Здравствуйте дорогие читатели. Слабая система защиты маршрутизатора подвергает вашу сеть опасности. Все мы знаем, насколько важна безопасность маршрутизатора, но большинство людей не осознают, что некоторые настройки безопасности могут замедлить работы всей сети.

Основными вариантами шифрования данных, проходящих через маршрутизатор, являются протоколы WPA2-AES и WPA2-TKIP . Сегодня вы поговорим о каждом из них и объясним, почему стоит выбирать AES.

Знакомимся с WPA

WPA или защищённый доступ к Wi-Fi стал ответом Wi-Fi Альянса на уязвимости безопасности, которыми изобиловал протокол WEP. Важно отметить, что он не предназначался в качестве полноценного решения. Скорее, он должен был стать временным выбором, позволяющим людям использовать существующие маршрутизаторы, не прибегая к помощи протокола WEP, имеющего заметные изъяны в безопасности.

Хотя WPA и превосходил WEP, он тоже имел собственные проблемы с безопасностью. Несмотря на то, что атаки обычно не были способны пробиться через сам алгоритм TKIP (протокол целостности временного ключа), обладающий 256-битным шифрованием, они могли обойти дополнительную систему, встроенную в данный протокол и называющуюся WPS или Защищённая Установка Wi-Fi .

Защищённая Установка Wi-Fi была разработана для облегчения подключения устройств друг к другу. Однако из-за многочисленных брешей безопасности, с которыми она была выпущена, WPS начала исчезать в небытие, унося с собой WPA.

На данный момент как WPA, так и WEP уже не используются, поэтому мы станем вдаваться в подробности и, вместо этого, рассмотрим новую версию протокола — WPA2.

Почему WPA2 лучше

В 2006 году WPA стал устаревшим протоколом и на смену ему пришёл WPA2.

Замена шифрования TKIP на новый и безопасный алгоритм AES (стандарт продвинутого шифрования) привела к появлению более быстрых и защищённых Wi-Fi сетей. Причина в том, что TKIP был не полноценным алгоритмом, а скорее временной альтернативой. Проще говоря, протокол WPA-TKIP являлся промежуточным выбором, обеспечившим работоспособность сетей в течение трёх лет, прошедших между появлением WPA-TKIP и выпуском WPA2-AES.

Дело в том, что AES — реальный алгоритм шифрования, использующийся не только для защиты Wi-Fi сетей. Это серьёзный мировой стандарт, применявшийся правительством, когда-то популярной программой TrueCrypt и многими другими для защиты данных от любопытных глаз. Тот факт, что этот стандарт защищает вашу домашнюю сеть — приятный бонус, но для этого требуется приобрести новый маршрутизатор.

AES против TKIP в плане безопасности

TKIP — это, по сути, патч для WEP, решающий проблему из-за которой атакующий мог получить ваш ключ после исследования относительно небольшого объёма трафика, прошедшего через маршрутизатор. TKIP исправил эту уязвимость путём выпуска нового ключа каждые несколько минут, что в теории не позволило бы хакеру собрать достаточно данных для расшифровки ключа или потокового шифра RC4, на который полагается алгоритм.

Хотя TKIP в своё время стал значительным улучшением в плане безопасности, сегодня он превратится в устаревшую технологию, уже не считающуюся достаточно безопасной для защиты сетей от хакеров. К примеру, его крупнейшая, но не единственная уязвимость, известная как chop-chop атака стала достоянием общественности ещё до появления самого метода шифрования.

Chop-chop атака позволяет хакерам, знающим как перехватывать и анализировать потоковые данные, генерируемые сетью, использовать их для расшифровки ключа и отображения информации в виде обычного, а не закодированного текста.

AES — совершенно другой алгоритм шифрования, намного превосходящий возможности TKIP. Этот алгоритм представляет собой 128, 192 или 256-битный блоковый шифр, не страдающий уязвимостями, которые имел TKIP.

Если объяснять алгоритм простым языком, он берёт открытый текст и преобразует его в зашифрованный текст. Для стороннего наблюдателя, не имеющего ключа, такой текст выглядит как строка случайных символов. Устройство или человек на другой стороне передачи имеет ключ, который разблокирует или расшифровывает данные. В этом случае, маршрутизатор имеет первый ключ и шифрует данные до передачи, а у компьютера есть второй ключ, который расшифровывает информацию, позволяя вывести её на ваш экран.

Уровень шифрования (128, 192 или 256-бит) определяет количество перестановок применяемых к данным, а значит и потенциальное число возможных комбинаций, если вы заходите его взломать.

Даже самый слабый уровень AES шифрования (128-бит) теоретически невозможно взломать, поскольку компьютеру текущий вычислительной мощности потребовалось бы 100 миллиардов лет на поиск верного решения для данного алгоритма.

