netzsicherheit mit fokus mobile kommunikation

Netzsicherheit (mobile Kommunikation) 1

Netzsicherheit mit Fokus mobile Kommunikation

Vortragender: Thomas Müller

15.06.2010


1. Grundlagen

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1.1 Arten von Angriffen

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1.1.1 Abhören

• Daten werden von 3. Person „mitgeschrieben“

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1.1.2 Tarnung

• Netzwerkfremder Nutzer gibt sich als autorisierter Nutzer aus

• Z.B.: maskierte MAC-Adresse

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1.1.3 Datenmanipulation

• Man-in-the-Middle• Ändern der empfangenen Daten und

Weiterleiten an dieser Empfänger

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MitM-Attacke

• Dem Sender gegenüber muss sich Angreifer als Empfänger ausgeben

• Dem Empfänger muss sich der Angreifer als Sender ausgeben

• Manipulation der Opfer (ARP-Spoofing, )

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1.1.4 Denial-of-Service

• Angriffe, die einen Rechner durch eine Vielzahl von Anfragen zum Absturz oder langsameren Arbeiten zwingen

• Verteilte Angriffe: Distributed Denial of Service

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1.2 Unterschiede drahtgebundes / drahtlos

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Keine Kabel

• Übertragung über Funk• Senden auf bestimmtem Frequenzbereich• ISM lizensfrei

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Einfachere Erreichbarkeit

• Ausstrahlung des Netzwerkes in den Raum• Begrenzung nur durch Signalstärke und

räumliche Barrieren

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Folgen

• Von jedem empfangbar• Pakete können von jedem gelesen werden (spezielle Programme nötig)

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2. Drahtlose Kommunikation

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2.1 Wireless LAN (WLAN)

2.1.1 BEGRIFFSERKLÄRUNGWLAN

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• Basic Service Set (BSS): alle Stationen, die auf den gleichen Kanal Daten austauschen

• ISM (Industrial, Scientific, Medical): Frequenzband, bei 2,4 GHz (2.410 MHz - 2.483 MHz), welches in den meisten Ländern lizensfrei verwendet werden darf.

• Kanal: festgelegter Bereich auf einem Frequenzband (WLAN-Kanal: 25 MHz)

• SSID (Service Set ID): Name des Netzwerkes

• AP (Access Point): Zentraler Netzwerkknoten in einem Infrastructure BSS.

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2.1.2 FUNKTIONSWEISEWLAN

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Ad-hoc

• Verbindung zwischen kleiner Zahl von WLAN-Endgeräten (lokal)

• Einigkeit über SSID und Kanalnummer• Alle anderen Endgeräte in Reichweite können

Pakete auch empfangen (ignorieren diese)• Verschlüsselung sollte dennoch aktiviert

werden

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IBSS

• Kommunikation der Endgeräte nicht direkt, sondern über AP

• Verbund mehrerer APs zu einem ESS

Quelle: http://setup-wireless.blogspot.com/2008/12/80211-topologies.html

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• AP sendet Beacon Frames zur Erkennung• Beacon Frame enthält SSID,

Verschlüsselungsinformation, etc.• 2 Arten von Authentifizierung:– Open Systems– Shared Key (Challenge/Response)

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2.1.2 SICHERHEITSMAẞNAHMENWLAN

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2.1.2.1 Gefahren

• Für alle Arten von Netzangriffen anfällig• Auch Verbindung zu Ethernetnetzwerken• Alle Pakete können theoretisch mitgehört

werden• Anfällig für Man-in-the-Middle-Attacken

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2.1.2.2 WEP

• Wired Equivalent Privacy• Basiert auf Stream Ciphering Algorithmus

RC4

IV

WEP Key

Vom Anwender konfigurierter Schlüssel

Initial Vector, 24 bit

Verschlüsselte DatenIVMAC-HEADER FCS

Keystream

Originaldaten

Bitweises XOR

Quelle: „Grundkurs Mobile Kommunikationssysteme“, Sauter , 2007, S. 318

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• Nachteile:– Jeder Anwender nutzt gleichen Schlüssel– Ersten Bytes des Headers immer gleich (nach

