无线安全 - 加密


一般来说,加密是将数据转换为某种密文的过程,任何拦截该信息的第三方都无法理解这种密文。如今,我们每天都在不知不觉中使用加密。每次您访问网上银行或邮箱时,最常见的是当您登录任何类型的网页或创建返回公司网络的 VPN 隧道时。

有些信息太有价值,无法得到保护。而且,为了有效地保护信息,必须以不允许攻击者解密的方式对其进行加密。老实说,没有完全安全的加密方案。我们每天使用的所有算法都可能被破坏,但在当前的技术和时间下发生这种情况的可能性有多大?

例如,使用新的超高速计算机破解加密“X”可能需要大约八年的时间。这种风险是否足够大,足以停止使用算法“X”进行加密?我怀疑,要保护的信息在那时可能已经过时了。

无线加密的类型

要开始谈论无线加密,值得一提的是,有两种类型的加密算法:流密码和块密码。

  • 流密码- 它以逐位方式将明文转换为密文。

  • 块密码- 它对固定大小的数据块进行操作。

下表收集了最常见的加密算法 -

加密演算法 加密算法类型 数据块大小
RC4 流密码 ---
RC5 分组密码 32/64/128位
DES 分组密码 56位
3DES 分组密码 56位
AES 分组密码 128位

您最有可能在无线网络上遇到(以某种形式)的是RC4 和 AES

WEP、WPA、WPA2

无线网络领域存在三种广为人知的安全标准。这三者之间最大的区别是它们可以提供的安全模型。

安全标准 加密算法用户 认证方式 破解加密的可能性
韦普 WEP(基于 RC4) 预共享密钥 (PSK)
  • 初始化向量(IV)碰撞攻击
  • 弱键攻击
  • 重新注入攻击
  • 位翻转攻击
无线PA TKIP(基于RC4) 预共享密钥 (PSK) 或 802.1x - 在初始 4 次握手期间破解密码(假设密码相对较短,<10 个字符)
WPA2 CCMP(基于 AES) 预共享密钥 (PSK) 或 802.1x

WEP 是第一个无线“安全”模型,应该添加身份验证和加密功能。它基于RC4 算法和 24 位初始化向量 (IV)。这是该实现的最大缺点,导致 WEP 可以在几分钟内使用任何人都可以安装在其 PC 上的工具进行破解。

为了增强安全性,WPA2 被发明,具有强加密模型(AES)和基于802.1x(或 PSK)的非常强的身份验证模型。WPA 的引入只是作为平滑过渡到 WPA2 的过渡机制。很多无线卡不支持新的 AES(当时),但它们都使用RC4 + TKIP。因此 WPA 也是基于该机制,只是做了一些改进。

弱初始化向量(IV)

初始化向量 (IV) 是 WEP 加密算法的输入之一。整个机制如下图所示 -

弱初始化向量

可以注意到,该算法有两个输入,其中一个是 24 位长的 IV(也以明文形式添加到最终密文中),另一个是 WEP 密钥。当试图破解这种安全模型(WEP)时,必须收集大量的无线数据帧(大量的帧直到找到具有重复IV向量值的帧)。

假设对于 WEP,IV 有 24 位。这意味着它可以是从两帧(如果你足够幸运)到 2 24 + 1 之间的任意数字(你收集每个可能的 IV 值,然后下一帧必须是重复的)。根据经验,我可以说,在相当拥挤的无线 LAN 上(大约 3 个客户端始终发送流量),只需 5-10 分钟即可获得足够的帧、破解加密并导出 PSK 值。

此漏洞仅存在于 WEP 中。WPA 安全模型使用 TKIP,通过将其大小从 24 位增加到 48 位,并对图进行其他安全增强来解决弱 IV。这些修改使得 WPA 算法更加安全,并且更容易受到此类破解。