AES против TKIP в плане скорости

TKIP — устаревший метод шифрования и, кроме проблем с безопасностью, он также замедляет системы, которые до сих пор с ним работают.

Большинство новых маршрутизаторов (всё стандарта 802.11n или старше) по умолчанию используют шифрование WPA2-AES, но если вы работаете со старым маршрутизатором или по какой-то причине выбрали шифрование WPA-TKIP, высоки шансы, что вы теряете значительную часть скорости.

Любой маршрутизатор, поддерживающий стандарт 802.11n (хотя вам всё же стоит приобрести маршрутизатор AC), замедляется до 54 Мбит при включении WPA или TKIP в настройках безопасности. Это делается для того, чтобы протоколы безопасности корректно работали со старыми устройствами.

Стандарт 802.11ac с шифрованием WPA2-AES теоретически предлагает максимальную скорость 3,46 Гбит в оптимальных (читай: невозможных) условиях. Но даже если не принимать это во внимание, WPA2 и AES всё равно гораздо быстрее, чем TKIP.

Итоги

AES и TKIP вообще нельзя сравнивать между собой. AES — более продвинутая технология, во всех смыслах этого слова. Высокая скорость работы маршрутизаторов, безопасный браузинг и алгоритм, на который полагаются даже правительства крупнейших стран делают её единственно верным выбором для всех новых и уже существующих Wi-Fi сетей.

Учитывая всё, что предлагает AES, есть ли достойная причина отказаться от использования этого алгоритма в домашней сети? А почему вы применяете (или не применяете) его?

Сегодня мы чуть глубже копнем тему защиты беспроводного соединения. Разберемся, что такое — его еще называют «аутентификацией» — и какой лучше выбрать. Наверняка при вам попадались на глаза такие аббревиатуры, как WEP, WPA, WPA2, WPA2/PSK. А также их некоторые разновидности — Personal или Enterprice и TKIP или AES. Что ж, давайте более подробно изучим их все и разберемся, какой тип шифрования выбрать для обеспечения максимальной без потери скорости.

Отмечу, что защищать свой WiFi паролем нужно обязательно, не важно, какой тип шифрования вы при этом выберете. Даже самая простая аутентификация позволит избежать в будущем довольно серьезных проблем.

Почему я так говорю? Тут даже дело не в том, что подключение множества левых клиентов будет тормозить вашу сеть — это только цветочки. Главная причина в том, что если ваша сеть незапаролена, то к ней может присосаться злоумышленник, который из-под вашего роутера будет производить противоправные действия, а потом за его действия придется отвечать вам, так что отнеситесь к защите wifi со всей серьезностью.

Шифрование WiFi данных и типы аутентификации

Итак, в необходимости шифрования сети wifi мы убедились, теперь посмотрим, какие бывают типы:

Что такое WEP защита wifi?

WEP (Wired Equivalent Privacy) — это самый первый появившийся стандарт, который по надежности уже не отвечает современным требованиям. Все программы, настроенные на взлом сети wifi методом перебора символов, направлены в большей степени именно на подбор WEP-ключа шифрования.

Что такое ключ WPA или пароль?

WPA (Wi-Fi Protected Access) — более современный стандарт аутентификации, который позволяет достаточно надежно оградить локальную сеть и интернет от нелегального проникновения.

Что такое WPA2-PSK — Personal или Enterprise?

WPA2 — усовершенствованный вариант предыдущего типа. Взлом WPA2 практически невозможен, он обеспечивает максимальную степень безопасности, поэтому в своих статьях я всегда без объяснений говорю о том, что нужно устанавливать именно его — теперь вы знаете, почему.

У стандартов защиты WiFi WPA2 и WPA есть еще две разновидности:

• Personal , обозначается как WPA/PSK или WPA2/PSK. Этот вид самый широко используемый и оптимальный для применения в большинстве случаев — и дома, и в офисе. В WPA2/PSK мы задаем пароль из не менее, чем 8 символов, который хранится в памяти того устройства, которые мы подключаем к роутеру.
• Enterprise — более сложная конфигурация, которая требует включенной функции RADIUS на роутере. Работает она по принципу , то есть для каждого отдельного подключаемого гаджета назначается отдельный пароль.

Типы шифрования WPA — TKIP или AES?

Итак, мы определились, что оптимальным выбором для обеспечения безопасности сети будет WPA2/PSK (Personal), однако у него есть еще два типа шифрования данных для аутентификации.

• TKIP — сегодня это уже устаревший тип, однако он все еще широко употребляется, поскольку многие девайсы энное количество лет выпуска поддерживают только его. Не работает с технологией WPA2/PSK и не поддерживает WiFi стандарта 802.11n.
• AES — последний на данный момент и самый надежный тип шифрования WiFi.

Какой выбрать тип шифрования и поставить ключ WPA на WiFi роутере?

