802.11 network security

802.11 Network Security

資策會數位教育研究所楊宏文 (Hubert Yang)

[email protected]

802.11 Network Security 2

大綱大綱

• 802.11 Protocol Architecture• 802.11 Access Process• 802.11 Network Security Architecture• 802.11 Network Security Analysis and

Troubleshooting• 802.11 Network Security Policy

Basics

[Part 1]802.11 Protocol

Architecture


BSS

• Basic Service Set ( 基本服務組 )– 802.11 網路最基礎的元件組合

• 包含以下兩種模式：– Id-BSS (Independent BSS / IBSS)屬於封閉式網路

– If-BSS (Infrastructure BSS / BSS)


獨立式 BSS

• ad hoc 網路 ( 因應臨時需求所建置 ) 。• 譯為「電腦對電腦 ( 臨機操作 ) 網路」。

Peer-to-Peer


IBSS 模式中的 outbound

• 由某 STA 執行 Routing– 網際網路連線共用 (ICS)– 橋接器連線– 啟動路由


架構式 BSS

• 由一個以上的 AP 與用戶端所組成，亦稱為 Basic Service Area 。

• 所有流量均藉由 AP 來轉送。


節點間的互通與禁止


BSSID

• 基本服務識別碼，藉以識別 BSS 。• 由 48 個 2 進位數值 / 6 個位元組數值

(MAC Address) 所構成。• 對架構式基本服務組 (BSS) 而言

– BSSID = AP 的網卡卡號。• 對獨立式基本服務組 (IBSS) 而言

– BSSID = 隨機的網卡卡號。


問題與討論

• BSSID 的存在意義 ?

加強識別資訊


關於 BSS 的配置

• 在同一個 BSS 中，允許以下配置– 切割多重 subnet– 多重使用者認證機制


ESS

• Extended Service Set ( 延伸性服務組 )• 由多個 BSS 組成，使用相同 SSID 可支援漫遊。

Overlap是

Roaming的要件之一


ESSID

• 延伸服務識別碼，藉以識別 ESS 。– 簡稱為 SSID– 工作站與 AP 間的 Associate– 有相同 SSID 方可進行 Associate

• 大小寫有別，由 2-32 個字元 (Bytes) 所構成的唯一識別碼。

• 企業級 AP 可支援多達 16 個 SSID– 每個 radio 各 8 個 SSID


SSID 過濾

• 或稱為 Close System– 最基本的安全存取控制方式。– 取消 SSID 廣播。

• SSID 使用原則 :– 不使用預設的 SSID 。– 不使用有特定意涵的 SSID 。– 宜定期修改 SSID 。– 建構 ESS 時， SSID 應相同。


於 AP 端設定 SSID

分別針對 11a 或 11g 設定 SSID


問題與討論

• 多重 SSID(MSSID) 的意義何在 ?

以虛擬 AP 方式提供差異性服務


於用戶端設定 SSID

僅與特定 AP 結合可與任意 AP 結合


評選存取點的依據

• 依慣用網路的順序。• 依發現的順序。• 依訊號強弱。

(RSSI 或 dB)


BSSID vs. ESSID

SSID 用途唯一性字元長度

BSSID 識別單一 BSS YES16 進位數值

48

ESSID 識別 ESS NO字元

(Bytes)2-32


包含 SSID 的訊框

• Beacon -Passive Scan

• Probe Request -Active Scan• Probe Response -Active Scan• Association Request• Re-association Request


問題與討論

• 如果你是駭客，如何竊取封閉網路的 SSID?

Disassociation Attack

RF Jamming

[Part 2] 802.11 Access

Process


使用 WLAN 的流程

• 掃描 (Scanning)• 加入 (Joining)

– 授權 (Authentication)– 結合 (Association)


與掃描相關的訊框

• Beacon• Probe request• Probe response

The Beacon Tower


Beacon

• Beacon management frame 的簡稱 • 由 AP 送出的 frame ，藉以進行通訊管理。

– 時間戳記 ( 以利同步時間 )– 展頻參數 (DS 的頻道或 FH 的 Hop/dwell)– SSID 資訊 ( 管理者可封鎖此資訊 )– 流量指示 TIM ( 工作站進入省電模式時的資料暫存 )– 速率支援資訊

• [ 例外 ] 在臨機操作 (Ad hoc) 網路中，該 frame則由工作站發出。


問題與討論

對於一個已經完成結合程序的工作站而言，若管理者將 AP 的 SSID 廣播功能關閉，將造成啥影響 ?

