Что такое тип безопасности. Безопасность общественных сетей WiFi

Многие роутеры в качестве опций предоставляют следующие стандарты безопасности: WPA2-PSK (TKIP), WPA2-PSK (AES) и WPA2-PSK (TKIP/AES). Сделаете неправильный выбор – получите более медленную и менее защищенную сеть.

Стандарты WEP (Wired Equivalent Privacy), WPA (Wi-Fi Protected Access) и WPA2 (Wi-Fi Protected Access II), которые будут вам предложены на выбор при настройке параметров безопасности беспроводной сети, представляют собой основные алгоритмы защиты информации. WEP является старейшим из них и наиболее уязвимым, так как за время его использования в нем было обнаружено множество слабых мест. WPA дает более совершенную защиту, но по имеющимся данным он также подвержен взлому. WPA2 – в настоящее время развивающийся стандарт – на текущий момент является самым распространенным вариантом защиты. TKIP (Temporal Key Integrity Protocol) и AES (Advanced Encryption Standard) представляют собой два различных типа шифрования, которые могут применяться в стандарте WPA2. Давайте посмотрим, чем они отличаются и какой из них в наибольшей степени подходит вам.

AES vs. TKIP

TKIP и AES представляют собой два различных стандарта шифрования, которые могут использоваться в сетях Wi-Fi. TKIP – более старый протокол шифрования, введенный в свое время стандартом WPA взамен крайне ненадежного алгоритма WEP. На самом деле TKIP во многом подобен алгоритму шифрования WEP. TKIP уже не считается надежным методом защиты и в настоящее время не рекомендуется. Другими словами, вам не следует его использовать.

AES – более надежный протокол шифрования, введенный стандартом WPA2. AES – это не какой-нибудь унылый, тот или другой стандарт, разработанный специально для сетей Wi-Fi. Это серьезный мировой стандарт шифрования, взятый на вооружение даже правительством США. Например, когда вы зашифровываете жесткий диск с помощью программы TrueCrypt, она может использовать для этого алгоритм шифрования AES. AES является общепризнанным стандартом, обеспечивающим практически полную безопасность, а его возможные слабые места – потенциальная восприимчивость к атакам методом «грубой силы» (для противодействия которым применяются достаточно сложные кодовые фразы) и недостатки защиты, связанные с другими аспектами WPA2.

Усеченный вариант защиты – TKIP, более старый протокол шифрования, используемый стандартом WPA. AES для Wi-Fi – более новое решение в части шифрования, применяемое в новом и безопасном стандарте WPA2. В теории на этом можно было бы закончить. Но на практике, в зависимости от вашего роутера, простого выбора WPA2 может оказаться недостаточно.

Хотя стандарт WPA2 для оптимальной защиты предполагает использование AES, он может использовать и TKIP – там, где требуется обратная совместимость с устройствами предыдущих поколений. При таком раскладе устройства, поддерживающие WPA2, будут подключаться в соответствии с WPA2, а устройства, поддерживающие WPA, будут подключаться в соответствии с WPA. То есть «WPA2» не всегда означает WPA2-AES. Тем не менее, на устройствах без явного указания опций «TKIP» или «AES» WPA2 обычно является синонимом WPA2-AES.
Аббревиатура «PSK» в полном наименовании этих опций расшифровывается как «pre-shared key» – ваша кодовая фраза (ключ шифра). Это отличает персональные стандарты от WPA-Enterprise, в котором используется RADIUS-сервер для выдачи уникальных ключей в больших корпоративных или правительственных сетях Wi-Fi.

Опции безопасности для сети Wi-Fi

Еще более сложно? Ничего удивительного. Но всё, что вам на самом деле нужно сделать – это найти в рабочем списке вашего устройства одну, обеспечивающую наибольшую защиту опцию. Вот наиболее вероятный список опций вашего роутера:

Open (risky) : в открытых сетях Wi-Fi нет кодовых фраз. Вам не следует устанавливать эту опцию – серьезно, вы можете дать повод полиции нагрянуть к вам в гости.
WEP 64 (risky) : старый стандарт протокола WEP легко уязвим, и вам не следует его использовать.
WEP 128 (risky) : это тот же WEP, но с увеличенной длиной шифровального ключа. По факту уязвим не менее, чем WEP 64.
WPA-PSK (TKIP) : здесь используется оригинальная версия протокола WPA (по сути – WPA1). Он не вполне безопасен и был заменен на WPA2.
WPA-PSK (AES) : здесь используется оригинальный протокол WPA, где TKIP заменен на более современный стандарт шифрования AES. Этот вариант предлагается как временная мера, но устройства, поддерживающие AES, почти всегда будут поддерживать WPA2, в то время как устройства, которым требуется WPA, почти никогда не будут поддерживать AES. Таким образом, эта опция не имеет большого смысла.
WPA2-PSK (TKIP) : здесь используется современный стандарт WPA2 со старым алгоритмом шифрования TKIP. Этот вариант не безопасен, и его достоинство заключается только в том, что он подходит для старых устройств, которые не поддерживают опцию WPA2-PSK (AES).
WPA2-PSK (AES) : это наиболее употребительная опция безопасности. Здесь используется WPA2, новейший стандарт шифрования для сетей Wi-Fi, и новейший протокол шифрования AES. Вам следует использовать эту опцию. На некоторых устройствах вы увидите опцию под названием просто «WPA2» или «WPA2-PSK», что в большинстве случаев подразумевает использование AES.
WPAWPA2-PSK (TKIP/AES) : некоторые устройства предлагают – и даже рекомендуют – такую смешанную опцию. Данная опция позволяет использовать и WPA, и WPA2 – как с TKIP, так и с AES. Это обеспечивает максимальную совместимость с любыми древними устройствами, которые у вас могут быть, но также дает хакерам возможность проникнуть в вашу сеть путем взлома более уязвимых протоколов WPA и TKIP.