С теорией разобрались — переходим к практике. Поскольку стандартами WiFi 802.11 «B» и «G», у которых максимальная скорость до 54 мбит/с, уже давно никто не пользуется — сегодня нормой является 802.11 «N» или «AC», которые поддерживают скорость до 300 мбит/с и выше, то рассматривать вариант использования защиты WPA/PSK с типом шифрования TKIP нет смысла. Поэтому когда вы настраиваете беспроводную сеть, то выставляйте по умолчанию

WPA2/PSK — AES

Либо, на крайний случай, в качестве типа шифрования указывайте «Авто», чтобы предусмотреть все-таки подключение устройств с устаревшим WiFi модулем.

При этом ключ WPA, или попросту говоря, пароль для подключения к сети, должен иметь от 8 до 32 символов, включая английские строчные и заглавные буквы, а также различные спецсимволы.

Защита беспроводного режима на маршрутизаторе TP-Link

На приведенных выше скринах показана панель управления современным роутером TP-Link в новой версии прошивки. Настройка шифрования сети здесь находится в разделе «Дополнительные настройки — Беспроводной режим».

В старой «зеленой» версии интересующие нас конфигурации WiFi сети расположены в меню «Беспроводной режим — Защита «. Сделаете все, как на изображении — будет супер!

Если заметили, здесь еще есть такой пункт, как «Период обновления группового ключа WPA». Дело в том, что для обеспечения большей защиты реальный цифровой ключ WPA для шифрования подключения динамически меняется. Здесь задается значение в секундах, после которого происходит смена. Я рекомендую не трогать его и оставлять по умолчанию — в разных моделях интервал обновления отличается.

Метод проверки подлинности на роутере ASUS

На маршрутизаторах ASUS все параметры WiFi расположены на одной странице «Беспроводная сеть»

Защита сети через руотер Zyxel Keenetic

Аналогично и у Zyxel Keenetic — раздел «Сеть WiFi — Точка доступа»

В роутерах Keenetic без приставки «Zyxel» смена типа шифрования производится в разделе «Домашняя сеть».

Настройка безопасности роутера D-Link

На D-Link ищем раздел «Wi-Fi — Безопасность »

Что ж, сегодня мы разобрались типами шифрования WiFi и с такими терминами, как WEP, WPA, WPA2-PSK, TKIP и AES и узнали, какой из них лучше выбрать. О других возможностях обеспечения безопасности сети читайте также в одной из прошлых статей, в которых я рассказываю о по MAC и IP адресам и других способах защиты.

Видео по настройке типа шифрования на маршрутизаторе

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.

Перед чтением данного материала, рекомендуется ознакомится с предыдущими статьями цикла:
• Строим сеть своими руками и подключаем ее к Интернет, часть первая - построение проводной Ethernet сети (без коммутатора, в случае двух компьютеров и с коммутатором, а также при наличии трех и более машин) и организация доступа в Интернет через один из компьютеров сети, на котором имеются две сетевые карты и установлена операционная система Windows XP Pro.
• Часть вторая: настройка беспроводного оборудования в одноранговой сети - рассматриваются вопросы организации сети, при использовании только беспроводных адаптеров.

В предыдущей статье шифрованию в беспроводных сетях было посвящено всего несколько слов - было обещано осветить этот вопрос в отдельной статье. Сегодня мы выполняем свое обязательство:)

Для начала - немного теории.

Шифрованию данных в беспроводных сетях уделяется так много внимания из-за самого характера подобных сетей. Данные передаются беспроводным способом, используя радиоволны, причем в общем случае используются всенаправленные антенны. Таким образом, данные слышат все - не только тот, кому они предназначены, но и сосед, живущий за стенкой или «интересующийся», остановившийся с ноутбуком под окном. Конечно, расстояния, на которых работают беспроводные сети (без усилителей или направленных антенн), невелики - около 100 метров в идеальных условиях. Стены, деревья и другие препятствия сильно гасят сигнал, но это все равно не решает проблему.

Изначально для защиты использовался лишь SSID (имя сети). Но, вообще говоря, именно защитой такой способ можно называть с большой натяжкой - SSID передается в открытом виде и никто не мешает злоумышленнику его подслушать, а потом подставить в своих настройках нужный. Не говоря о том, что (это касается точек доступа) может быть включен широковещательный режим для SSID, т.е. он будет принудительно рассылаться в эфир для всех слушающих.

Поэтому возникла потребность именно в шифровании данных. Первым таким стандартом стал WEP - Wired Equivalent Privacy. Шифрование осуществляется с помощью 40 или 104-битного ключа (поточное шифрование с использованием алгоритма RC4 на статическом ключе). А сам ключ представляет собой набор ASCII-символов длиной 5 (для 40-битного) или 13 (для 104-битного ключа) символов. Набор этих символов переводится в последовательность шестнадцатеричных цифр, которые и являются ключом. Драйвера многих производителей позволяют вводить вместо набора ASCII-символов напрямую шестнадцатеричные значения (той же длины). Обращаю внимание, что алгоритмы перевода из ASCII-последовательности символов в шестнадцатеричные значения ключа могут различаться у разных производителей. Поэтому, если в сети используется разнородное беспроводное оборудование и никак не удается настройка WEP шифрования с использованием ключа-ASCII-фразы, - попробуйте ввести вместо нее ключ в шестнадцатеричном представлении.