沒有影響


Locating a WLAN

•被動式掃描– AP 每 100ms(kµs) 送出一次 Beacon 。– 工作站逐一傾聽每一個頻道中的 Beacon 。

•主動式掃描– 由 STA逐一對各頻道送出 probe request 。– 若帶有 SSID 值時，可以進入封閉的系統。– 相對功耗較大。


可調整的 Beacon 間隔

l kµs = 1(103) (l0–6) s = 1 (10–3) s = 1ms


Passive Scanning

• Client 端在每一個頻道聽取 Beacon 。• 評選 AP 。•確認之後再啟動驗證與結合的程序。

BeaconsBeacons

Beacons


圖示 Passive Scanning


問題與討論

與 AP 結合之後還需要 Passive Scanning?

BeaconsBeacons

Beacons

X

若所結合的 AP效能下降至低於門檻值，應尋求新的網路服務。


關閉被動掃描


Active Scanning

• STA向某 AP 發出 Probe Request– 其中可能包含 SSID ，用以與關閉 SSID 廣播的 A

P 結合• AP回應 Probe Response( 與 Beacon類似 )

– 不含 TIM– 也可能不含 SSID

Probe Request

ProbeRequest

ProbeRequest


圖示 Active Scanning


問題與討論

需要網路時，掃描到多個無線網路，應該高興嗎 ?

未必。因為干擾源亦同步增加


Joining a WLAN

• 兩個程序：– 驗證 (Authentication)– 結合 (Association)


驗證

•誰來驗證 ?– AP 或無線交換設備– 驗證主機 (RADIUS)搭配集中式帳號資料庫

•驗證什麼 ?– 網卡卡號是否合格 (MAC filter)– 帳號是否合格– 加密金鑰是否正確– 數位憑證是否正確

[Part 3] 802.11 Network

Architecture


無線交換器 / 控制器

• 使用輕量級無線存取協定 (LWAPP)– 與 thin AP搭配

• L2 設備


認識 LWAPP

• Lightweight Access Point Protocol• 2002年由 Airespace 與 NTT DoCoMo提出

• 由 IETF 所提出的標準化草案– 易於管理– 提高安全– 高度行動力


精簡型 AP

• 與 Wireless Switch/Control 搭配的 AP稱為” Lightweight AP” 或” Thin AP”– 先從無線網路交換器下載韌體與設定檔– 支援 802.3-2005, Clause 33 PoE

• 相較於 Lightweight AP 的其他 AP ，稱為” Autonomous AP” 或” Fat AP”


Fat 與 Thin

“Thin” Access Points

Centralized Mobility Controller

802.11a/b/g

Antennas

Policy

Mobility

Forwarding

Encryption

Authentication

Management

“Fat” Access Points


部署 LWAPP系統•動態通道指定•集中電源控制•落實負載平衡 •防制阻斷攻擊

•支援快速遞移•降低建置成本

•提供安全通訊•中央認證管理•偵測非法設備


動態頻道控制


動態功率調整


負載平衡

2

3

Move 1,2 and

3

1


鎖定非法設備

Rogue AP Air Monitors

Locate the rogue AP


WLAN交換器的安全機制

• 802.1q VLAN tagging• 單一 VLAN內，多重 SSID• 各 VLAN之安全政策•跨 VLAN 路由• 使用者或群組安全政策• SSID 廣播管制


無線交換器廠商

• Cisco Airespace• Aruba• Chantry Networks• Reefedge• Trapeza Networks• Symbol Technologies

[Part 4] 802.11 Network

Security Architecture


RSN

• Robust security network• 兩節點使用 four-way handshake 程序來完成認證，並藉以結合者稱為 RSNA 。

• 僅允許建立 RSNAs 的網路稱為 RSN– Confidentiality– Integrity– Authentication


安全標準

• Pre-RSNA– 開放系統認證– 共享金鑰認證– WEP

• RSNA– TKIP/RC4– IEEE 802.11i– CCMP/AES– IEEE 802.1X(AKM)– PSK– 數位憑證– TSN


開放系統認證

1. 提出結合要求

2. 驗證並允諾結合

Status code=0 ( 成功 )