Поскольку ваше устройство с возможностью подключения к сети Wi-Fi скорее всего моложе 11 лет, вы можете чувствовать себя спокойно, просто выбирая опцию WPA2-PSK (AES). Установив эту опцию, вы также сможете проверить работоспособность вашего устройства. Если устройство перестает работать, вы всегда сможете вернуть или обменять его. Хотя, если безопасность имеет для вас большое значение, вы можете просто купить новое устройство, произведенное не ранее 2006 г.

WPA и TKIP замедляют сеть Wi-Fi

Выбираемые в целях совместимости опции WPA и TKIP могут еще и замедлить работу сети Wi-Fi. Многие современные роутеры Wi-Fi, поддерживающие 802.11n или более новые и быстрые стандарты, будут снижать скорость до 54 Мбит/с, если вы установите на них опцию WPA или TKIP, – для обеспечения гарантированной совместимости с гипотетическими старыми устройствами.

Для сравнения, при использовании WPA2 с AES даже стандарт 802.11n поддерживает скорость до 300 Мбит/с, а стандарт 802.11ac предлагает теоретическую максимальную скорость 3,46 Гбит/с при оптимальных (читай: идеальных) условиях.
В большинстве роутеров, как мы уже убедились, список опций обычно включает в себя WEP, WPA (TKIP) и WPA2 (AES) – и, возможно, смешанную опцию режима максимальной совместимости WPA (TKIP) + WPA2 (AES), добавленную с лучшими намерениями.
Если у вас роутер необычного типа, который предлагает WPA2 или вместе с TKIP, или вместе с AES, выбирайте AES. Почти все ваши устройства точно будут с ним работать, к тому же более быстро и более безопасно. AES – простой и рациональный выбор.

Широкополосный доступ в интернет уже давно перестал быть роскошью не только в крупных городах, но и в отдалённых регионах. При этом многие сразу же обзаводятся беспроводными роутерами, чтобы сэкономить на мобильном интернете и подключить к скоростной линии смартфоны, планшеты и прочую портативную технику. Более того, провайдеры всё чаще сразу устанавливают своим клиентам маршрутизаторы со встроенной беспроводной точкой доступа.

Между тем, потребители далеко не всегда понимают, как на самом деле работает сетевое оборудование и какую опасность оно может нести. Главное заблуждение состоит в том, что частный клиент просто не представляет, что беспроводная связь может нанести ему какой-то ущерб – ведь он не банк, не секретная служба и не владелец порнохранилищ. Но стоит только начать разбираться, как вам сразу захочется вернуться к старому доброму кабелю.

1. Никто не станет взламывать мою домашнюю сеть

Вот главное заблуждение домашних пользователей, ведущее к пренебрежению элементарными нормами сетевой безопасности. Принято считать, есто если вы не знаменитость, не банк и не интернет-магазин, то никто не будет тратить на вас время, ведь результаты будут неадекватны приложенным усилиям.

Более того, почему-то упорно циркулирует мнение, что якобы небольшие беспроводные сети взломать сложнее, чем крупные, в чём есть крупица правды, но в целом это тоже миф. Очевидно, это утверждение основано на том, что у мелких локальных сетей ограниченная дальность распространения сигнала, поэтому достаточно понизить его уровень, и хакер просто не сможет обнаружить такую сеть из припаркованного рядом автомобиля или кафе по-соседству.

Возможно, когда-то это было так, но сегодняшние взломщики оснащены высокочувствительными антеннами, способными принять даже самый слабый сигнал. И тот факт, что у вас на кухне планшет постоянно теряет связь, вовсе не означает, что хакеру, сидящему в машине за два дома от вас, не удастся покопаться в вашей беспроводной сети.

Что же касается мнения, что взлом вашей сети не стоит потраченных усилий, то это совсем не так: в ваших гаджетах хранится море всевозможной персональной информации, которая, как минимум, позволит злоумышленнику от вашего имени заказать покупки, получить кредит, или, воспользовавшись методами социальной инженерии, добиться ещё более неочевидных целей вроде проникновения в сеть вашего работодателя или даже его партнёров. При этом отношение к сетевой безопасности у простых пользователей сегодня настолько пренебрежительное, что взломать домашнюю сеть не составит особого труда даже для новичков.