А как же заявления производителей о поддержке 64 и 128-битного шифрования, спросите вы? Все правильно, тут свою роль играет маркетинг - 64 больше 40, а 128 - 104. Реально шифрование данных происходит с использованием ключа длиной 40 или 104. Но кроме ASCII-фразы (статической составляющей ключа) есть еще такое понятие, как Initialization Vector - IV - вектор инициализации. Он служит для рандомизации оставшейся части ключа. Вектор выбирается случайным образом и динамически меняется во время работы. В принципе, это разумное решение, так как позволяет ввести случайную составляющую в ключ. Длина вектора равна 24 битам, поэтому общая длина ключа в результате получается равной 64 (40+24) или 128 (104+24) бит.

Все бы хорошо, но используемый алгоритм шифрования (RC4) в настоящее время не является особенно стойким - при большом желании, за относительно небольшое время можно подобрать ключ перебором. Но все же главная уязвимость WEP связана как раз с вектором инициализации. Длина IV составляет всего 24 бита. Это дает нам примерно 16 миллионов комбинаций - 16 миллионов различных векторов. Хотя цифра «16 миллионов» звучит довольно внушительно, но в мире все относительно. В реальной работе все возможные варианты ключей будут использованы за промежуток от десяти минут до нескольких часов (для 40-битного ключа). После этого вектора начнут повторяться. Злоумышленнику стоит лишь набрать достаточное количество пакетов, просто прослушав трафик беспроводной сети, и найти эти повторы. После этого подбор статической составляющей ключа (ASCII-фразы) не занимает много времени.

Но это еще не все. Существуют так называемые «нестойкие» вектора инициализации. Использование подобных векторов в ключе дает возможность злоумышленнику практически сразу приступить к подбору статической части ключа, а не ждать несколько часов, пассивно накапливая трафик сети. Многие производители встраивают в софт (или аппаратную часть беспроводных устройств) проверку на подобные вектора, и, если подобные попадаются, они молча отбрасываются, т.е. не участвуют в процессе шифрования. К сожалению, далеко не все устройства обладают подобной функцией.

В настоящее время некоторые производители беспроводного оборудования предлагают «расширенные варианты» алгоритма WEP - в них используются ключи длиной более 128 (точнее 104) бит. Но в этих алгоритмах увеличивается лишь статическая составляющая ключа. Длина инициализационного вектора остается той же самой, со всеми вытекающими отсюда последствиями (другими словами, мы лишь увеличиваем время на подбор статического ключа). Само собой разумеется, что алгоритмы WEP с увеличенной длиной ключа у разных производителей могут быть не совместимы.

Хорошо напугал? ;-)

К сожалению, при использовании протокола 802.11b ничего кроме WEP выбрать не удастся. Точнее, некоторые (меньшинство) производители поставляют различные реализации WPA шифрования (софтовыми методами), которое гораздо более устойчиво, чем WEP. Но эти «заплатки» бывают несовместимы даже в пределах оборудования одного производителя. В общем, при использовании оборудования стандарта 802.11b, есть всего три способа зашифровать свой трафик:

• 1. Использование WEP с максимальной длиной ключа (128 бит или выше), если оборудование поддерживает циклическую смену ключей из списка (в списке - до четырех ключей), желательно эту смену активировать.
• 2. Использование стандарта 802.1x
• 3. Использование стороннего программного обеспечения для организации VPN туннелей (шифрованных потоков данных) по беспроводной сети. Для этого на одной из машин ставится VPN сервер (обычно с поддержкой pptp), на других - настраиваются VPN клиенты. Эта тема требует отдельного рассмотрения и выходит за рамки этой статьи.

802.1x использует связку из некоторых протоколов для своей работы:

• EAP (Extensible Authentication Protocol) - протокол расширенной аутентификации пользователей или удаленных устройств;
• TLS (Transport Layer Security) - протокол защиты транспортного уровня, он обеспечивает целостность передачи данных между сервером и клиентом, а так же их взаимную аутентификацию;
• RADIUS (Remote Authentication Dial-In User Server) - сервер аутентификации (проверки подлинности) удаленных клиентов. Он и обеспечивает аутентификацию пользователей.