• 互傳 authentication 管理性訊框。


共用金鑰 (PSK)驗證

•又稱為 Challenge-Response Authentication

• 工作站與 AP 均設定同一組 WEP金鑰。1. 提出結合要求

3. 以 WEP Key 將文字加密

2. 挑戰文字 (128bits)

4. 以 WEP key 解密驗證並回應結合


共用金鑰驗證並不安全

• 若將 WEP Key 用於驗證階段，駭客可輕易破解WEP Key 。

1. 提出結合要求

3. 以 WEP Key 將文字加密

2.( 隨機 )128bits 挑戰文字

4. 以 WEP key 解密驗證並回應結合


WEP

• Wired Equivalent Privacy– 提供相當於有線網路等級的安全性。– 分為 WEP-40 與 WEP-104 兩種長度。

• IEEE 802.11-2007承認， pre-RSNA無法符合安全目標。– 僅能預防 casual eavesdropping– 無法抵禦malicious eavesdropping


WEP Key

• STA 與 AP須指定相同的 Key ，方可結合。– 802.11 允許設定四組金鑰。– 可以 HEX 或 ASCII 的格式輸入 Key 值。

• WEP Algorithm 將 WEP Key 用在驗證及加密兩階段，形成安全弱點。– 建議僅用於資料加密。


手動指定 WEP金鑰

• 40 Bit 金鑰– 輸入 10 個 16 進位數值 (0-9, a-f, or A-F) – Ex. 234F4B67AD

• 104 Bit 金鑰– 輸入 26 個 16 進位數值 (0-9, a-f, or A-F) – Ex. 6C89DAB421FE34DF87135987FD


AP 端設定金鑰


用戶端設定金鑰

靜態WEP Key


用戶端對驗證方式的選擇


WEP 的原理

• 將 IV 與 WEP key串接。24 + 40 = 64bit24 + 104 = 128bit24 + 128 = 152bit (非標準 )

• 以 RC4 進行 PRNG 加密，產生 keystream• IV 值隨封包傳給接收端，藉以進行逆向工程，搭配 WEP key產生 keystream 。


圖解 WEP 加密

IV

WEP key

明文

IV WEP key

CRC

明文 CRC32

RC4PRNG

+

Keystream密文

ICV

IV

32 bits

40, 104 bits

•IV 初始向量值•CRC 循環冗餘檢查

•PRNG 亂數產生器

•ICV 完整性檢查碼

24 bits


WEP 的弱點

• 屬靜態金鑰。• 僅保護 data payload ，未加密表頭。• IV 值僅 24bits 。• 以明碼傳送 IV 值。• 若 pcap 的封包 (interesting frame)夠多，密文岌岌可危。


WEP面臨的威脅

• Brute force attack– 搭配分散式攻擊– 高速電腦形成威脅

• Dictionary attack– 以常用字為基礎

• Weak IV attack– 又稱 bit-flipping attack


WEP面臨的威脅 (cont.)

• Reinjection attack– 注入 ARP 封包，產生流量

• Storage attack– WZC雖將金鑰以加密方式儲存在登錄資訊中，然某些工具 (ex. wzcook) 可逕自金鑰儲存區偷出金鑰。


IEEE 802.11第 8款

• 2004年通過，成為 IEEE802.11i•要求使用具備 RSN技術的認證技術

– 802.1X– passphrase-to-preshared key mapping

• RSN技術關鍵– Four-way handshake– PMK, GTK


TKIP 加密

• Temporal key Integrity Protocol•搭配 RC4 encryption• 改良自WEP( 亦稱 WEPv2)

– 加長靜態金鑰為 128bits– 加長 IV 為 24bits– 以 MIC輔助 ICV (Integrity Check Value)

• WiFi聯盟提供 WPA 認證測試。


MIC

• Message Integrity Check – 常簡稱為 'Michael‘

• 在 data 與之間插入一個 8byte 的欄位 – 可確保整個 frame 的完整性。

• 使用 frame counter, – 可避免 bit-flipping attacks


PSK 認證

• 使用 Pairwise Master Key 為預先金鑰– PMK源自於預先輸入的金鑰 (PSK) 或 EAP– 長度 256bits

•推出 PMK後，執行 four-way handshake– 推導 512-bit 的 Pairwise Transient Key– PTK係用來保護 unicast