2. Дома не нужен двух- или трёхдиапазонный роутер

Считается, что многодиапазонные роутеры нужны только особо требовательным владельцам огромного количества гаджетов, которые хотят выжать из беспроводной связи максимально доступную скорость. Между тем, любому из нас не помешает хотя бы двухдиапазонный маршрутизатор.

Главное преимущество многодиапазонного роутера заключается в том, что разные устройства можно «раскидать» по разным диапазонам, и тем самым повысить потенциально возможную скорость передачи данных и, конечно же, надёжность связи. Например, вполне целесообразно было бы подключать ноутбуки к одному диапазону, телевизионные приставки – ко второму, а мобильные гаджеты – к третьему.

3. Диапазон 5 ГГц лучше диапазона 2,4 ГГц

Оценившие преимущества частотного диапазона 5 ГГц обычно рекомендуют всем переходить на него и вообще отказаться от использования частоты 2,4 ГГц. Но, как обычно, не всё так просто.

Да, 5 ГГц физически менее «заселён», чем более массовый 2,4 ГГц – в том числе и потому, что на 2,4 ГГц работает больше всего устройств на базе старых стандартов. Однако 5 ГГц уступает в дальности связи, в особенности в том, что касается проникновения через бетонные стены и другие преграды.

В целом, здесь нет однозначного ответа, можно посоветовать лишь использовать тот диапазон, в котором конкретно у вас приём лучше. Ведь вполне может оказаться, что в каком-то конкретном месте и полоса 5 ГГц перегружена устройствами – хотя это и очень маловероятно.

4. Не нужно трогать настройки роутера

Предполагается, что настройку оборудования лучше оставить профессионалам и ваше вмешательство способно только навредить работоспособности сети. Обычный способ представителей провайдера (и сисадминов) запугать пользователя, чтобы снизить вероятность неправильных настроек и последующих вызовов на дом.

Понятно, что если вы вообще не представляете, о чём там речь, лучше ничего не трогать, но даже непрофессионал вполне способен изменить некоторые настройки, повысив защищённость, надёжность и производительность сети. Хотя бы зайдите в веб-интерфейс и ознакомьтесь с тем, что там можно изменить – но если вы не знаете, что это даст, лучше оставьте всё как есть.

В любом случае есть смысл внести четыре поправки, если они уже не сделаны в настройках вашего роутера:

1) По возможности переключайтесь на новый стандарт – если его поддерживает как роутер, так и ваши устройства. Переход с 802.11n на 802.11ac даст существенный прирост скорости, как и переключение с более старых 802.11b/g на 802.11n.

2) Поменяйте тип шифрования . Некоторые установщики до сих пор оставляют домашние беспроводные сети либо полностью открытыми, либо с устаревшим стандартом шифрования WEP. Обязательно нужно поменять тип на WPA2 c шифрованием AES и сложным длинным паролем.

3) Измените логин и пароль по умолчанию . Практически все провайдеры при установке нового оборудования оставляют эти данные по умолчанию – если только их специально не попросить о смене. Это общеизвестная «дыра» домашних сетей, и любой хакер для начала обязательно попробует воспользоваться именно ею.

4) Отключите WPS (Wi-Fi Protected Setup) . Технология WPS обычно включена в роутерах по умолчанию – она предназначена для быстрого подключения совместимых мобильных устройств к сети без ввода длинных паролей. Вместе с тем WPS делает вашу локальную сеть очень уязвимой для взлома путём метода «грубой силы» – простого подбора пин-кода WPS, состоящего из 8 цифр, после чего злоумышленник без проблем получит доступ к ключу WPA/WPA2 PSK. При этом из-за ошибки в стандарте достаточно определить всего 4 цифры, а это уже всего 11 000 сочетаний, и для взлома понадобится перебрать далеко не все из них.

5. Сокрытие SSID спрячет сеть от хакеров

SSID – это сервисный идентификатор сети или попросту название вашей сети, которое используют для установки соединения различные устройства, когда-либо подключавшиеся к ней. Отключив трансляцию SSID, вы не будете появляться в соседском списке доступных сетей, но это не значит, что хакеры не смогут её найти: демаскировка скрытого SSID – задача для новичка.

Вместе с тем, спрятав SSID, вы даже упростите жизнь хакерам: все устройства, пытающиеся подключиться к вашей сети, станут перебирать ближайшие точки доступа, и могут подключиться к сетям-«ловушкам», специально созданным злоумышленниками. Можно развернуть такую подменную открытую сеть под вашим же раскрытым SSID, к которому ваши девайсы будут просто подключаться автоматически.

Поэтому общая рекомендация такова: дайте вашей сети такое название, в котором никак бы не упоминался ни провайдер, ни производитель роутера, ни какая-то личная информация, позволяющая идентифицировать вас и нанести точечные атаки по слабым местам.

6. Шифрование не нужно, если есть антивирус и брандмауэр

Типичный пример того, когда путают тёплое с мягким. Программы защищают от программных же угроз онлайн или уже находящихся в вашей сети, они не защищают вас от перехвата самих данных, передаваемых между роутером и вашим компьютером.