Abhören von 5 – 6 Millionen Datenpaketen kann Schlüssel berechnet werden)

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• Verbesserungen von WEP:– Hide Session ID: SSID wird nicht mehr im Beacon

Frame gesendet– MAC Address Filterung

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2.1.2.3 WPA-PSK

Endgerät AP

Open System Authentication

Association Procedure

Random Value

Reply + Random Key

Install Key

Acknowledgement

Install Multicast Key

(bereits verschlüsselt)


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2.3 Bluetooth

2.3.1 FUNKTIONSWEISEBluetooth

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• Geräte in Piconetzen zusammengefasst (1 Master + 7 Slaves)

• Teilen sich einen Übertragungskanal (Einteilung in Zeitschlitze à 625 µs)

• Teilt sich Frequenzband mit WLAN (ISM)• Zur Vermeidung von Störungen: Frequency

hopping

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2.3.2 SICHERHEITSMECHANISMENBluetooth

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2.3.2.1 Gefahren

• Hauptsächliche Nutzung für Dateiversand und Computerperipherie

• Anfällig für Abhörangriffe und Man-in-the-Middle-Attacken

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2.3.2.2 Pairing bis Bluetooth 2.0

Gerät A Gerät B

LMP_COMB_KEY

LMP_AU_RAND

LMP_SRES

LMP_AU_RAND

LMP_SRES

LMP_IN_RAND

LMP_ACCEPTED

LMP_COMB_KEY

Quelle: „Grundkurs Mobile Kommunikationssysteme“, Sauter , 2007, S. 38215.06.2010


2.3.2.3 Pairing ab Bluetooth 2.1

• Secure Simple Pairing• Bisher: Abhören des Pairings ermöglicht

Berechnung des Link Keys• Zusammenfassung mehrerer Pairing

Protokolle

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Numeric Comparison Protocol

• Nutzung von Private-Key-Verschlüsselung zum Versandt der Zufallszahl

• Einziger Angriffspunkt: Angreifer schaltet sich vor Pairing zwischen Geräte

• -> Berechnung einer 6-steligen Zahl zur Bestätigung

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Passkey Protokoll

• Nutzung einer PIN zur Authentifizierung• Jedes Bit der PIN wird einzeln übertragen• Beide Seiten senden ein Commitments zur

Bestätigung jedes Bits, allerdings verschlüsselt

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Out of Band Protokoll

• Geräte müssen zusammengehalten werden• Angreifer kann Kommunikation zwar abhören,

aber nicht selbst senden

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2.3.2.4 Authentifizierung

• Nutzung der Kopplung bei zukünftigen Verbindungen

• Passender Link Key zur Geräteadresse aus aus Speicher

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2.4.2.5 Verschlüsselung


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2.4.2.6 Authorisierung

• Nicht allen gekoppelten Geräten sollen alle Dienste zur Verfügung stehen.

• Unterscheidung „Wer darf was?“

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2.4.2.6 Sicherheitsmodi

• Mode 1:– Weder Authentifizierung noch Verschlüsselung

• Mode 2:– Authentifizierung, Verschlüsselung, Autorisierung

optional und Konfiguration Nutzer überlassen.• Mode 3:– Authentifizierung, Verschlüsselung aktiviert

• Mode 4:– Wie Mode 2, Pairing 2.1

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3. Fazit

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3.1 Nichts ist sicher

• Kein hundertprozentiger Schutz vor Angriffen• Abhörsicherheit nicht gewährleistet• Überlagerung der Funkfrequenzen durch

starkes Signal kann in jedem Fall zu Verbindungsabbrüchen führen

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Quellen• Sauter: Grundkurs mobile Kommunikationssysteme, 3. Auflage, 2008• Cho, Young-Jae: Sicherheit in GSM-Netzen, Friedrich-Alexander-Universität

Erlangen-Nürnberg, 10. Januar 2008

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