WEP sử dụng bộ mã hóa luồng RC4 của RSA. Đây là bộ mã hóa giống bộ mã hóa sử dụng trong các hệ thống bảo mật khác như SSL ( HTTPs). Vấn đề với WEP là một lần nữa, giao thức 802.11 không định nghĩa cách thực thi / bổ sung các IV. Như đã đề cập, khóa mã sử dụng bộ mã hóa RC4 là tổ hợp của một khóa bí mật chia sẻ và một IV. IV là một số nhị phân 24 bit . Rất nhiều nhà sản xuất sử dụng WEP 64 hay 128 bit.
2.2 Các vấn đề của WEP. a. Vấn đề quản lý khóa mã. a. Vấn đề quản lý khóa mã.
WEP sử dụng một cơ chế mã khóa đối xứng, tức là sử dụng cùng mã khóa bí mật chia sẻ ở cả mã hóa và giải mã. Khóa mã phải được chia sẻ giữa bên gửi và bên nhận . Một vấn đề với giao thức 802.11 là nó không hướng dẫn về các vấn đề quản lý khóa mã : làm thế nào để phân phối khóa mã giữa những người dùng ? Điều này dường như không phải là một vấn đề khi chúng ta sử dụng WEP trong một môi trường với ba laptop , nhưng thực sự khó khăn khi chúng ta cố gắng triển khai WEP cho một khu vực khoảng 5000 client . Mỗi người sử dụng phải biết khóa mã và giữ bí mật về nó. Điều gì xẩy ra khi một người nào đó chạy khỏi công ty hay một laptop bị đánh cắp . Một mã khóa mới phải được đưa tới tất cả những người dùng đơn lẻ và phải thiết lập lại cấu hình của client. Hơn nữa , khi một kẻ tấn công xâm hại khóa mã trong một phiên , khóa mã giống như vậy có thể được sử dụng để giải mã trong một phiên khác, bời vì mọi người đều sử dụng cùng một khóa mã.
b. Xung đột IV.
Khi một IV được dùng lại, chúng ta gọi đó là xung đột. Khi xung đột xẩy ra , tổ hợp của khóa bí mật chia sẻ và IV lặp lại nên luồng khóa mã giống như luồng khóa mã đã được sử dụng trước đó. Do IV đươc gửi theo khuôn dạng không mã hóa , kẻ tấn công , người đang giư theo dõi tất cả các lưu lượng có thể xác định khi xẩy ra xung đột. Phần lớn các tấn công dựa trên các phát hiện các xung đột IV.
Tấn công luồng khóa mã là một phương thức tìm luống khóa mã bằng cách phân tích hai gói xuất phát từ cùng một IV. Nói một cách đơn giản, XOR hai bản mã sẽ bằng với XOR hai bản rõ.
Hình 3.3 : Tấn công luồng mã khóa
Ở hình bên trái, chúng ta có 8 bit ( bản rõ 1) được XOR với luồng khóa mã, kết quả thu được bản mã 1. Ở hình trên bên phải , chúng ta có một bản rõ 8 bit khác ( bản rõ 2), nhưng được XOR với cùng luồng mã khóa, kết quả thu được bản mã 2. Chúng ta thấy rằng XOR hai bản mã với nhau cho chúng ta kết quả bằng với XOR hai bản rõ với nhau. Do đó , nếu cả hai bản mã được biết (có thể bắt được bằng sniffer) và một bản rõ được biết, sẽ tìm được bản rõ thứ 2.
Có hai cách :
- thứ nhất, khi chúng ta có thể nhìn được máy đích từ một máy đích từ một máy trên internet ( hoặc mộtt host trên mạng LAN đích), chúng ta có thể gửi một gói tới mạng đích. Do nó được phát đi từ chúng ta, dung lượng gói bản rõ là đã biết. Chúng ta có thể xác định gói bằng cách bắt kích thước một gói không bình
thường và tìm kích thước đó trong dữ liệu log sniffer của chúng ta.
- Một cách khác để tìm bản rõ của gói là dự đoán. Phần lớn các giao thức TCP/IP sử dụng các thủ tục bắt tay đã biết. Như DHCP, ARPX và các gói quảng bá khác sử dụng các tín hiệu không mã hóa.