Для обеспечения сетевой безопасности нужен комплекс средств, куда входят и протоколы шифрования, и аппаратные или программные брандмауэры, и антивирусные пакеты.

7. Шифрования WEP достаточно для домашней сети

WEP небезопасен в любом случае, и он поддаётся взлому за считанные минуты с помощью смартфона. По уровню безопасности он мало отличается от полностью открытой сети, и это его главная проблема. Если вы интересуетесь историей вопроса, то можете найти в интернете массу материалов о том, что WEP запросто ломали ещё в начале «нулевых». Нужна ли вам такая «безопасность»?

8. Роутер с шифрованием WPA2-AES невозможно взломать

Если брать «сферический роутер с шифрованием WPA2-AES в вакууме», то это правда: по последним оценкам, при существующих вычислительных мощностей на взлом AES методами «грубой силы» уйдут миллиарды лет. Да, миллиарды.

Но это вовсе не означает, что AES не позволит хакеру добраться до ваших данных. Как и всегда, главная проблема – человеческий фактор. В данном случае, многое зависит от того, насколько сложным и грамотно составленным будет ваш пароль. При «бытовом» подходе к придумыванию паролей, методов социальной инженерии будет достаточно для взлома WPA2-AES за достаточно короткий срок.

О правилах составления хороших паролей мы подробно не так давно, так что всех интересующихся отсылаем к этой статье.

9. Шифрование WPA2-AES снижает скорость передачи данных

Технически, это действительно так, но в современных роутерах есть аппаратные средства, позволяющие свести это снижение к минимуму. Если вы наблюдаете существенное замедление соединения, это означает, что вы используете устаревший роутер, в которых были реализованы немного иные стандарты и протоколы. Например, WPA2-TKIP. Сам по себе TKIP был более безопасным, чем его предшественник WEP, но представлял из себя компромиссное решение, позволяющее использовать старое «железо» с более современными и защищёнными протоколами. Чтобы «подружить» TKIP c новым типом шифрования AES, использовались различные программные ухищрения, что и приводило к замедлению скорости передачи данных.

Ещё в 2012 году в стандарте 802.11 TKIP был признан недостаточно безопасным, но он всё ещё часто встречается в роутерах старых выпусков. Решение проблемы одно – купить современную модель.

10. Работающий роутер менять не нужно

Принцип для тех, кого сегодня вполне устраивает механическая пишущая машинка и телефон с наборным диском. Новые стандарты беспроводной связи появляются регулярно, и с каждым разом не только повышается скорость передачи данных, но и безопасность сети.

Сегодня, когда стандарт 802.11ac предусматривает передачу данных со скоростью выше 50 Мбит/с, старый роутер с поддержкой 802.11n и всех предыдущих стандартов может ограничивать потенциальную пропускную способность сети. В случае с тарифными планами, предусматривающими скорости выше 100 Мбит/с, вы просто будете платить лишние деньги, не получая полноценной услуги.

Конечно, срочно менять работающий роутер вовсе не обязательно, но в один прекрасный день настанет момент, когда к нему не сможет подключиться ни одно современное устройство.

TKIP и AES — это два альтернативных типа шифрования, которые применяются в режимах безопасности WPA и WPA2. В настройках безопасности беспроводной сети в роутерах и точках доступа можно выбирать один из трёх вариантов шифрования:

TKIP;
TKIP+AES.

При выборе последнего (комбинированного) варианта клиенты смогут подключаться к точке доступа, используя любой из двух алгоритмов.

TKIP или AES? Что лучше?

Ответ: для современных устройств, однозначно больше подходит алгоритм AES.

Используйте TKIP только в том случае, если при выборе первого у вас возникают проблемы (такое иногда бывает, что при использовании шифрования AES связь с точкой доступа обрывается или не устанавливается вообще. Обычно, это называют несовместимостью оборудования).

В чём разница

AES — это современный и более безопасный алгоритм. Он совместим со стандартом 802.11n и обеспечивает высокую скорость передачи данных.

TKIP является устаревшим. Он обладает более низким уровнем безопасности и поддерживает скорость передачи данных вплоть до 54 МБит/сек.

Как перейти с TKIP на AES

Случай 1. Точка доступа работает в режиме TKIP+AES

В этом случае вам достаточно изменить тип шифрования на клиентских устройствах. Проще всего это сделать, удалив профиль сети и подключившись к ней заново.

Случай 2. Точка доступа использует только TKIP

В этом случае:

1. Сперва зайдите на веб-интерфейс точки доступа (или роутера соответственно). Смените шифрование на AES и сохраните настройки (подробнее читайте ниже).

2. Измените шифрование на клиентских устройствах (подробнее — в следующем параграфе). И опять же, проще забыть сеть и подключиться к ней заново, введя ключ безопасности.

Включение AES-шифрования на роутере

На примере D-Link

Зайдите в раздел Wireless Setup .

Нажмите кнопку Manual Wireless Connection Setup .

