все лекции

Рисунок 12.10 – Атака «подслушивание»

Многие общедоступные сетевые протоколы передают такую важную

информацию, как имя пользователя и пароль, открытым текстом.

Перехватчик может использовать добытые данные для того, чтобы получить доступ к сетевым ресурсам. Даже если передаваемая информация зашифрована, в руках злоумышленника оказывается текст, который можно запомнить, а потом уже раскодировать.

ДРУГОЙ СПОСОБ ПОДСЛУШИВАНИЯ – ПОДКЛЮЧЕНИЕ К БЕСПРОВОДНОЙ СЕТИ. Активное подслушивание в локальной беспроводной сети обычно основано на неправильном использовании протокола

Address Resolution Protocol (ARP).

Изначально эта технология была создана для «прослушивания» сети. В действительности имеем дело с атакой типа MITM (Man In The Middle – «человек посередине») на уровне связи данных. Они могут принимать различные формы и используются для разрушения конфиденциальности и целостности сеанса связи.

Атаки MITM более сложны, чем большинство других атак: для их проведения требуется подробная информа-

ция о сети. Злоумышленник обычно подменяет идентификацию одного из сетевых ресурсов. Когда жертва атаки инициирует соединение, мошенник перехватывает его и затем завершает соединение с требуемым ресурсом, а потом пропускает все соединения с этим ресурсом через свою станцию. При этом атакующий может посылать и изменять информацию или подслушивать все переговоры и потом расшифровывать их.

Атакующий посылает ARP-ответы, на которые не было запроса, к целевой станции локальной сети, которая отправляет ему весь проходящий через нее трафик. Затем злоумышленник будет отсылать пакеты указанным адресатам.

Таким образом, беспроводная станция может перехватывать трафик другого беспроводного клиента (или проводного клиента в локальной сети).

ОТКАЗ В ОБСЛУЖИВАНИИ (Denial of Service – DOS): может вы-

звать полную парализацию сети.

Во всей сети, включая базовые станции и клиентские терминалы, возникает сильная интерференция (блокирующие электромагнитные помехи) и

станции не могут связываться друг с другом (рисунок 12.11).

Рисунок 12.11 – Атака «отказ в обслуживании» в беспроводных коммуникациях

Эта атака выключает все коммуникации в определенном районе. Если она проводится в достаточно широкой области, то может потребовать значительных мощ-

ностей. Атаку DOS на беспроводные сети трудно предотвратить или

остановить. Большинство беспроводных сетевых технологий использует нелицензированные частоты – следовательно, допустима интерференция от целого ряда электронных устройств.

ГЛУШЕНИЕ КЛИЕНТСКОЙ СТАНЦИИ: глушение в сетях происходит тогда, когда

преднамеренная или непреднамеренная интерференция превышает возможности отправи-

теля или получателя в канале связи, и канал выходит из строя. Атакующий может использовать различные способы глушения.

Глушение клиентской станции дает мошеннику возможность подставить себя на место заглушенного клиента, как показано на рисунке 12.12.

Рисунок 12.12 – Атака глушения клиента для перехвата соединения Также глушение может использоваться для отказа в обслуживании клиента, чтобы ему

не удавалось реализовать соединение. Более изощренные атаки прерывают соединение с ба-

зовой станцией, чтобы затем она была присоединена к станции злоумышленника.

ГЛУШЕНИЕ БАЗОВОЙ СТАНЦИИ: предоставляет возможность подменить ее атаку-

ющей станцией, как показано на рисунке 12.13. Такое глушение лишает пользователей доступа к услугам.

Рисунок 12.13 – Атака глушения базовой станции для перехвата соединения Многие устройства, такие как радиотелефоны, системы слежения и микроволновые печи,

могут влиять на работу беспроводных сетей и глушить беспроводное соединение. Чтобы

предотвратить такие случаи непреднамеренного глушения, надо тщательно проанализиро-

вать место его установки. Такой анализ поможет убедиться в том, что другие устройства не помешают коммуникациям.

УГРОЗЫ КРИПТОЗАЩИТЫ: в беспроводных сетях применяются

криптографические средства для обеспечения целостности и конфиденциаль-

ности информации. Однако оплошности приводят к нарушению комму-

никаций и использованию информации злоумышленниками.

WEP – это криптографический механизм, созданный для обеспечения безопасности сетей стандарта 802.11.

WEP (Wireless Encryption Protocol) – протокол шифрования в беспроводной связи ( другое название – Wired Equivalent Privacy (безопасность, аналогичная защите проводных сетей). Базируется на схеме шифрования RC4, обеспечивает 40-разрядное шифрование передаваемых по радиоканалу данных. Часть стандарта 802. 11b).

Не отличается надёжностью, поскольку предполагает использо-

вание одного и того же ключа. (Вытесняется более безопасным протоколом

WPA (Wi-Fi Protected Access).