• 以 Group Temporal Key 對 multicast 與broadcast 進行保密

PTK

PMK


四向式交握申請者驗證者

PMK PMK

PTK

推導 PTK驗證MIC(PMK)再生成MIC

PTK

推導 PTK驗證MIC

驗證MIC

安裝金鑰

安裝金鑰

Authentication nonce (ANonce)1

□̌ MIC

Supplicant nonce (SNonce)MIC

2

□̌ MIC

Authentication nonce (ANonce)RSC, GTK, MIC

3

MIC

4


CCMP

• 11i要求使用的加密方法。•搭配 AES encryption 。

– 使用 Rijndael密碼系統– 金鑰長度為 128bits– 加長 MIC 達 64bits– 對硬體要求較高


( 用戶端 ) 使用 PSK

ex. gu7YjhU67BbrYYZ89klop09


WPA vs. WPA2

Wi-Fi 認證驗證方法密碼組加密演算

WPA-PSK passphase TKIP RC4

WPA-Enterprise 802.1X TKIP RC4

WPA2-PSK passphase CCMP AES

WPA2-Enterprise 802.1X CCMP AES


問題與討論

使用 WPA2-Enterprise 可以保障 OSI哪一層的安全 ?

Data-link


IEEE 802.1X

• 由 IETF 的 EAP ( 可延伸身份認證協定 ) 延伸而來，形成 AAA model 。

•係 port-based 認證機制– 可執行 PAE (port access entity) control

• 重要屬性– 三個 Protocol Authentication Entity– 控制埠– 認證流程


802.1X 通訊埠

• Uncontrolled port ( 不受控埠 )– 完成認證程序前，禁止 data 流量

• Controlled port (受控埠 )– 完成認證程序後，方產生連結

搭配 WLAN 的是 Virtual port


三個 PAE

• Supplicant (申請者 )– 提出連線要求

• Authenticator (驗證者 )– 要求並接受 Supplicant 所提的認證要求

• Authentication Server ( 認證伺服器 )– 對 Authenticator 提供認證服務的機制


通用 802.1X 架構

申請者驗證者(AS)

驗證伺服器

EAP over Wireless EAP over RADIUS

要求表明身份

提供身份識別 (轉送 )身份識別

要求認證資訊(轉送 )要求認證資訊

提供認證資訊 (轉送 )認證資訊

回傳核可資訊


常見之 AS協定

• RADIUS– Remote Authentication dial-in user

service

• TACACS+ – Terminal Access Controller Access

Control System


問題與討論

哪些設備可以扮演認證伺服器 (AS) 的角色 ?

EWG, EEG, AP or WLAN switches/controllers


AS + local DB

• 使用內建使用者資料庫• 小規模企業可採用之

RADIUS


AS + External DB

• 連結外部使用者資料庫– Microsoft AD– Novell eDirectory– LDAP


802.1X 認證模式

• 一次密碼 (EAP-MD5)•保護性 EAP (PEAP)•輕量級 EAP (LEAP)• FAST• 資格認證 (EAP-TLS)•穿隧資格認證 (EAP-TTLS)• SIM 認證 (EAP-SIM)


EAP比較

MD5 TLS TTLS PEAP LEAP FAST

需要用戶端憑證否是否不定否否

需要伺服器憑證否是是是否否

驗證用戶端密碼否否是不定是是

使用 PAC 否否否否否是交互認證否是是是是是金鑰管理否是是是是是

憑證保護力弱強強強弱強


( 用戶端 ) 使用 EAP-PEAP


( 用戶端 ) 使用 EAP-LEAP


( 用戶端 ) 使用 EAP-FAST


( 用戶端 ) 使用 EAP-TLS


數位憑證

•憑證內容包含個體識別資訊與一把金鑰•核發方式

– 由憑證授權單位核發 X509憑證•內部 CA•外部 Third-party CA (ex. )