Установите режим безопасности WPA2-PSK .

Найдите пункт Cipher Type и установите значение AES .

Нажмите Save Settings .

На примере TP-Link

Откройте раздел Wireless .

Выберите пункт Wireless Security .

В поле Version выберите WPA2-PSK .

В поле Encryption выберите AES .

Нажмите кнопку Save :

Изменение типа шифрования беспроводной сети в Windows

Windows 10 и Windows 8.1

В этих версиях ОС отсутствует раздел . Поэтому, здесь три варианта смены шифрования.

Вариант 1. Windows сама обнаружит несовпадение параметров сети и предложит заново ввести ключ безопасности. При этом правильный алгоритм шифрования будет установлен автоматически.

Вариант 2. Windows не сможет подключиться и предложит забыть сеть, отобразив соответствующую кнопку:

После этого вы сможете подключиться к своей сети без проблем, т.к. её профиль будет удалён.

Вариант 3. Вам придётся удалять профиль сети вручную через командную строку и лишь потом подключаться к сети заново.

Выполните следующие действия:

1 Запустите командную строку.

2 Введите команду:

Netsh wlan show profiles

для вывода списка сохранённых профилей беспроводных сетей.

3 Теперь введите команду:

Netsh wlan delete profile "имя вашей сети"

для удаления выбранного профиля.

Если имя сети содержит пробел (например «wifi 2») , возьмите его в кавычки.

На картинке показаны все описанные действия:

4 Теперь нажмите на иконку беспроводной сети в панели задач:

5 Выберите сеть.

6 Нажмите Подключиться :

7 Введите ключ безопасности.

Windows 7

Здесь всё проще и нагляднее.

1 Нажмите по иконке беспроводной сети в панели задач.

3 Нажмите на ссылку Управление беспроводными сетями :

4 Нажмите правой кнопкой мыши по профилю нужной сети.

5 Выберите Свойства :

Внимание! На этом шаге можно также нажать Удалить сеть и просто подключиться к ней заново! Если вы решите сделать так, то далее читать не нужно.

6 Перейдите на вкладку Безопасность .

Протокол WPA2 определяется стандартом IEEE 802.11i, созданным в 2004 году, с целью заменить . В нём реализовано CCMP и шифрование AES , за счет чего WPA2 стал более защищённым, чем свой предшественник. С 2006 года поддержка WPA2 является обязательным условием для всех сертифицированных устройств.

Разница между WPA и WPA2

Поиск разницы между и WPA2 для большинства пользователей актуальности не имеет, так как вся защита беспроводной сети сводится к выбору более-менее сложного пароля на доступ. На сегодняшний день ситуация такова, что все устройства, работающие в сетях Wi-Fi, обязаны поддерживать WPA2, так что выбор WPA обусловлен может быть только нестандартными ситуациями. К примеру, операционные системы старше Windows XP SP3 не поддерживают работу с WPA2 без применения патчей, так что машины и устройства, управляемые такими системами, требуют внимания администратора сети. Даже некоторые современные смартфоны могут не поддерживать новый протокол шифрования, преимущественно это касается внебрендовых азиатских гаджетов. С другой стороны, некоторые версии Windows старше XP не поддерживают работу с WPA2 на уровне объектов групповой политики, поэтому требуют в этом случае более тонкой настройки сетевых подключений.

Техническое отличие WPA от WPA2 состоит в технологии шифрования, в частности, в используемых протоколах. В WPA используется протокол TKIP, в WPA2 - протокол AES. На практике это означает, что более современный WPA2 обеспечивает более высокую степень защиты сети. К примеру, протокол TKIP позволяет создавать ключ аутентификации размером до 128 бит, AES - до 256 бит.

Отличие WPA2 от WPA заключается в следующем:

WPA2 представляет собой улучшенный WPA.
WPA2 использует протокол AES, WPA - протокол TKIP.
WPA2 поддерживается всеми современными беспроводными устройствами.
WPA2 может не поддерживаться устаревшими операционными системами.
Степень защиты WPA2 выше, чем WPA.

Аутентификация в WPA2

Как WPA, так и WPA2 работают в двух режимах аутентификации: персональном (Personal) и корпоративном (Enterprise) . В режиме WPA2-Personal из введенной открытым текстом парольной фразы генерируется 256-разрядный ключ, иногда именуемый предварительно распределяемым ключом . Ключ PSK, а также идентификатор и длина последнего вместе образуют математический базис для формирования главного парного ключа PMK (Pairwise Master Key) , который используется для инициализации четырехстороннего квитирования связи и генерации временного парного или сеансового ключа PTK (Pairwise Transient Key) , для взаимодействия беспроводного пользовательского устройства с точкой доступа. Как и статическому , протоколу WPA2-Personal присуще наличие проблем распределения и поддержки ключей, что делает его более подходящим для применения в небольших офисах, нежели на предприятиях.