Управляющий доступ к ключам, частое их изменение и обнару-

жение нарушений практически невозможны. Исследование WEP-

шифрования выявило уязвимые места, из-за которых атакующий может пол-

ностью восстановить ключ после захвата минимального сетевого

трафика.

В Internet есть средства, которые позволяют злоумышленнику восстановить ключ в течение нескольких часов. Поэтому на WEP нельзя полагаться как на сред-

ство аутентификации и конфиденциальности в беспроводной сети. Использовать описанные криптографические механизмы лучше, чем не использовать никаких, но, с учетом известной уязвимости, необходимы другие методы защиты от атак.

Сама природа беспроводного соединения не позволяет его контролировать, и

потому оно требует защиты. Управление ключом, как правило, вызывает дополнительные проблемы, когда применяется при роуминге (автоматическое подклю-

чение к местной сети связи) и в случае общего пользования открытой средой.

Роуминг – режим поддержания постоянной связи (постоянного обслужива-

ния) мобильного (сотового) телефона, карманного персонального компьютера или персонального ноутбука при перемещениях абонента. Различают режимы международного, национального, внутрисетевого и регионального роуминга.

АНОНИМНОСТЬ АТАК: беспроводной доступ обеспечивает полную анонимность ата-

ки.

Без соответствующего оборудования в сети, позволяющего определять местоположе-

ние, атакующий может легко сохранять анонимность и прятаться где угодно на террито-

рии действия беспроводной сети. В таком случае злоумышленника трудно поймать и еще сложнее передать дело в суд.

Прогнозируется ухудшение распознаваемости атак в Internet из-за широкого распространения анонимных входов через небезопасные точки доступа. Существует много сайтов,

где публикуются списки таких точек, которые можно использовать с целью вторжения. Зачастую

атакующие изучают сети не для атак на их внутренние ресурсы, а для получения бесплатного анонимного доступа в Internet, прикрываясь которым, они атакуют другие сети.

Операторы связи должны принимать меры предосторожности против таких нападе-

ний, иначе они должны нести ответственность за вред, причиняемый другим сетям при использовании их доступа к Internet.

ФИЗИЧЕСКАЯ ЗАЩИТА: устройства беспроводного доступа к сети должны быть маленькими и переносимыми (КПК, ноутбуки), как

и точки доступа.

Кража таких устройств во многом приводит к тому, что злоумышленник может попасть в сеть, не предпринимая сложных атак, т. к. основные механизмы аутентификации в стандарте 802.11 рассчита-

ны на регистрацию именно физического аппаратного устройства, а не учетной записи пользователя.

Поэтому, потеря одного сетевого интерфейса и несвоевременное извещение администратора может привести к тому, что злоумышленник получит доступ к сети без особых усилий.

ЦИФРОВАЯ ПОДПИСЬ: представляет собой зашифрованный

хэш, который добавляется к документу. Принцип шифрования с цифровой

подписью поясняет рисунок 12.14.

Рисунок 12.14 – Проверка подлинности сообщения с цифровой подписью

Она может использоваться для аутентификации отправителя и целост-

ности документа. Цифровые подписи можно создавать с помощью сочетания хэшфункций и криптографии общих ключей.

ЦИФРОВОЙ СЕРТИФИКАТ: это сообщение с цифровой под-

писью, которое в настоящее время обычно используется для подтвержде-

ния действительности общего ключа.

Общий формат широко распространенного сертификата X.509 включает

следующие элементы:

–версии;

–серийный номер сертификата;

–эмитент информации об алгоритме (эмитент – организация, выпускающая

вобращение что-либо);

–эмитент сертификата;

–даты начала и окончания действия сертификата;

–информацию об алгоритме общего ключа субъекта сертификата;

–подпись эмитирующей организации.

странения общего ключа CA среди пользователей. Для этого создана ин-

фраструктура открытых ключей PKI (Public Key Infrastructure).

Использование PKI позволяет упростить управление безопасностью

путем автоматизации, усилить режим безопасности благодаря значительной сложности компрометации цифровых сертификатов, усовершенствовать и интегрировать управление защитой, усилить контроль защищенного доступа к

ресурсам.

PKI представляет собой иерархическую архитектуру управления ат-

рибутами безопасности пользователей, участвующих в защищенном обмене

информацией. Помимо людей в PKI также могут участвовать элементы ин-

фраструктуры сети – межсетевые экраны, концентраторы виртуальных

частных сетей, маршрутизаторы, защищенные серверы приложений и дру-

гие программно-аппаратные комплексы, нуждающиеся в проверке подлинности и шифровании.

Каждый субъект PKI имеет цифровой сертификат, эмитируемый, отзываемый и подписанный органом сертификации.

Сертификат представляет собой упорядоченную структуру данных, связывающую общий ключ с его обладателем, и содержит набор элементов, используемых субъектами при установлении защищенных соединений.