Протокол 802.1x обеспечивает аутентификацию удаленных клиентов и выдачу им временных ключей для шифрования данных. Ключи (в зашифрованном виде) высылаются клиенту на незначительный промежуток времени, после которого генерируется и высылается новый ключ. Алгоритм шифрования не изменился - тот же RC4, но частая ротация ключей очень сильно затрудняет вероятность взлома. Поддержка этого протокола есть только в операционных системах (от Microsoft) Windows XP. Его большой минус (для конечного пользователя) в том, что протокол требует наличие RADIUS-сервера, которого в домашней сети, скорее всего, не будет.

Устройства, поддерживающие стандарт 802.11g, поддерживают улучшенный алгоритм шифрования WPA - Wi-Fi Protected Access. По большому счету это временный стандарт, призванный заполнить нишу безопасности до прихода протокола IEEE 802.11i (так называемого WPA2). WPA включает в себя 802.1X, EAP, TKIP и MIC.

Из нерассмотренных протоколов тут фигурируют TKIP и MIC:

• TKIP (Temporal Key Integrity Protocol) - реализация динамических ключей шифрования, плюс к этому, каждое устройство в сети так же получает свой Master-ключ (который тоже время от времени меняется). Ключи шифрования имеют длину 128 бит и генерируются по сложному алгоритму, а общее кол-во возможных вариантов ключей достигает сотни миллиардов, а меняются они очень часто. Тем не менее, используемый алгоритм шифрования - по--прежнему RC4.
• MIC (Message Integrity Check) - протокол проверки целостности пакетов. Протокол позволяет отбрасывать пакеты, которые были «вставлены» в канал третьим лицом, т.е. ушли не от валидного отправителя.

Большое число достоинств протокола TKIP не покрывает его основной недостаток- используемый для шифрования алгоритм RC4. Хотя на данный момент случаев взлома WPA на основе TKIP зарегистрировано не было, но кто знает, что преподнесет нам будущее? Поэтому сейчас все популярнее становится использование стандарта AES (Advanced Encryption Standard), который приходит на замену TKIP. К слову, в будущем стандарте WPA2 есть обязательное требование к использованию AES для шифрования.

Какие выводы можно сделать?

• при наличии в сети только 802.11g устройств лучше пользоваться шифрованием на основе WPA;
• по возможности (при поддержке всеми устройствами) включать AES шифрование;

Переходим к непосредственной настройке шифрования на устройствах. Я использую те же беспроводные адаптеры, что и в предыдущей статье:

Cardbus адаптер Asus WL-100g установлен на ноутбуке. Интерфейс управления картой - утилита от ASUS (ASUS WLAN Control Center).

Внешний адаптер с USB-интерфейсом ASUS WL-140 . Управление адаптером - через встроенный в Windows XP интерфейс (Zero Wireless Configuration). Эта карта стандарта 802.11b, поэтому поддержки WPA не имеет.

Плата с PCI интерфейсом Asus WL-130g . Интерфейс управления в реализации от (производитель чипсета данной PCI карты).

ASUS WLAN Control Center - ASUS WL-100g

Начнем с настройки шифрования в интерфейсе управления ASUS WLAN Control Center. Все настройки сосредоточены в разделе Encryption . Сначала выберем тип аутентификации (Network Authentication ), нам доступны три типа: Open System, Shared Key и WPA.

1. WEP-шифрование.

Типы Open System/Shared Key (Открытая система/Общий ключ) являются подмножествами алгоритма аутентификации, встроенного в WEP. Режим Open System является небезопасным, и его категорически не рекомендуется включать при возможности активации Shared Key. Это связано с тем, что в режиме Open System для входа в беспроводную сеть (ассоциации с другой станцией или точкой доступа) достаточно знать лишь SSID сети, а в режиме Shared Key - нужно еще установить общий для всей сети WEP-ключ шифрования.

Далее выбираем шифрование (Encryption) - WEP, размер ключа - 128 бит (64-битный ключ лучше не использовать вовсе). Выбираем формат ключа, HEX (ввод ключа в шестнадцатеричном виде) или генерация ключа из ASCII последовательности (не забываем, что алгоритмы генерации могут различаться у производителей). Так же учитываем, что WEP-ключ (или ключи) должны быть одинаковы на всех устройствах в одной сети. Всего можно ввести до четырех ключей. Последним пунктом выбираем, какой из ключей будет использоваться (Default Key). В данном случае есть еще один способ - запустить использовать все четыре ключа последовательно, что повышает безопасность. (совместимость только у устройств одного и того же производителя).

2. WPA-шифрование.

При поддержке на всех устройствах (обычно это 802.11g устройства) настоятельно рекомендуется использовать этот режим, вместо устаревшего и уязвимого WEP.

Обычно беспроводные устройства поддерживают два режима WPA:

• Стандартный WPA. Нам он не подходит, так как требует наличие RADIUS сервера в сети (к тому же работает лишь в связке с точкой доступа).
• WPA-PSK - WPA с поддержкой Pre Shared Keys (заранее заданных ключей). А это то, что нужно - ключ (одинаковый для всех устройств) вручную задается на всех беспроводных адаптерах и первичная аутентификация станций осуществляется через него.