– 由 Cisco 設備核發• Protected Access Credential

TLS

PEAP

FAST


匯整比較

• Before 11i– 身份辨識

• 開放系統認證• 共享金鑰認證 (pre-R

SNA)– 資料加密

• WEP (pre-RSNA)• TKIP

• After 11i– 身份辨識

• 802.1X• PSK

– 資料加密• CCMP


TSN

• Transition Security Network• 允許 pre-RSNA 與 RSNA並存

– 基於 Legacy equipment 不支援 RSNA – 過渡期應用– 安全強度堪慮

[Part 5] 認識WLAN攻擊


常見攻擊手法

• Eavesdropping• Hijacking• Man-in-the-middle• Denial of service• Management

interface exploits

• Encryption cracking• Authentication

cracking• MAC spoofing• Peer-to-peer

attacks• Social engineering


非經意竊聽

•常用工具– Easy Wi-Fi Radar– MiniStumbler– MacStumbler– KisMac– NetStumbler– KisMet


惡意竊聽

• OmniPeek Personal• AiroPeek • Network Instrument Observer• AirMagnet Laptop Analyzer• Javvin CAPSA• WireShark• CommView for Wi-Fi


攔截 ( 中間人攻擊 )

STA Server

Attacker

(Software AP)

SSID: III

SSID: III

X

Deauthentication


問題與討論

攔截者要的是什麼 ?

入侵被駭者電腦

進行阻斷式攻擊


微軟用戶端工具弱點

•“自動”連線慣用網路– 依順序嘗試

• 若清單內網路皆不可得– “自動” 搜尋 “新訊號” !!

• 所儲存的密碼易遭竊


給使用者的忠告

•未使用時，應關閉無線網路訊號。•避免使用 Microsoft WZC 設定無線網路。

– 改用 third-party 用戶端工具


阻絕服務

• Physical Layer DoS– RF Jamming

• MAC layer DoS– Data Flooding– Management Frame Injection– PS-Pool floods

802.11w將嘗試解決


Intentional DoS

• 訊號產生器 (PSG)– 軟體式 & 硬體式

•阻斷器 (Jammer)– 功率高達 1000mW

• 802.11介面卡– 若處於 Continuous transmit state ，可佔據 medium ，影響他人 CCA

– 稱為 Queensland Attack


Unintentional DoS

• 來自於同處於 2.4GHz ISM 的生活應用– RF video camera– Baby monitor– 無線電話– 微波爐


封包產生器


如何避免 DoS

•善用頻譜分析儀– 尋找干擾源– 鎖定 rogue AP

• P802.11w 提供 robust mgt. frame


滲透管理介面

• Serial ( 強化實體安全 )• Web-based (HTTPS)• SNMP (SNMP v3)• telnet (SSH2)


預防管理介面滲透


密碼與身份破解

•密碼破解法 -- 如 WEP cracking – 較高檔的設備已經補強 weak IV 弱點– 搭配強式密碼可以提高破解難度

•身份破解法 -- 如 WPA cracking– 建議採用 full authentication infra-structu

re– 或搭配較長的 PSK 可以提高破解難度


MAC欺騙

•裝置管理員• 修改 Windows Registry 機碼• SMAC spoofing tool


使用者如何避免點對點攻擊

• 使用端點安全防護工具• 關閉 Windows file sharing 功能•避免存取 ad hoc 網路

– 若 SSID名為 III ，他一定是個 AP嗎 ?


使用者如何避免點對點攻擊

• 禁止節點間的通連– Cisco 的 PSPF 功能 (Public Secure Packet Forwarding)


社交工程

• 以影響力或說服力來欺騙他人以獲得有用的資訊。– 電話詐騙– 惡意程式– 附件圖片– 網路釣魚– 即時通訊詐騙

[Part 6] 其他安全措施

•RBAC•NAC•WAC•VPN

•VLAN•WIPS


角色存取控制

• 依使用者身分提供權限控管– Firewall-type filter– Layer 2 permission– Layer 3 permission– Bandwidth-limiting permission

• 可在 WLAN交換器上實施– Guest 的頻寬 128kbps, port 80


Profile-based防火牆

• 依設定檔內容 ( 使用者 /群組… ) 提供權限控管

• 可在 WLAN交換器上實施


網路存取控制

• 在 WLAN交換器上整合 NAC policy– 確認用戶端設備符合資安要求

•常見之 NAC system– Microsoft NAP– ConSentry NAC – Extreme Sentriant AG – Cisco NAC Appliance


