(In)Segurança em Redes Wireless

							(In)Segurança em Redes Wireless




     Giovani Facchini, Juliano Valentini
          Comunicação de Dados
            Prof. Valter Roesler
                Overview


➲   Crescimento acelerado da utilização de
    dispositivos móveis utilizando conexões
    sem fio
➲   Necessidade de um protocolo que permi-
    tisse uma segurança 'parecida' com a de
    redes locais ligadas por cabos
➲   Padronização do WEP (Wired Equivalent
    Privacy)
                  Autenticação


➲   Open System
    ●   O sistema é aberto e todos tem acesso a ele de
        maneira irrestrita
    ●   As informações transitadas na rede podem ser
        vistas por todos
➲   Shared Key
    ●   Utiliza o protocolo WEP
    ●   Ambas estações (requisitante e autenticadora)
        devem compartilhar uma chave secreta
                  Access Point

➲   Funciona como um HUB
➲   Recebe as informações das estações e
    repassa para as outras da rede
➲   Utiliza modulação OFMD (Spread Spec-
    trum)
➲   Faz a interconexão entre a rede com fios e
    a rede sem fios
➲   Identificação Ativa ou Passiva
    ●   Ativa: Faz 'probe' para estações
    ●   Passiva: Espera as requisições (máquinas pre-
        cisam saber da existência do AP)
             WEP - Overview


➲   Utilizado no nível de enlace na tentativa de
    dar segurança equivalente a rede com fios
➲   Algorítmo de criptografia simétrica utilizan-
    do uma chave compartilhada de 40 bits
➲   Utiliza o algorítmo de criptografia RC4
    (1987) com IV (Initialization Vector) de 24
    bits mais a chave secreta para geração de
    uma stream criptográfica
                         RC4


➲   Gera um stream pseudo-aleatória de acor-
    do com a entrada
➲   KSA (Key Scheduling Algorithm)
    ●   Inicializa um vetor[256]
    ●   Embaralha o vetor[256] utilizando a chave secre-
        ta e o IV fazendo permutações
➲   PRGA (Pseudo Random Generation Algo-
    rithm)
    ●   A partir do vetor[256] embaralhado, gera chaves
        de 8 bits pra cada caractere(8 bits) que pre-
        cisamos criptografar
WEP – (Checksumming)

               DATA


          CRC-32
          Algorithm


   CRC Value          DATA



       DATA+CRC Value
WEP – (Encryption)
      IV            password


           IV + password


                           KSA



DATA + CRC-32              PRGA


                  XOR


             Encrypted DATA
Envio do Pacote


 IV       Encrypted DATA




 IV + Encrypted DATA
          WEP - Decryption
IV + Encrypted DATA       IV      password

                                KSA
  Encrypted DATA
                                PRGA
      XOR


 DATA + CRC-32         CRC-32
                                       GOOD
                                       DATA
      DATA            COMPARE
                                       BAD
       CRC             CRC-32          DATA
               Ameaças Wireless
➲   Reuso da keystream (mesmo IV)
    ●   Como o IV é mandado junto e sem criptografia
        no pacote, um atacante pode verificar o momen-
        to em que houve uma colisão
    ●   Quando acontece uma colisão, podemos fazer
        um XOR entre as mensagens criptografadas e o
        resultado é o mesmo que o XOR entre os textos
        originais
    ●   Como os campos são bem conhecidos e
        definidos (IP's, portas e muitas vezes podemos
        inferir o texto), pode-se fazer análises estatísticas
        pra descobrir a keystream
    ●   Depois que a keystream é descoberta, qualquer
        pacote que utilize aquele IV pode ser descrip-
        tografado.
              Ameaças Wireless

➲   Reuso da keystream (mesmo IV) (cont...)
    ●   Como o IV utilizado é de apenas 24 bits, a
        repetição de IV's é inevitável. Solucionável ape-
        nas trocando a chave (Inviável)
    ●   Como o IV é trocado a cada pacote, em uma
        rede a 11Mbps com pacotes de 1500 bytes,
        repetições irão ocorres a cada 5 horas
    ●   Como o padrão não define a escolha do IV, al-
        gumas placas resetam o IV pra 0 quando são lig-
        adas e fazem apenas o incremento a cada pa-
        cote. Com isso as repetições são extremamente
        altas para IV's baixos!!!
               Ameaças Wireless