В качестве алгоритмов шифрования можно выбрать TKIP или AES. Последний реализован не на всех беспроводных клиентах, но если он поддерживается всеми станциями, то лучше остановиться именно на нем. Wireless Network Key - это тот самый общий Pre Shared Key. Желательно сделать его длиннее и не использовать слово из словаря или набор слов. В идеале это должна быть какая-нибудь абракадабра.

После нажатия на кнопку Apply (или Ok), заданные настройки будут применены к беспроводной карте. На этом процедуру настройки шифрования на ней можно считать законченной.

Интерфейс управления в реализации от Ralink - Asus WL-130g

Настройка не очень отличается от уже рассмотренного интерфейса от ASUS WLAN CC. В окне открывшегося интерфейса идем на закладку Profile , выбираем нужный профиль и жмем Edit .

1. WEP шифрование.

Настройка шифрования осуществляется в закладке Authentication and Security . В случае активации WEP шифрования, выбираем Shared в Authentication type (т.е. общий ключ).

Выбираем тип шифрования - WEP и вводим до четырех ASCII или шестнадцатеричных ключей. Длину ключа в интерфейсе задать нельзя, сразу используется 128-битный ключ.

2. WPA шифрование.

Если в Authentication type выбрать WPA-None, то мы активируем WPA-шифрование с общим ключом. Выбираем тип шифрования (Encryption ) TKIP или AES и вводим общий ключ (WPA Pre-Shared Key ).

На этом и заканчивается настройка шифрования в данном интерфейсе. Для сохранения настроек в профиле достаточно нажать кнопку Ok .

Zero Wireless Configuration (встроенный в Windows интерфейс) - ASUS WL-140

ASUS WL-140 является картой стандарта 802.11b, поэтому поддерживает только WEP шифрование.

1. WEP шифрование.

В настройках беспроводного адаптера переходим на закладку Беспроводные сети . Далее выбираем нашу беспроводную сеть и жмем кнопку Настроить .

В появившемся окне активируем Шифрование данных . Также активируем Проверку подлинности сети , отключение этого пункта приведет к включению аутентификации типа «Open System», т.е. любой клиент сможет подключиться к сети, зная ее SSID.

Вводим ключ сети (и повторно его же в следующем поле). Проверяем его индекс (порядковый номер), обычно он равен единице (т.е. первый ключ). Номер ключа должен быть одинаков на всех устройствах.

Ключ (сетевой пароль), как нам подсказывает операционная система, должен содержать 5 или 13 символов или быть полностью введен в шестнадцатеричном виде. Еще раз обращаю внимание, что алгоритм перевода ключа из символьного вида в шестнадцатеричной может отличаться у Microsoft и производителей собственных интерфейсов к управлению беспроводными адаптерами, поэтому надежнее будет ввести ключ в шестнадцатеричном виде (т.е. цифрами от 0 до 9 и буквами от A до F).

В интерфейсе есть еще флаг, отвечающий за Автоматическое предоставление ключа , но я точно не знаю, где это будет работать. В разделе помощи сказано, что ключ может быть зашит в беспроводной адаптер производителем оного. В общем, лучше не активировать эту функцию.

На этом настройку шифрования для 802.11b адаптера можно считать законченной.

Кстати, о встроенной в ОС помощи. Большинство из сказанного здесь и даже более того можно найти в Центре справки и поддержки , которая обладает хорошей системой помощи, достаточно лишь ввести ключевые слова и нажать на зеленую стрелку поиска.

2. WPA шифрование.

Рассмотрев настройку шифрования на примере 802.11b адаптера ASUS WL-140, мы не коснулись настройки WPA в Windows, так как карта не поддерживает этот режим. Рассмотрим этот аспект на примере другого адаптера - ASUS WL-100g. Возможность настройки WPA в Windows XP появляется с установкой Service Pack версии 2 (или же соответствующими обновлениями, лежащими на сайте Microsoft).

Service Pack 2 сильно расширяет функции и удобство настроек беспроводной сети. Хотя основные элементы меню не изменились, но к ним добавились новые.

Настройка шифрования производится стандартным образом: сначала выбираем значок беспроводного адаптера, далее жмем кнопку Свойства .

Переходим на закладку Беспроводные сети и выбираем, какую сеть будем настраивать (обычно она одна). Жмем Свойства .

В появившемся окне выбираем WPA-None, т.е. WPA с заранее заданными ключами (если выбрать Совместимая , то мы включим режим настройки WEP шифрования, который уже был описан выше).

Выбираем AES или TKIP (если все устройства в сети поддерживают AES, то лучше выбрать его) и вводим два раза (второй в поле подтверждения) WPA-ключ. Желательно какой-нибудь длинный и трудноподбираемый.