Captive Portal

• Web-based Access Control (WAC)• 網頁認證，進入網際網路的唯一入口

– 管制 IP之使用• 藉由流量重導 (redirect) ，控制合法或非法的存取

• 為 EWG 或 Wireless Controller 的功能– 搭配 VPN 可避免帳號或密碼被窺探


網頁認證 framework


VPN

• Virtual Private Network• 用以強化無線用戶端 “在公司外” 的安全性

Internet


VPN 功能與協定

• 功能– 身分認證– 資料加密– 權限控管

•協定– PPTP– L2TP– IPSec


VPN 的分類

• VPDN (Dialup Network)– 動態連線– 用戶向 NAS (Network Access Server) 發出 PPP 連線請求

• VPRN (Remote Network)– 固定連線


VLAN

• Virtual LAN (802.1Q)• 將實體網路切割為多個互不相通的邏輯網段 (Broadcast domain) 。– 認證方式– 加密方法– 用戶數目– QoS


VLAN 成員劃分

• L1 VLAN: – Port-Based– SSID-Based

• L2 VLAN: – MAC Address-Based– Protocol-Based

• L3 VLAN:IP-Based• Higher Layer VLAN:

– Application-Based VLAN


多重虛擬無線網路

• SSID/VLAN– 訪客– 各部門員工

• 每個 VLAN 各自獨立，並具備差異性權限


VLAN trunk

VLAN1 VLAN2 VLAN2 VLAN1

VLAN Trunk


問題與討論

以下哪一個角色係 VLAN aware 的 device?

supplicant(申請者 )

authenticator(驗證者 )

authentication server(驗證伺服器 )


IDS & IPS

• Intrusion Detection System– 是一種監測封包進出、比對入侵型態、預防入侵攻擊，並能適時提出警告的防禦系統。

• Intrusion Prevention System– 發現入侵行為時，可依網路管理者所設定之安全政策採取必要措施 ( 如丟棄資料封包或中斷連線 ..)之防禦系統。


WIPS 的 feature

• 可偵測企業內部到底有哪些無線設備與活動• 可進行企業內部資產分類• 可定義並遵循企業安全政策與定義• 可進行無線網路的監控與入侵偵測與防護• 針對任何不法連線或攻擊，會啟動警報，並主動阻斷連線

• 具備任何無線裝置與設備的定位功能 (dashboard)• 提供分析報表


WIPS 的行動方案

•誘捕 rouge client– 使 rouge client 連結到合法 AP

•防堵 rouge client– 持續送 deauth frame

•防堵 rouge AP– 透過附近 AP 送 deauth ，形成干擾

•停用 Ethernet port– 使用 SNMP


WIPS 種類

•集中式 (Centralized)– 由 (Thin) Sensor 進行流量的監控與資料的收集工作，後端中控伺服器設備作交叉比對

• 分散式 (Distributed)– 由 (Fat) Sensor 完成流量偵測與分析報告


Centralized WIPS


Distributed WIPS


WIPS 的比較

類型優點代表廠商

集中式•偵測精確度高•系統擴充性高

分散式•高效能

•低頻寬消耗


折衷式 WIPS

• Bluesocket BlueSecure • 共享構造分析技術（ Shared Constitue

nt Analysis）– Sensor 僅傳輸與非法連線、入侵攻擊或效能失常有關的關鍵指標 (key indicators)傳送給後端伺服器引擎

– 由伺服器管理特徵碼 (Signature) 的更新


Mobile WIPS

• 用於移動式偵測與安全稽核


Layered Security

表示層

會談層

傳輸層

網路層

資料鏈結層

實體層

應用層 HTTPS, SFTP, SSH2, WAC, NAC, RBAC

VPN, VLAN, RBAC

Encryption, 802.1x, VLAN, NAC, RBAC, WIPS

實體安全 , VLAN

[Part 7] 管理面的安全議題

•L7 安全管理•非法設備管理


L7 安全管理模式

• 使用 HTTPS 或關閉 HTTP 管理模式– AP 將啟用內建的憑證– SSL 安全通道

• 以 SSH2 取代 Telnet• FTP搭配 SSL• 使用 SNMPv3

– 強化 authentication and privacy control


Rouge Management

•常見的 Rouge AP型態– 軟體模擬– 口袋型 AP

• 如何鎖定 Rouge AP– 頻譜分析– EAP authentication– 埠口掃描 (port 80 & 23)– 無線控制器


阻擋 Rouge AP

•停用乙太網路連接埠• 加強連接埠安全 (MAC filter)•政策宣導•導入 NAC技術• 使用無線控制技術

ex. Cisco Unified Wireless Networkex. Aruba Mobile Management System

[Part 8] WLAN分析系統

•協定分析工具•RF 頻譜分析儀

•分散式頻譜分析儀


協定分析軟體

•手持式– CommView for Wi-Fi PPC– MiniStumbler

•膝上型 /桌上型– OmniPeek Personal– CommView for Wi-Fi– AiroPeek NX


為何需要協定分析 ?