Nhớ rằng, các tấn công luồng khóa mã chí thực hiện được khi các IV bị lập lại. Đây là lỗ hổng chủ yếu trong thực hiện WEP. Bởi vì chuẩn không định nghĩa cách cung cấp IV, chúng thường bị lặp lại và hoàn toàn có thể chấp nhận lặp lại chúng. Trên thực tế, để một AP vẫn tuân theo chuẩn, nó phải chấp nhận các IV được dùng lại. Điều này vi phạm tới nguyên tắc cơ bản của RC4 : không an toàn khi thực hiện dùng lại khóa mã , các khóa không bao giờ được dùng lại hay lặp lại.
2.3 Các phương thức phá khóa mã WEP. a. Nội suy bản tin. a. Nội suy bản tin.
Khi một luồng khóa mã được biết , một bản tin mới có thể được xây dựng bằng một bản rõ mới và XOR nó với luồng khóa mã đã biết để tạo bản tin mã mới được giả mạo. Hơn nữa , do chuẩn 802.11 không yêu cầu IV phải thay đổi với tất cả gói tín, mỗi thiết bị phải chấp nhận các IV dùng lại.
Ví dụ , cho rằng chúng ta biết rõ và bản mã của một bản tin cụ thể. Chúng ta có thể sử dụng thông tin này để tìm luồng khóa mã.
Hình 3.4 : Tìm luồng khóa mã
Sử dụng luồng khóa mã, chúng ta có thể thu được bản rõ của chính chúng ta và sử dụng luồng khóa mã để tạo bản tin mã hóa mới. Gói này có thể sao đó được đưa giả mạo vào mạng và được giải mã ở mách đích như một gói WEP hợp lệ.
Hình 3.5: Giả mạo bản tin mới.
Một cách khác tấn cong nội suy gói là giả mạo xác thực. Để hiểu cách thức tấn công này làm việc như thế nào, hãy có một cách nhìn khác với tiến trình xác thực khóa chia sẻ :
- Bước 1 : Client gửi một yêu cầu xác thực tới AP. - Bước 2 : AP gửi tới client 128 byte dữ liệu thử.
- Bước 3 : Client mã hóa dữ liệu thư với khóa mã WEP của nó và gửi trở lại AP.
- Bước 4 : AP sử dụng thông tin đã biết của mã khóa WEP để xác nhận bản tin này và xác định client có thực sự biết khóa mã bí mật chia sẻ không .
- Bước 5 : AP gửi lại cho client bản tin thành công hay thất bại . Vấn đề ở đây nếu kẻ tấn công có thể theo dõi tiến trình này này, hắn sẽ biết được bản rõ ( dữ liệu thử ) và bản mã tương ứng của nó ( dữ liệu trả về ) . Sử dụng hệ phương pháp tấn công nội suy bản tin, kẻ tấn công có thể tìm được luồng khóa mã, yêu cầu xác thực từ AP, và sử dụng luồng khóa mã này trên dữ liệu thư để tạo một đáp ứng hợp lệ. Kẻ tấn công sau đó được AP xác thực mặc dầu hắn không hề biết khóa mã WEP. Kiểu tấn công này thực hiện được bởi dữ liệu luôn là 128bytes và hơn nữa IV có thể bị lặp lại và được dùng lại.
c.Tấn công tiến trình lặp.
Một cách khác để xác định khóa mã WEP là sử dụng lặp tiến trình. Phần bí mật chia sẻ của khóa mã WEP là 40bit hoặc 104 bit, phụ thuộc vào độ dài khóa mã mà cũng ta đang sử dụng. Nhà nghiên cứu bảo mật Tim New Sham phát hiện ra rằng các bộ phát khóa mã từ một
số nhà cung cấp là không hoàn thiện . Tấn công lặp tiến trình trên khóa mã 40bit sử dụng bộ phát khóa mã yếu có thể thực hiện crack trong vòng 1 phút.
Bọ phát khóa mã cho phép người dùng nhập một cụm pass đơn giản để tạo khóa mã, thay việc nhập khóa mã thủ công bằng chuỗi số cơ số 16 . Bí mật khóa mã chia sẻ WEP 40 bit yêu cầu 10 số cơ số 16, còn bí mật khóa mã chia sẻ WEP 104 bit yêu cầu 26 số cơ số 16. Để tiện dụng , một số nhà cung cấp cho phép chúng ta nhập một cụm pass ở ASCII và từ đó, tạo ra 10 hay 26 số cơ số 16 của chúng. Việc sử dụng bộ phát khóa mã là hoàn toàn riêng biệt / cá nhân và không theo một chuẩn nào cả. Tuy nhiên , chú ý rằng vài nhà cung cấp khác nhau cùng sử dụng một thuật toán tạo khóa mã.
