DAY27 無線網路安全

• 一. AP 無線存取點 Access Point
  • 1-1 無線網路需要保護什麼?
  • 1-2 SSID 服務集識別碼
• 二. 保護方式
  • 2-1 WEP 有線等效隱私
  • 2-2 WPA WIFI保護存取
  • 2-3 WPA2 第二代WiFi保護存取
  • 2-4 WPA3 第三代Wi-Fi保護存取

有線網路
你的電腦-> 網路線-> 交換器
攻擊者如果要搞事
就需要以某種方式
接觸實體網路: 走進辦公室找網路孔插
取得網路位置: 入侵一台在網路內的電腦

無線網路
你的設備-> 無線電波-> 無線存取點
資料在無線電波的空間中傳送
所以如果攻擊者想搞事
只要在訊號範圍內就有可能接收到無線訊號
所以無線網路應採用足夠強的加密機制

一. AP 無線存取點 Access Point

平常我們在連WI-FI，連的其實是AP 無線存取點

無線存取點
負責讓設備透過無線的方式進入區域網路
手機->無線訊號->AP->區網->Internet

1-1 無線網路需要保護什麼?

與前面的IPsec和SSH很像

• 機密性
  • 不能讓別人在空中收到訊號後能直接讀懂我的資料
• 完整性
  • 不能讓資料在中途遭到修改
• 身分驗證
  • 不能隨便一個使用者都能連進這個無線網路
  • 我現在連的無線網路是不是我真的想連的那個

1-2 SSID 服務集識別碼

簡單來講就是你的WIFI名稱
例如:

• MIKEY_5G
• Starbucks_Free
• IPHONE7
  這些名稱就是SSID
  而他們分別是三個不同的基地台AP廣播出來的SSID

需要注意的地方是
他們只代表了名稱是可以隨意更改的
不代表身分驗證
攻擊者是可以
建立一個一模一樣的SSID名稱(邪惡雙子攻擊 Evil Twin)
成功後可以嘗試:

• 網路釣魚
• 認證資訊竊取
• 流量監看
• 重新導向
• 中間人攻擊

未授權無線存取點 Rogue AP
沒有經過管理者允許，就私自接上公司網路的Wi-Fi基地台
造成的危險:

• 這台私自架的路由器通常密碼很弱
• 任何人，包括外面的攻擊者，都可以透過它直接進入公司內網
• IT 部門完全不知道它的存在，所以也無法監控或管理(資產管理)

二. 保護方式

演進:
WEP (有線等效隱私)->
WPA (WI-FI 保護存取)->
WPA2 (第二代WI-FI保護存取)->
WPA3 (第三代WI-FI保護存取)
無線安全標準的持續改善

2-1 WEP 有線等效隱私

Wired Equivalent Privacy，WEP
有線等效隱私

原本的目標:

希望無線網路能有類似有線網路的隱私保護
但後來發現WEP的安全設計上有嚴重的弱點
所以現在都被WPA或WPA2取代

2-2 WPA WIFI保護存取

Wi-Fi Protected Access，WPA
Wi-Fi保護存取

是當時發現WEP被打爆後的緊急替代方案
因為WPA2當時還沒做好，但大家的網路已經不安全了
所以:
WiFi聯盟推出WPA當成過渡方案

2-3 WPA2 第二代WiFi保護存取

Wi-Fi Protected Access2，WPA2
第二代 Wi-Fi保護存取

是目前最廣泛使用的WiFi安全標準，是正式方案

分為兩種模式:

• WPA2-Personal 個人模式
  • 所有人輸入同一組密碼(Pre-Shared Key)
  • 適合在家中，店面
  • PSK (Pre-Shared Key)預先共享金鑰
• WPA2-Enterprise 企業模式
  • 每個人都有自己的帳密，透過伺服器驗證身分才可使用
  • 公司、學校 常用