•擷取封包– 從 L2~L7 對資料進行解碼分析– 若搭配金鑰亦可解密 (WEP, WPA-Personal)

•了解無線網路問題– Frame retransmission– Heavy fragmentation– Frame corruption


CommView for Wi-Fi


封包分析 -Open System


頻譜分析儀

• 軟體式– MetaGeek WiSpy Ch

analyzer– Fluke AnalyzeAir– Cisco Cognio– AirMagnet

• 硬體式– Willtek– Anritsu– Agilent– HP


RF 頻譜分析儀

• Willtek 9101– 100kHz ~ 4GHz– FHSS, DSSS, HR/DSSS, ERP


頻譜分析軟體

• Wi-Spy 2.4x– USB adapter– USD$399

• Chanalyzer 3.1– 視覺化分析工具


為何需要頻譜分析

• Site survey– 偵測干擾源– 確認干擾物是什麼

• Security audit– 發現 rouge AP– 發現 PHY DoS攻擊


分散式頻譜分析

• Distributed RF Spectrum Analyzer– 　 (Cisco Network)

[Part 9] WLAN安全政策

•一般性安全政策•功能性安全政策


一般性安全政策

• 建置與管理網路安全的概略說明，包含：– 主管機關– 適用對象– 違規處份– 風險評估– 影響性分析– 安全稽核


功能性安全政策

• 密碼政策• 訓練需求• 可接受使用政策

(AUP)• 連線要求

• 加密標準• 電子郵件的使用• 網際網路的使用• 資產管理

• 描述用來達成特定安全功能的具體方案• 由一系列的文件所組成


對 SOHO無線安全的基線管理

• 將 AP 與 client 的韌體及軟體版本更新•採用支援 WPA2規格的產品• 啟用 WPA2-Personal驗證模式• 改變出廠設定值 (SSID, 管理帳密… )• 使用強式密碼


對 SMB無線安全的基線管理

• 將 AP 與 client 的韌體及軟體版本更新•採用支援 WPA2規格的產品• 以 WPA2-Personal 或 WPA2-Enterprise進行驗證

• 將安全能力較低的設備，以 VLAN隔開– 無線條碼機，無線網路電話…


對大企業無線安全的基線管理

•著手撰寫各式安全政策的文件• 執行定期安全稽核•採用 WPA2-Enterprise驗證模式• 以 VLAN區隔使用者•導入 WIPS系統•導入 NAC系統


實體安全

• 入口警衛•監視器 (即使是 fake ，亦有功效 )• 教育訓練• 將未使用的埠口停用• 訊號範圍管制• 使用可上鎖的 enclosure• 對 Console Port施以密碼保護


定期演練

• 定期進行安全稽核– penetration test (滲透測試 )– 資產盤點– Vulnerability analysis

• 教育訓練

[Part 10] WLAN安全神話

•沒魚蝦也好的措施 ?•無線網路不夠安全 ?


被過度神化的安全作法

• MAC filtering• SSID hiding• 改良式 WEP


無線網路不夠安全 ?

•妥善運用安全技術，無線網路比有線網路更為安全– IEEE 802.11i– IEEE 802.1X

附錄

•Wi-Fi 連線無障礙設定•公共網路自保之道•家用網路安全準則

附錄- Wi-Fi Protected setup


何謂WPS

• Wi-Fi 連線無障礙設定– WPS 認證– 提供跨品牌設備間可用之簡易安全設定– 由 AP自動將 SSID及WPA/WPA2 加密金鑰派送給無線用戶端電腦

• WPS 的兩個角色– 登錄者 (Registrar): AP– 參與者 (Enrollee): STA


WPS 的模式

• WPS-PIN – Personal Information Number– 管理者預先在 AP 上登錄無線網卡的 PIN– 用戶端可直接連線

• WPS-PBC– Push Button Configuration– 從 AP按下連線按鈕的 2 分鐘內，用戶端亦按鈕即可。


主動告知WPS環境


登錄者設定


參與者設定 (PBC)