Однако в протоколе WPA2-Enterprise успешно решаемы проблемы, касающиеся распределения статических ключей и управления ими, а его интеграция с большинством корпоративных сервисов аутентификации обеспечивает контроль доступа на основе учетных записей. Для работы в этом режиме требуются такие регистрационные данные, как имя и пароль пользователя, сертификат безопасности или одноразовый пароль; аутентификация же осуществляется между рабочей станцией и центральным сервером аутентификации. Точка доступа или беспроводной контроллер проводят мониторинг соединения и направляют аутентификационные пакеты на соответствующий сервер аутентификации, как правило, это . Базой для режима WPA2-Enterprise служит стандарт 802.1X, поддерживающий основанную на контроле портов аутентификацию пользователей и машин, пригодную как для проводных коммутаторов, так и для беспроводных точек доступа.

Шифрование WPA2

В основе стандарта WPA2 лежит метод шифрования AES, пришедший на смену стандартам DES и 3DES в качестве отраслевого стандарта де-факто. Требующий большого объема вычислений, стандарт AES нуждается в аппаратной поддержке, которая не всегда имеется в старом оборудовании БЛВС.

Для аутентификации и обеспечения целостности данных WPA2 использует протокол CBC-MAC (Cipher Block Chaining Message Authentication Code), а для шифрования данных и контрольной суммы MIC - режим счетчика (Counter Mode - CTR). Код целостности сообщения (MIC) протокола WPA2 представляет собой не что иное, как контрольную сумму и в отличие от и WPA обеспечивает целостность данных для неизменных полей заголовка 802.11. Это предотвращает атаки типа packet replay с целью расшифровки пакетов или компрометации криптографической информации.

Для расчета MIC используется 128-разрядный вектор инициализации (Initialization Vector - IV), для шифрования IV - метод AES и временный ключ, а в итоге получается 128-разрядный результат. Далее над этим результатом и следующими 128 бит данных выполняется операция “исключающее ИЛИ”. Результат ее шифруется посредством AES и TK, а затем над последним результатом и следующими 128 бит данных снова выполняется операция “исключающее ИЛИ”. Процедура повторяется до тех пор, пока не будет исчерпана вся полезная нагрузка. Первые 64 разряда полученного на самом последнем шаге результата используются для вычисления значения MIC.

Для шифрования данных и MIC используется основанный на режиме счетчика алгоритм. Как и при шифровании вектора инициализации MIC, выполнение этого алгоритма начинается с предварительной загрузки 128-разрядного счетчика, где в поле счетчика вместо значения, соответствующего длине данных, берется значение счетчика, установленное на единицу. Таким образом, для шифрования каждого пакета используется свой счетчик.

С применением AES и TK шифруются первые 128 бит данных, а затем над 128-бит результатом этого шифрования выполняется операция “исключающее ИЛИ”. Первые 128 бит данных дают первый 128-разрядный зашифрованный блок. Предварительно загруженное значение счетчика инкрементально увеличивается и шифруется посредством AES и ключа шифрования данных. Затем над результатом этого шифрования и следующими 128 бит данных, снова выполняется операция “исключающее ИЛИ”.

Процедура повторяется до тех пор, пока не зашифруются все 128-разрядные блоки данных. После этого окончательное значение в поле счетчика сбрасывается в ноль, счетчик шифруется с использованием алгоритма AES, а затем над результатом шифрования и MIC выполняется операция “исключающее ИЛИ”. Результат последней операции пристыковывается к зашифрованному кадру.

После подсчета MIC с использованием протокола CBC-MAC производится шифрование данных и MIC. Затем к этой информации спереди добавляется заголовок 802.11 и поле номера пакета CCMP, пристыковывается концевик 802.11 и все это вместе отправляется по адресу назначения.

Расшифровка данных выполняется в обратном шифрованию порядке. Для извлечения счетчика задействуется тот же алгоритм, что и при его шифровании. Для дешифрации счетчика и зашифрованной части полезной нагрузки применяются основанный на режиме счетчика алгоритм расшифровки и ключ TK. Результатом этого процесса являются расшифрованные данные и контрольная сумма MIC. После этого, посредством алгоритма CBC-MAC, осуществляется перерасчет MIC для расшифрованных данных. Если значения MIC не совпадают, то пакет сбрасывается. При совпадении указанных значений расшифрованные данные отправляются в сетевой стек, а затем клиенту.

В последнее время появилось много «разоблачающих» публикаций о взломе какого-либо очередного протокола или технологии, компрометирующего безопасность беспроводных сетей. Так ли это на самом деле, чего стоит бояться, и как сделать, чтобы доступ в вашу сеть был максимально защищен? Слова WEP, WPA, 802.1x, EAP, PKI для вас мало что значат? Этот небольшой обзор поможет свести воедино все применяющиеся технологии шифрования и авторизации радио-доступа. Я попробую показать, что правильно настроенная беспроводная сеть представляет собой непреодолимый барьер для злоумышленника (до известного предела, конечно).

Основы

Любое взаимодействие точки доступа (сети), и беспроводного клиента, построено на:

Аутентификации - как клиент и точка доступа представляются друг другу и подтверждают, что у них есть право общаться между собой;
Шифровании - какой алгоритм скремблирования передаваемых данных применяется, как генерируется ключ шифрования, и когда он меняется.