流程:
假設我家WiFi:
SSID :MIKEY
Password :123456

假設今天我要用手機連上MIKEY這個WiFi
第一步: 點MIKEY這個SSID然後輸入123456

第二步: 手機和路由器
各自用SSID和Password算出一把主鑰匙(PMK)

(開始四向交握)

第三步: 路由器->手機
這是我的隨機碼AB12，給你

第四步: 手機->路由器
手機收到後，自己也產生一個隨機碼CD34
手機再用主鑰匙PMK+AB12+CD34，算出結果(PTK)
PTK+訊息內容(告訴路由器我的隨機數是CD34)=MIC-1
再將CD34和MIC-1傳出去給路由器

第五步: 路由器 -> 手機
路由器現在手上有MIC-1和CD34和主鑰匙PMK
所以路由器重新將主鑰匙PMK+CD34+自己的AB12算出PTK
再用PTK+手機訊息內容算一次是不是等於MIC-1
確認手機知道密碼
路由器再用PTK+自己這則訊息內容=MIC-2
送給手機

第六步: 手機->路由器
手機用 PTK + 路由器那則訊息的內容 自己算一次 MIC
看結果是不是等於路由器附的 MIC-2
確認路由器也知道密碼
(驗證通過，開始用金鑰通訊)

PMK 主鑰匙 SSID + Password
PTK(成對暫時金鑰)是由 PMK(成對主金鑰)+雙方隨機數+雙方MAC位址
MIC =PTK + 訊息內容(明文)

風險
假設今天有弱密碼，就仍然有可能會產生風險
DAY09密碼安全

2-3-1 離線字典攻擊 Offline Dictionary Attack

字典攻擊
使用攻擊者準備好的大量常見密碼清單
逐一做嘗試

離線
攻擊者不需要在線上對你的路由器一直嘗試登入
因為如果是線上可能每錯5次就會被鎖定
但離線攻擊，可以在他自己的電腦上算
這期間路由器完全察覺不到，所以沒有次數限制

攻擊者可能會在無線訊號中抓到:

SSID 這是公開的
AB12 (第三步，路由器廣播的隨機碼)
CD34 / MIC-1 (第四步，手機廣播的)

這時攻擊者會回到自己的電腦去比對:
字典Password+MIKEY算出PMK主鑰匙
搭配AB12+CD34算出PTK
再用PTK + 訊息內容
如果結果等於MIC-1就代表Password正確

這就是離線字典攻擊的流程

2-4 WPA3 第三代Wi-Fi保護存取

Wi-Fi Protected Access3，WPA3
第三代 Wi-Fi保護存取

目的就是改善WPA2時代的一些安全弱點

IPAS 115-1
關於無線網路WPA3加密標準，下列何者是其優於WPA2的主要特性?
B: 強化了對抗離線暴力破解攻擊的保護(SAE交握)

SAE交握 Simultaneous Authentication of Equals，同步等值驗證
是WPA3用來取代WPA2個人模式的PSK(預先共享金鑰)驗證/金鑰建立方式

就算攻擊者抓到整個交握過程，回家也沒辦法猜密碼

主要是提升密碼猜測時需要跟實際路由器交握流程互動
不能取得資料後就回家無限猜測

假設有些老設備只支援WPA2不支援WPA3
過渡模式Transition Mode:
同時讓WPA2設備與WPA3設備連線

降級攻擊 Downgrade Attack
攻擊者讓你的設備從原本的WPA3，但因為你用過渡模式，所以操弄讓你的設備降級成使用WPA2

IPAS 115-1 Q13
組織正在升級無線網路至 WPA3 標準，但考量部分舊型 IoT 設備不支援 SAE （Simultaneous Authentication of Equals）。為了過渡，網路管理員啟用了「WPA3過渡模式（Transition Mode）」。在此混合環境下，攻擊者最可能利用下列何種手法迫使客戶端降級至較不安全的WPA2，進而發動字典攻擊？
A : 降級攻擊 Downgrade Attack