12.7 Активные сетевые атаки Индуктивное (от общего к частному) вычисление секретного ключа

шифрования в WEP (Wireless Encryption Protocol – протокол шифрования в

беспроводной связи) представляет собой процесс воздействия на беспро-

водную локальную сеть для получения определенной информации и относится

к классу активных сетевых атак. Как было сказано ранее, при потоковом

шифровании выполняется двоичное сложение «по модулю 2» (XOR) исходного со-

общения с ключевой последовательностью с целью получения шифрованного сообщения. Этот факт лег в основу данной атаки.

Высокая эффективность атаки индуктивного вычисления ключа,

предпринимаемой в беспроводной локальной сети IEEE 802.11, объясняется от-

сутствием действенных средств контроля целостности сообщений

(Message Intgrity Check, MIC). Принимающая сторона не в состоянии распознать факт модификации содержимого фрейма в процессе передачи по общедоступному радиоканалу.

Более того, значение ICV (Integrity Check Value), предусмотренное стандартом для контроля целостности сообщений, вычисляется с помощью функции CRC32 (32bit Cyclical Redundancy Check, контроль с помощью циклического 32-битного избыточного кода), которая подвержена атакам с манипуляцией битами.

Таким образом,

общений беспроводные локальные сети подвержены активным атакам: повторному использованию вектора инициализации (IV Replay) и манипуляции битами (Bit-Flipping).

1 Повторное использование вектора инициализации

(Initialization Vector Replay Attacks), представляет собой разработанную теорети-

чески и реализованную практически активную сетевую атаку в беспроводной

локальной сети, существующую в нескольких разновидностях, одна из которых описана ниже и проиллюстрирована, рисунок 12.16.

1 Хакер многократно отправляет абоненту беспроводной локальной сети по проводной сети сообщение известного содержания (например, IP-

пакет, письмо по электронной почте и т. п.).

2 Хакер пассивно прослушивает радиоканал связи абонента с точкой радиодоступа и собирает фреймы, предположительно содержащие шифрованное сообщение.

3 Хакер вычисляет ключевую последовательность, применяя функ-

цию XOR к предполагаемому шифрованному и известному нешифрованному сообщениям.

4 Хакер «выращивает» ключевую последовательность для пары

вектора инициализации и секретного ключа, породившей ключевую по-

следовательность, вычисленную на предыдущем шаге.

Атакующий знает, что пара вектора инициализации и секретного ключа шифрования, а значит и порождаемая ими ключевая последовательность, может быть повторно использована для воссоздания ключевой последовательности достаточной длины для нарушения конфиденциальности в беспроводной локальной сети в условиях использования шифрования WEP.

Рисунок 12.16 – Повторное использование вектора инициализации

После того, как ключевая последовательность вычислена для

фреймов некоторой длины, её можно «вырастить» до любого размера,

как описано ниже и показано на рисунке 12.17.

1 Хакер создает фрейм на один байт длиннее, чем длина уже известной ключевой последовательности. Пакеты ICMP (Internet Control Message Protocol – протокол управляющих сообщений Internet), посылаемые командой ping, идеальны для этих целей, ибо точка радиодоступа вынуждена на них отвечать.

2 Хакер увеличивает длину ключевой последовательности на один байт.

3 Значение дополнительного байта выбирается случайным образом из 256 возможных ASCII-символов.

Рисунок 12.17 – «Выращивание» ключевой последовательности Если предполагаемое значение дополнительного байта ключевой последовательности верно,

то будет получен ожидаемый ответ от точки радиодоступа, в данном примере это ICMP. Процесс повторяется до тех пор, пока не будет подобрана ключевая последовательность нужной длины.

2 Манипуляция битами (Bit-Flipping Attacks)

Манипуляция битами преследует ту же цель, что и повторное исполь-

зование вектора инициализации, и опирается на уязвимость вектора кон-

троля целостности фрейма ICV. Пользовательские данные могут разли-

чаться от фрейма к фрейму, в то же время, многие служебные поля и их положение внутри фрейма остаются неизменными.

Хакер манипулирует битами пользовательских данных внутри фрейма второго (канального) уровня модели OSI (Open Systems Interconnection) с целью искажения третьего (сетевого) уровня пакета.

Процесс манипуляции показан на рисунке 12.18.

1 Хакер пассивно наблюдает фреймы беспроводной локальной сети с помощью средств анализа трафика протокола 802.11.

2 Хакер захватывает фрейм и произвольно изменяет биты в поле данных протокола 3-го уровня.

3 Хакер модифицирует значение вектора контроля целостности фрейма ICV (как именно, будет описано ниже).

4 Хакер передает модифицированный фрейм в беспроводную локальную сеть.

5 Принимающая сторона (абонент либо точка радиодоступа) вычисляет значение вектора контроля целостности фрейма ICV для полученного модифицированного фрейма.