Параметры беспроводной сети, в первую очередь ее имя (SSID), регулярно анонсируются точкой доступа в широковещательных beacon пакетах. Помимо ожидаемых настроек безопасности, передаются пожелания по QoS, по параметрам 802.11n, поддерживаемых скорости, сведения о других соседях и прочее. Аутентификация определяет, как клиент представляется точке. Возможные варианты:

Open - так называемая открытая сеть, в которой все подключаемые устройства авторизованы сразу
Shared - подлинность подключаемого устройства должна быть проверена ключом/паролем
EAP - подлинность подключаемого устройства должна быть проверена по протоколу EAP внешним сервером

Открытость сети не означает, что любой желающий сможет безнаказанно с ней работать. Чтобы передавать в такой сети данные, необходимо совпадение применяющегося алгоритма шифрования, и соответственно ему корректное установление шифрованного соединения. Алгоритмы шифрования таковы:

None - отсутствие шифрования, данные передаются в открытом виде
WEP - основанный на алгоритме RC4 шифр с разной длиной статического или динамического ключа (64 или 128 бит)
CKIP - проприетарная замена WEP от Cisco, ранний вариант TKIP
TKIP - улучшенная замена WEP с дополнительными проверками и защитой
AES/CCMP - наиболее совершенный алгоритм, основанный на AES256 с дополнительными проверками и защитой

Комбинация Open Authentication, No Encryption широко используется в системах гостевого доступа вроде предоставления Интернета в кафе или гостинице. Для подключения нужно знать только имя беспроводной сети. Зачастую такое подключение комбинируется с дополнительной проверкой на Captive Portal путем редиректа пользовательского HTTP-запроса на дополнительную страницу, на которой можно запросить подтверждение (логин-пароль, согласие с правилами и т.п).

Шифрование WEP скомпрометировано, и использовать его нельзя (даже в случае динамических ключей).

Широко встречающиеся термины WPA и WPA2 определяют, фактически, алгоритм шифрования (TKIP либо AES). В силу того, что уже довольно давно клиентские адаптеры поддерживают WPA2 (AES), применять шифрование по алгоритму TKIP нет смысла.

Разница между WPA2 Personal и WPA2 Enterprise состоит в том, откуда берутся ключи шифрования, используемые в механике алгоритма AES. Для частных (домашних, мелких) применений используется статический ключ (пароль, кодовое слово, PSK (Pre-Shared Key)) минимальной длиной 8 символов, которое задается в настройках точки доступа, и у всех клиентов данной беспроводной сети одинаковым. Компрометация такого ключа (проболтались соседу, уволен сотрудник, украден ноутбук) требует немедленной смены пароля у всех оставшихся пользователей, что реалистично только в случае небольшого их числа. Для корпоративных применений, как следует из названия, используется динамический ключ, индивидуальный для каждого работающего клиента в данный момент. Этот ключ может периодический обновляться по ходу работы без разрыва соединения, и за его генерацию отвечает дополнительный компонент - сервер авторизации, и почти всегда это RADIUS-сервер.

Все возможные параметры безопасности сведены в этой табличке:

Свойство	Статический WEP	Динамический WEP	WPA	WPA 2 (Enterprise)
Идентификация	Пользователь, компьютер, карта WLAN	Пользователь, компьютер	Пользователь, компьютер	Пользователь, компьютер
Авторизация	Общий ключ	EAP	EAP или общий ключ	EAP или общий ключ
Целостность	32-bit Integrity Check Value (ICV)	32-bit ICV	64-bit Message Integrity Code (MIC)	CRT/CBC-MAC (Counter mode Cipher Block Chaining Auth Code - CCM) Part of AES
Шифрование	Статический ключ	Сессионный ключ	Попакетный ключ через TKIP	CCMP (AES)
РАспределение ключей	Однократное, вручную	Сегмент Pair-wise Master Key (PMK)	Производное от PMK	Производное от PMK
Вектор инициализации	Текст, 24 бита	Текст, 24 бита	Расширенный вектор, 65 бит	48-бит номер пакета (PN)
Алгоритм	RC4	RC4	RC4	AES
Длина ключа, бит	64/128	64/128	128	до 256
Требуемая инфраструктура	Нет	RADIUS	RADIUS	RADIUS

Если с WPA2 Personal (WPA2 PSK) всё ясно, корпоративное решение требует дополнительного рассмотрения.

WPA2 Enterprise

Здесь мы имеем дело с дополнительным набором различных протоколов. На стороне клиента специальный компонент программного обеспечения, supplicant (обычно часть ОС) взаимодействует с авторизующей частью, AAA сервером. В данном примере отображена работа унифицированной радиосети, построенной на легковесных точках доступа и контроллере. В случае использования точек доступа «с мозгами» всю роль посредника между клиентов и сервером может на себя взять сама точка. При этом данные клиентского суппликанта по радио передаются сформированными в протокол 802.1x (EAPOL), а на стороне контроллера они оборачиваются в RADIUS-пакеты.