➲   Criação do Dicionário
    ●   Quando descobrimos uma keystream, basta adi-
        cioná-la a uma lista (dicionário).
    ●   Se o IV utilizado estiver na lista, basta utilizar a
        keystream armazenada pra descriptografar o pa-
        cote
    ●   Para gerar uma lista com todas as keystream,
        precisamos de, em média, 24GB (pouco para al-
        guém com recursos e vontade de bisbilhotar a
        rede)
    ●   Depois da lista concluída, todo o tráfego pode ser
        descriptografado.
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➲   Modificando a mensagem
    ●   Como o CRC-32 é um algorítmo linear, se quis-
        ermos modificar algum dos bits de uma men-
        sagem, podemos saber o que devemos modificar
         no CRC-32 para que a integridade da men-
        sagem seja mantida
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➲   Injeção de tráfego
    ●   Se a rede wireless estiver conectada a uma rede
        com fios e um atacante tiver controle de uma
        máquina da rede interna, boa parte da segurança
        vai 'por água abaixo'.
    ●   O atacante pode inserir um texto e mandá-lo
        atrés do AP para alguma máquina da rede wire-
        less. Com isso ele obtém o texto original e cifrado
        (com um respectivo IV). Fazendo o XOR das
        mensagens obtemos a keystream e estamos ap-
        tos a injetar qualquer tráfego dentro da rede e
        decifrar mensagens com aquele IV.
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➲   Injeção de tráfego (cont...)
    ●   Como o padrão não determina que o IV necessi-
        ta ser trocado a cada pacote, o atacante pode uti-
        lizar sempre a mesma keystream e IV para enviar
        dados sem causar alarme.
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➲   Falsa Autenticação
    ●   Um atacante pode se autenticar facilmente.
    ●   Para isso, ele apenas precisa 'escutar' a autenti-
        cação entre o AP e uma estação que é dada da
        seguinte forma:
        ●   A estação pede autenticação
        ●   O AP responde com um texto desafio (texto plano)
        ●   A estação encripta esse texto com uma keystream e
            envia ao AP
        ●   O AP conpara a resposta da estação com a sua versão
            do texto desafio cifrado.
        ●   Se forem iguais é sinal de que a estação conhece o
            segredo compartilhado e estará autenticada
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➲   Falsa Autenticação (cont...)
    ●   Se um atacante observar todos esses passos, ele
        terá uma versão do texto pura e uma criptografa-
        da
    ●   Fazendo um XOR entre os textos ele obtem a
        keystream (que neste caso tem um tamanho úni-
        co, pois o texto desafio é sempre do mesmo
        tamanho).
    ●   Com isso ele pode pedir autenticação e respon-
        der corretamente ao texto desafio e agora está
        autenticado.
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➲   Redirecionamento de pacotes
    ●   Se o nosso AP estiver ligado como roteador para
        a internet podemos enganá-lo para descriptogra-
        far as mensagens.
    ●   Para isso basta usar as técnicas de modificar as
        mensagens e CRC de maneira a modificar o IP
        das mensagens para que estas sejam dire-
        cionadas para um rede onde o atacante tenha
        controle. Com isso todo o texto pode ser descrip-
        tografado.
              Possíveis Soluções


➲   Utilizar várias técnicas de criptografia si-
    multâneamente
    ●   VPN
    ●   IPSec
    ●   SSL
    ●   IDS's
    ●   Firewall
    ●   Certificados
                 Desvantagens


➲   A utilização dos vários métodos de segu-
    rança impõe muitas cargas na rede:
    ●   O consumo de energia dos equipamentos
        móveis é crítico e quanto mais métodos de segu-
        rança utilizarmos, mais alto será o consumo de
        energia inviabilizando o uso.
    ●   Outro problema é que esse métodos tornam a uti-
        lização da rede mais baixa. Podendo consumir
        mais de 60% da banda só para segurança.
    ●   A capacidade de processamento dos dispositivos
        móveis é limitada
               Conclusões


➲   Como podemos ver, você não será capaz
    de salvar o mundo.
➲   Você poderá, pelo menos, ter um nível de
    segurança parecido com o da rede 'wired'.
➲   A segurança acarreta em baixo desem-
    penho.
➲   Aconselha-se utilização pra aplicações em
    que o sigilo e autenticidade são críticos.
➲   É... e fica a pergunta: “Segurança em rede
    existe???”
                    Referências
➲   Dr. Cyrus Peikari, Seth Fogie. Wireless Maximum
    Security, SAMS 2003.
➲   Nikita Borisov, Ian Goldberg, David Wagner. Intercept-
    ing Mobile Communications: The Insecurity of
    802.11.
➲   André Peres, Raul F. Weber. Considerações sobre
    Segurança em Redes Sem Fio.
➲   Fernando Costa Jr., Luciano Gaspary, Jorge Barbosa,
    Gerson Cavalheiro, Luciano Pfitscher, José D. G.
    Ramos. Evaluating the Impact on Data Reception
    and Energy Consumption of Mobile Devices using
    IPSec to Securely Access WiFi Networks.