После нажатия на Ok настройку WPA шифрования также можно считать законченной.

В заключении пару слов о появившемся с Service Pack 2 мастере настройки беспроводной сети.

В свойствах сетевого адаптера выбираем кнопку Беспроводные сети .

В появившемся окне - жмем на Установить беспроводную сеть .

Тут нам рассказывают, куда мы попали. Жмем Далее .

Выбираем Установить беспроводную сеть . (Если выбрать Добавить , то можно создать профили для других компьютеров в той же беспроводной сети).

В появившемся окне устанавливаем SSID сети, активируем, если возможно, WPA шифрование и выбираем способ ввода ключа. Генерацию можно предоставить операционной системе или ввести ключи вручную. Если выбрано первое, то далее выскочит окошко с предложением ввести нужный ключ (или ключи).

• В текстовом файле, для последующего ручного ввода на остальных машинах.
• Сохранение профиля на USB-флешке, для автоматического ввода на других машинах с Windows XP с интегрированным Service Pack версии 2.

Если выбран режим сохранения на Flash, то в следующем окне предложат вставить Flash-носитель и выбрать его в меню.

Если было выбрано ручное сохранение параметров, то после нажатия кнопки Напечатать …

… будет выведен текстовый файл с параметрами настроенной сети. Обращаю внимание, что генерируется случайный и длинные (т.е. хороший) ключи, но в качестве алгоритма шифрования используется TKIP. Алгоритм AES можно позже включить вручную в настройках, как было описано выше.

Итого

Мы закончили настройку шифрования на всех адаптерах беспроводной сети. Теперь можно проверить видят ли компьютеры друг друга. Как это сделать, рассказывалось во второй части цикла «сети своими руками» (действуем аналогично способу, когда шифрование в сети не было включено).

Если нас постигла неприятность, и не все компьютеры видят друг друга, то проверяем общие настройки у адаптеров:

• Алгоритм аутентификации должен быть одинаков у всех (Shared Keys или WPA);
• Алгоритм шифрования должен быть одинаков у всех (WEP-128bit, WPA-TKIP или WPA-AES);
• Длина ключа (в случае WEP-шифрования) должна быть одинаковой у всех станций в сети (обычная длина - 128bit);
• Сам ключ должен быть одинаковым на всех станциях сети. Если используется WEP, то возможная причина - использование ASCII-ключа и в сети используется разнородное оборудование (от разных производителей). Попробуйте ввести ключ в шестнадцатеричном представлении.

Протокол WPA2 определяется стандартом IEEE 802.11i, созданным в 2004 году, с целью заменить . В нём реализовано CCMP и шифрование AES , за счет чего WPA2 стал более защищённым, чем свой предшественник. С 2006 года поддержка WPA2 является обязательным условием для всех сертифицированных устройств.

Разница между WPA и WPA2

Поиск разницы между и WPA2 для большинства пользователей актуальности не имеет, так как вся защита беспроводной сети сводится к выбору более-менее сложного пароля на доступ. На сегодняшний день ситуация такова, что все устройства, работающие в сетях Wi-Fi, обязаны поддерживать WPA2, так что выбор WPA обусловлен может быть только нестандартными ситуациями. К примеру, операционные системы старше Windows XP SP3 не поддерживают работу с WPA2 без применения патчей, так что машины и устройства, управляемые такими системами, требуют внимания администратора сети. Даже некоторые современные смартфоны могут не поддерживать новый протокол шифрования, преимущественно это касается внебрендовых азиатских гаджетов. С другой стороны, некоторые версии Windows старше XP не поддерживают работу с WPA2 на уровне объектов групповой политики, поэтому требуют в этом случае более тонкой настройки сетевых подключений.

Техническое отличие WPA от WPA2 состоит в технологии шифрования, в частности, в используемых протоколах. В WPA используется протокол TKIP, в WPA2 - протокол AES. На практике это означает, что более современный WPA2 обеспечивает более высокую степень защиты сети. К примеру, протокол TKIP позволяет создавать ключ аутентификации размером до 128 бит, AES - до 256 бит.

Отличие WPA2 от WPA заключается в следующем:

• WPA2 представляет собой улучшенный WPA.
• WPA2 использует протокол AES, WPA - протокол TKIP.
• WPA2 поддерживается всеми современными беспроводными устройствами.
• WPA2 может не поддерживаться устаревшими операционными системами.
• Степень защиты WPA2 выше, чем WPA.