參與者設定 (PIN)


WPS 的協定

• Discovery Protocol– 用以確認 Registrar 與 Enrollee 的存在

• Registration Protocol– 用來指派加密資訊 (金鑰 /SSID…)

附錄-公共網路自保之道


公共網路自保之道 (1)

• 取消不必要的網路元件– Client for Microsoft Network– File and Printer sharing for Microsoft Net

works• 完成系統更新

– Microsoft Update– 自動更新



• 啟用 VPN 連線•停用非必要之網路服務

– universal plug and play device host – Routing & Remote Access – remote registry (*)– SSDP Discovery Service– Clipbook– Terminal Services



• 啟動防火牆– 不允許例外

•採用強式密碼• 執行埠口檢查

– http://www.hackerwatch.org/probe/>>> Port scan



• 僅連線慣用網路• 使用”隨選”模式連線



啟用安全警示工具

附錄-家用網路安全準則


家用網路安全準則 (1)

• 將 AP裝設在安全的地點。• 執行 AP 與 STA 的韌體更新。•更改預設 IP 位址。•採用最強的認證與加密機制。• 對管理者帳號配置強式密碼。• ( 若可能 )更改預設管理者帳號。• 定期更改安全設定。



• 取消 SSID 廣播。 (SSID cloaking)•更改預設 SSID ，並注意命名規則。• 在 SSID 最後加入空白符號。• 啟動 MAC 過濾機制。•停用 DHCP 功能。•儘可能調低 AP 功率。• 使用不重疊頻道。



• ( 若可能 ) 使用 5GHz 頻段。• 在 STA 安裝 Anti-Spyware軟體。• 啟用個人防火牆。• 不將設定方式透露給外人。• 不用時，將 AP 電源關閉。

課後練習


Q1

試問 RSN 的最低要求安全技術門檻為何 ?

CCMP/AES

EAP TKIP/RC4

PAC


Q2

IEEE 802.11 建議選用的最高安全標準為何 ?

CCMP/AES

EAP TKIP/RC4

PAC


Q3

網路釣魚是以下哪一種攻擊的手法 ?

社交工程

中間人攻擊攔截

竊聽


Q4

802.1X/EAP 可利用以下哪些資訊來驗證使用者 ?

PAC

MAC X.509 certification

User name


Q5

ABC公司建置了WPA2-Enterprise ，並採用 POP3/SSL收發 Email 。請問，該公司應用了 OSI哪幾層的加密 ?

第一層

第三層第七層

第二層


Q6

XYZ公司在內部 ERP-OFDM(802.11g) 網路使用 802.1X/EAP-FAST 來保護資料傳輸。請問如果要從無線網路熱點連回公司，使用哪個安全協定最為恰當 ?

PEAP-MS-CHAPv2

WPA2-Personal EAP-TTLS

L2TP/IPSec


Q7

以下哪些項目屬於 pre-RSNA技術，可以提供加密與認證服務 ?

CCMP/AES

TKIP/RC4WEP

PSK


Q8

如果使用強式密碼，可以抵禦以下哪兩種攻擊手法 ?

Jamming

Brute ForceDictionary

Spoofing


Q9

無線網管系統可以使用哪一種協定，來集中控管不同廠商的自主性 AP?

SMB

ICMPSNMP

L2TP/IP Sec


Q10

在無線網路中可以使用以下哪些 VPN協定以進行 IPX 通訊 ?

PPTP

SSHEAP-PEAP

L2TP/IPSec


Q11

在 802.11-1999(R2003)標準中定義以下哪些安全機制來提供安全的作業環境 ?

802.1X/EAP

WEPVPN

PSK


Q12

以下哪些規格可以使用 TKIP協定 ?

802.11i

WPAWEP

WPA2


Q13

以下哪一種攻擊手法不容易為管理人員所察覺 ?

Jamming

Denial of Service

Eavesdropping

Man-in-the-Middle


Q14

以下哪些安全措施可以避免入侵者從您的 DHCP伺服器取得 IP 位址 ?

WPA-Personal

PPTP VPN802.1X/EAP-TTLS

IPSec VPN


Q15

以下哪兩個軟體工具經常被用來偵查 SSIDs ，訊號強度，頻道與安全等級等無線網路環境 ?

ShareEnum

WinSnifferNetStumbler

Kismet

The End

802.11 network security

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