Tim New Sham phát hiện ra rằng có một số vấn đề với các bộ phát khóa mã của vài nhà cung cấp. Trong một ví dụ, anh ta đã đề cập tới khóa mã 40 bit, phần của tiến trình phát khóa mã bao gồm 32 bit khởi đầu được dùng trong PRNG. Bởi vì bit cao nhất của mỗi ký tự ASCII luôn là 0 và bộ phát khóa mã dựa trên việc XOR các giá trị ASCII , Tim phát hiện ra thay cho 00 : 00 : 00 : 00 ÷ ff : ff : ff : ff ( 32) bit ) khởi đầu có thể, chỉ các giá trị 00 00 00 00 _ 00 ff ff ff được xem xét. Điều này giảm entropy thực tế của PRNG tới 21 bit. Sử dụng 1 laptop PIII 500 thực hiện 60.000 dự đoán mỗi giây, New Sham có thể crack khóa mã WEP 40 bit từ bộ phát khóa mã trong 35 giây.
Bài học từ chuyện này là : không sử dụng các bộ phát khóa mã. Nhập khóa mã WEP của chúng ta với các số cơ số 16 một cách thủ công. Nếu thực hiện theo cách này, một khóa mã WEP sẽ phải mất 210
ngày để crack ( là một thao tác khó khăn quá mức khi tấn công bằng Cluster limix).
Như một sự chọn lựa, chúng ta có thể thực hiện WEP 104 bit. Tim lưu ý rằng bộ phát khóa mã WEP 104 bit không có lỗi. Nó dựa trên bảng băm MD-5 của cụm pass. Anh ta ước chừng dùng lặp tiến trình với khóa mã này cần 1019 năm.
Rõ ràng , tấn công lặp tiến trình với khóa mã 104 bit là thao tác khó khăn hơn nhiều so với khóa mã 40 bit. Khi sử dụng WEP, luôn triển khai với kích thước khóa mã lớn nhất có thể.
d. Tấn công FMS.
Tấn công FMS, dựa trên một cách khác, dựa vào việc bắt một lượng khổng lồ lưu lượng mã hóa , sau đố sử dụng công suất rất nhỏ CPU để dùng thuật toán XS để crack khóa mã. Trong thực tế crack FMS gần như ngang bằng , có nghĩa là việc crack khóa mã 128-bit chỉ dài hơn không đáng kể so với crack khóa mã 64 bit, khi chúng ta đã bắt đủ khóa mã yếu. Vấn đề đối với FMS là bắt đủ dữ liệu mã hóa để crack khóa mã. Trong một mạng lưu lượng cao, điều này có thể hoàn thành sau khoảng vài giờ. Tuy nhiên , trong một môi trường lưu lượng thấp , tiến trình này có thể mất vài ngày hoặc vài tuần . Để crack khóa mã WEP sử dụng FMS , một số kẻ tấn công kiên nhẫn và âm thầm thường xuyên sử dụng các công cụ như AirSnort trên PDA và đặt nó trong nhưng bụi cây gần AP vài ngày. Những kẻ tấn công khác đã phát triển những kỹ thuật khôn ngoan hơn để giả tạo lưu lượng mạng phát ra nhằm thu được đủ bản mã để crack khóa mã.
Một kỹ thuật giả mạo gói có thể thực hiện như sau : kẻ tấn công sẽ bắt lưu lượng mã hóa và tìm kiếm giao thức thỏa thuận dựa trên kích thước gói bắt được. Ví dụ , một yêu cầu ARP có kích thước 28 bytes. Trong khi bắt lưu lượng , kẻ tấn công giả mạo lại gói mã hóa (ARP ) hết lần này tới lần khác. Đáp ứng ARP sẽ phát ra những lưu lượng mới, dẫn tới khả năng phát đủ lưu lượng cho tấn công thành công FMS trong khoảng 1 giờ.
Hình 3.6 : Tấn công thông qua bắt các gói tin mã hóa hợp lệ với giả mạo ARP
Hình 3.7 : Tấn công bắt lưu lượng đáp ứng ARP thông qua việc liên tục gửi tín hiệu từ chối.
3.Các phương thức tấn công mạng không dây.
3.1 Tấn công thụ động .
Nguy cơ tấn công thụ động là trạng thái khi kẻ tấn cong không tấn công trực tiếp vào mạng hay lưu lượng mà lấy những thông tin cho lợi ích cá nhân hoặc mục tiêu tấn công trong tương lai. Có một số nguy cơ tấn công thụ động được mô tả dưới đây.
a. Nghe lén .