Аутентификация в WPA2

Как WPA, так и WPA2 работают в двух режимах аутентификации: персональном (Personal) и корпоративном (Enterprise) . В режиме WPA2-Personal из введенной открытым текстом парольной фразы генерируется 256-разрядный ключ, иногда именуемый предварительно распределяемым ключом . Ключ PSK, а также идентификатор и длина последнего вместе образуют математический базис для формирования главного парного ключа PMK (Pairwise Master Key) , который используется для инициализации четырехстороннего квитирования связи и генерации временного парного или сеансового ключа PTK (Pairwise Transient Key) , для взаимодействия беспроводного пользовательского устройства с точкой доступа. Как и статическому , протоколу WPA2-Personal присуще наличие проблем распределения и поддержки ключей, что делает его более подходящим для применения в небольших офисах, нежели на предприятиях.

Однако в протоколе WPA2-Enterprise успешно решаемы проблемы, касающиеся распределения статических ключей и управления ими, а его интеграция с большинством корпоративных сервисов аутентификации обеспечивает контроль доступа на основе учетных записей. Для работы в этом режиме требуются такие регистрационные данные, как имя и пароль пользователя, сертификат безопасности или одноразовый пароль; аутентификация же осуществляется между рабочей станцией и центральным сервером аутентификации. Точка доступа или беспроводной контроллер проводят мониторинг соединения и направляют аутентификационные пакеты на соответствующий сервер аутентификации, как правило, это . Базой для режима WPA2-Enterprise служит стандарт 802.1X, поддерживающий основанную на контроле портов аутентификацию пользователей и машин, пригодную как для проводных коммутаторов, так и для беспроводных точек доступа.

Шифрование WPA2

В основе стандарта WPA2 лежит метод шифрования AES, пришедший на смену стандартам DES и 3DES в качестве отраслевого стандарта де-факто. Требующий большого объема вычислений, стандарт AES нуждается в аппаратной поддержке, которая не всегда имеется в старом оборудовании БЛВС.

Для аутентификации и обеспечения целостности данных WPA2 использует протокол CBC-MAC (Cipher Block Chaining Message Authentication Code), а для шифрования данных и контрольной суммы MIC - режим счетчика (Counter Mode - CTR). Код целостности сообщения (MIC) протокола WPA2 представляет собой не что иное, как контрольную сумму и в отличие от и WPA обеспечивает целостность данных для неизменных полей заголовка 802.11. Это предотвращает атаки типа packet replay с целью расшифровки пакетов или компрометации криптографической информации.

Для расчета MIC используется 128-разрядный вектор инициализации (Initialization Vector - IV), для шифрования IV - метод AES и временный ключ, а в итоге получается 128-разрядный результат. Далее над этим результатом и следующими 128 бит данных выполняется операция “исключающее ИЛИ”. Результат ее шифруется посредством AES и TK, а затем над последним результатом и следующими 128 бит данных снова выполняется операция “исключающее ИЛИ”. Процедура повторяется до тех пор, пока не будет исчерпана вся полезная нагрузка. Первые 64 разряда полученного на самом последнем шаге результата используются для вычисления значения MIC.

Для шифрования данных и MIC используется основанный на режиме счетчика алгоритм. Как и при шифровании вектора инициализации MIC, выполнение этого алгоритма начинается с предварительной загрузки 128-разрядного счетчика, где в поле счетчика вместо значения, соответствующего длине данных, берется значение счетчика, установленное на единицу. Таким образом, для шифрования каждого пакета используется свой счетчик.

С применением AES и TK шифруются первые 128 бит данных, а затем над 128-бит результатом этого шифрования выполняется операция “исключающее ИЛИ”. Первые 128 бит данных дают первый 128-разрядный зашифрованный блок. Предварительно загруженное значение счетчика инкрементально увеличивается и шифруется посредством AES и ключа шифрования данных. Затем над результатом этого шифрования и следующими 128 бит данных, снова выполняется операция “исключающее ИЛИ”.

Процедура повторяется до тех пор, пока не зашифруются все 128-разрядные блоки данных. После этого окончательное значение в поле счетчика сбрасывается в ноль, счетчик шифруется с использованием алгоритма AES, а затем над результатом шифрования и MIC выполняется операция “исключающее ИЛИ”. Результат последней операции пристыковывается к зашифрованному кадру.

После подсчета MIC с использованием протокола CBC-MAC производится шифрование данных и MIC. Затем к этой информации спереди добавляется заголовок 802.11 и поле номера пакета CCMP, пристыковывается концевик 802.11 и все это вместе отправляется по адресу назначения.

Расшифровка данных выполняется в обратном шифрованию порядке. Для извлечения счетчика задействуется тот же алгоритм, что и при его шифровании. Для дешифрации счетчика и зашифрованной части полезной нагрузки применяются основанный на режиме счетчика алгоритм расшифровки и ключ TK. Результатом этого процесса являются расшифрованные данные и контрольная сумма MIC. После этого, посредством алгоритма CBC-MAC, осуществляется перерасчет MIC для расшифрованных данных. Если значения MIC не совпадают, то пакет сбрасывается. При совпадении указанных значений расшифрованные данные отправляются в сетевой стек, а затем клиенту.