Применение механизма авторизации EAP в вашей сети приводит к тому, что после успешной (почти наверняка открытой) аутентификации клиента точкой доступа (совместно с контроллером, если он есть) последняя просит клиента авторизоваться (подтвердить свои полномочия) у инфраструктурного RADIUS-сервера:

Использование WPA2 Enterprise требует наличия в вашей сети RADIUS-сервера. На сегодняшний момент наиболее работоспособными являются следующие продукты:

Microsoft Network Policy Server (NPS), бывший IAS - конфигурируется через MMC, бесплатен, но надо купить винду
Cisco Secure Access Control Server (ACS) 4.2, 5.3 - конфигурируется через веб-интерфейс, наворочен по функционалу, позволяет создавать распределенные и отказоустойчивые системы, стоит дорого
FreeRADIUS - бесплатен, конфигурируется текстовыми конфигами, в управлении и мониторинге не удобен

При этом контроллер внимательно наблюдает за происходящим обменом информацией, и дожидается успешной авторизации, либо отказа в ней. При успехе RADIUS-сервер способен передать точке доступа дополнительные параметры (например, в какой VLAN поместить абонента, какой ему присвоить IP-адрес, QoS профиль и т.п.). В завершении обмена RADIUS-сервер дает возможность клиенту и точке доступа сгенерировать и обменяться ключами шифрования (индивидуальными, валидными только для данной сеcсии):

EAP

Сам протокол EAP является контейнерным, то есть фактический механизм авторизации дается на откуп внутренних протоколов. На настоящий момент сколько-нибудь значимое распространение получили следующие:

EAP-FAST (Flexible Authentication via Secure Tunneling) - разработан фирмой Cisco; позволяет проводить авторизацию по логину-паролю, передаваемому внутри TLS туннеля между суппликантом и RADIUS-сервером
EAP-TLS (Transport Layer Security). Использует инфраструктуру открытых ключей (PKI) для авторизации клиента и сервера (суппликанта и RADIUS-сервера) через сертификаты, выписанные доверенным удостоверяющим центром (CA). Требует выписывания и установки клиентских сертификатов на каждое беспроводное устройство, поэтому подходит только для управляемой корпоративной среды. Сервер сертификатов Windows имеет средства, позволяющие клиенту самостоятельно генерировать себе сертификат, если клиент - член домена. Блокирование клиента легко производится отзывом его сертификата (либо через учетные записи).
EAP-TTLS (Tunneled Transport Layer Security) аналогичен EAP-TLS, но при создании туннеля не требуется клиентский сертификат. В таком туннеле, аналогичном SSL-соединению браузера, производится дополнительная авторизация (по паролю или как-то ещё).
PEAP-MSCHAPv2 (Protected EAP) - схож с EAP-TTLS в плане изначального установления шифрованного TLS туннеля между клиентом и сервером, требующего серверного сертификата. В дальнейшем в таком туннеле происходит авторизация по известному протоколу MSCHAPv2
PEAP-GTC (Generic Token Card) - аналогично предыдущему, но требует карт одноразовых паролей (и соответствующей инфраструктуры)

Все эти методы (кроме EAP-FAST) требуют наличия сертификата сервера (на RADIUS-сервере), выписанного удостоверяющим центром (CA). При этом сам сертификат CA должен присутствовать на устройстве клиента в группе доверенных (что нетрудно реализовать средствами групповой политики в Windows). Дополнительно, EAP-TLS требует индивидуального клиентского сертификата. Проверка подлинности клиента осуществляется как по цифровой подписи, так (опционально) по сравнению предоставленного клиентом RADIUS-серверу сертификата с тем, что сервер извлек из PKI-инфраструктуры (Active Directory).

Поддержка любого из EAP методов должна обеспечиваться суппликантом на стороне клиента. Стандартный, встроенный в Windows XP/Vista/7, iOS, Android обеспечивает как минимум EAP-TLS, и EAP-MSCHAPv2, что обуславливает популярность этих методов. С клиентскими адаптерами Intel под Windows поставляется утилита ProSet, расширяющая доступный список. Это же делает Cisco AnyConnect Client.

Насколько это надежно

В конце концов, что нужно злоумышленнику, чтобы взломать вашу сеть?

Для Open Authentication, No Encryption - ничего. Подключился к сети, и всё. Поскольку радиосреда открыта, сигнал распространяется в разные стороны, заблокировать его непросто. При наличии соответствующих клиентских адаптеров, позволяющих прослушивать эфир, сетевой трафик виден так же, будто атакующий подключился в провод, в хаб, в SPAN-порт коммутатора.
Для шифрования, основанного на WEP, требуется только время на перебор IV, и одна из многих свободно доступных утилит сканирования.
Для шифрования, основанного на TKIP либо AES прямое дешифрование возможно в теории, но на практике случаи взлома не встречались.

Конечно, можно попробовать подобрать ключ PSK, либо пароль к одному из EAP-методов. Распространенные атаки на данные методы не известны. Можно пробовать применить методы социальной инженерии, либо