Đây là một nguy cơ tấn công bảo mật thông thường gặp phải. Trong tấn công này, kẻ tấn công lắng nghe những thông tin không được phép. Những thông tin này có thể bao gồm khóa mã trong phiên được sử dụng để mã hóa dữ liệu hay thông tin trong toàn bộ phiên. Như đã biết khoảng cách truyền dẫn của các mạng WLAN thường giới hạn vài trăm mét, giới hạn này dựa trên việc sử dụng các anten nhỏ có trong các PC card và các anten của các AP trong mạng. Khi các anten có đội nhậy cao hơn được sử dụng, khả năng thu được truyền phát tần số radio của WLAN từ khoảng cách đáng kể. Trong thực tế, một số loại anten có độ nhậy đẳng hướng cao có thể thu được tín hiệu cách vài dặm. Do sự rò rỉ RF này một số kẻ tấn công có thể theo dõi truyền phát mạng không dây thông qua anten nghe lén từ ngoài. Có thể thông qua việc bắt lưu lượng phá khóa bảo mật và thâm nhập hệ thống.
b.Phân tích lưu lượng.
Đây là một dạng tấn công thụ động tinh vi. Có thể tồn tại các thời điểm kẻ tấn công biết được vị trí và nhận dạng được các thiết bị người dùng. Từ đó thông qua một số công cụ nắm bắt và phân tích lưu lượng truyền phát. Kẻ tấn công có thể chỉ yêu cầu thông tin như bản tin vừa được gửi, ai gửi bản tin cho ai , và tần số hoặc kích thước bản tin. Nguy cơ tấn công này gọi là phân tích lưu lượng.
3.2 Tấn công chủ dộng.
Nguy cơ tấn công chủ động xẩy ra khi kẻ tấn công tấn công trực tiếp vào lưu lượng và mạng, gây ra thay đổi về mạng, dữ liệu…
a. Giả mạo người dùng.
Đây là tấn công trong đó kẻ tấn công giả mạo thành người dùng tin cậy. Khi nghe lén được truyền dẫn WLAN , kẻ tấn công có khả năng trở thành người dùng hợp pháp mạng. Việc giả mạo vô cùng nguy hiểm với mạng khi tạo ra một lỗ hổng với tài nguyên mạng.
Khả năng một người dùng trái phép giả mạo người dùng hợp pháp trong mạng không dây có thể rất lớn đơn giản hoặc phức tạp tùy vào mức độ bảo mật của hệ thống. Nếu WLAN không thực hiện phương thức bảo mật nào, rất đơn giản cho kẻ tấn công công xác định SSID được sử dụng bới AP và xâm nhập vào mạng. Nếu mạng có kích hoạt WEP vấn đề trở nên phức tạp hơn, nhưng như đã nói ở trên, WEP dễ dàng bị phá khóa mã thông qua việc theo dõi và nắm bắt lưu lượng . Mức độ bảo mật càng cao thì càng khó khăn cho kẻ tấn công giả mạo. Do đó , đối với mạng cần sử dụng các cơ chế xác thực và cấp quyền.
b. Thay đổi dữ liệu.
Tấn công thay đổi dữ liệu là một trong những tấn công nguy hiểm nhất đối với WLAN. Vấn đề nghiêm trọng xẩy ra khi người nhận không phát hiện được các dữ liệu nhận được đã bị thay đổi. Điều này dẫn tới khả năng kẻ tấn công có thể gây tổn hại thiết bị người dùng
cũng như mạng. Tấn công thay dổi dữ liệu có thể đựa trên IV sử dụng trong các WLAN là CRC-32 . CRC32 tuyến tính tương ứng với đảo bit. Khi đó kẻ tấn công thay đổi dữ liệu trong khung và thay đổi IV để phía nhận không thể phát hiện.
c. Truy nhập điều khiển quản lý.
Một phương thức tấn công khác là sử dụng duyệt WEB hay telnet để truy cập điều khiển quản lý của AP.
Hầu hết các AP đều có một điều khiển quản lý cho phép hiển thị và thay đổi cấu hình của AP. Đối với một AP thông thường có thể sử dụng cổng nối tiếp, SNMP , trình duyêt WEB và Telnetl để truy nhập điều khiển quản lý của thiết bị. Bởi vì hầu hết các AP hỗ trợ DHCP mặc định sử dụng các khối địa chỉ RFC 1918 xác định trước nên không khó để xác định.
Trong thực tế khi truy cập tới trang Web sản phẩm, chúng ta có