вас запросто можно вычислить по тем же регистрационным данным в социальных сетях. Сами же цифровые пароли такого типа являются абсолютно ненадежными. Уж лучше использовать совместно цифры, литеры, а также символы (можно даже непечатаемые при условии задания сочетания «горячих» клавиш) и пробел. Однако даже при таком подходе взлом WPA2-PSK осуществить можно. Тут нужно пояснить методику работы самой системы.

Типовой алгоритм доступа

Теперь еще несколько слов о системе WPA2-PSK. Что это такое в плане практического применения? Это совмещение нескольких алгоритмов, так сказать, в рабочем режиме. Поясним ситуацию на примере.

В идеале секвенция исполнения процедуры защиты подключения и шифрования передающейся или принимающейся информации сводится к следующему:

WPA2-PSK (WPA-PSK) + TKIP + AES.

При этом здесь главную роль играет общий ключ (PSK) длиной от 8 до 63 символов. В какой именно последовательности будут задействованы алгоритмы (то ли сначала произойдет шифрование, то ли после передачи, то ли в процессе с использованием случайных промежуточных ключей и т. д.), не суть важно.

Но даже при наличии защиты и системы шифрования на уровне AES 256 (имеется в виду разрядность ключа шифра) взлом WPA2-PSK для хакеров, сведущих в этом деле, будет задачей хоть и трудной, но возможной.

Уязвимость

Еще в 2008 году на состоявшейся конференции PacSec была представлена методика, позволяющая взломать беспроводное соединение и прочитать передающиеся данные с маршрутизатора на клиентский терминал. Все это заняло около 12-15 минут. Однако взломать обратную передачу (клиент-маршрутизатор) так и не удалось.

Дело в том, что при включенном режиме маршрутизатора QoS можно не только прочитать передаваемую информацию, но и заменить ее поддельной. В 2009 году японские специалисты представили технологию, позволяющую сократить время взлома до одной минуты. А в 2010 году в Сети появилась информация о том, что проще всего взламывать модуль Hole 196, присутствующий в WPA2, с использованием собственного закрытого ключа.

Ни о каком вмешательстве в генерируемые ключи речь не идет. Сначала используется так называемая атака по словарю в сочетании с «брут-форс», а затем сканируется пространство беспроводного подключения с целью перехвата передаваемых пакетов и их последующей записью. Достаточно пользователю произвести подключение, как тут же происходит его деавторизация, перехват передачи начальных пакетов (handshake). После этого даже нахождение поблизости от основной точки доступа не требуется. Можно преспокойно работать в режиме оффлайн. Правда, для совершения всех этих действий понадобится специальное ПО.

Как взломать WPA2-PSK?

По понятным причинам, здесь полный алгоритм взлома соединения приводиться не будет, поскольку это может быть использовано как некая инструкция к действию. Остановимся только на главных моментах, и то - только в общих чертах.

Как правило, при непосредственном доступе к роутеру его можно перевести в так называемый режим Airmon-NG для отслеживания трафика (airmon-ng start wlan0 - переименование беспроводного адаптера). После этого происходит захват и фиксация трафика при помощи команды airdump-ng mon0 (отслеживание данных канала, скорость маяка, скорость и метод шифрования, количество передаваемых данных и т. д.).

Далее задействуется команда фиксации выбранного канала, после чего вводится команда Aireplay-NG Deauth с сопутствующими значениями (они не приводятся по соображениям правомерности использования таких методов).

После этого (когда пользователь уже прошел авторизацию при подключении) юзера можно просто отключить от сети. При этом при повторном входе со взламывающей стороны система повторит авторизацию входа, после чего можно будет перехватить все пароли доступа. Далее возникнет окно с «рукопожатием» (handshake). Затем можно применить запуск специального файла WPAcrack, который позволит взломать любой пароль. Естественно, как именно происходит его запуск, никто и никому рассказывать не будет. Заметим только, что при наличии определенных знаний весь процесс занимает от нескольких минут до нескольких дней. К примеру, процессор уровня Intel, работающий на штатной тактовой частоте 2,8 ГГц, способен обрабатывать не более 500 паролей за одну секунду, или 1,8 миллиона в час. В общем, как уже понятно, не стоит обольщаться.

Вместо послесловия

Вот и все, что касается WPA2-PSK. Что это такое, быть может, с первого прочтения понятно и не будет. Тем не менее основы защиты данных и применяемых систем шифрования, думается, поймет любой пользователь. Более того, сегодня с этим сталкиваются практически все владельцы мобильных гаджетов. Никогда не замечали, что при создании нового подключения на том же смартфоне система предлагает использовать определенный тип защиты (WPA2-PSK)? Многие просто не обращают на это внимания, а зря. В расширенных настройках можно задействовать достаточно большое количество дополнительных параметров с целью улучшения системы безопасности.