ПРИМЕНЕНИЕ ПРОТОКОЛОВ ШИФРОВАНИЯ В WI-FI СЕТЯХ

Гырдымова Д. А.¹, Зверев Д. И.², Кротова Е. Л.³

¹Студент ²Студент, ³доцент Кафедры Высшей математики, кандидат физико-математических наук, Пермский Национальный Исследовательский Политехнический Университет

ПРИМЕНЕНИЕ ПРОТОКОЛОВ ШИФРОВАНИЯ В WI-FI СЕТЯХ

Аннотация

В статье рассмотрены – основные протоколы шифрования в WI-FI сетях. Показаны их основные уязвимости, а также составлена таблица зависимости времени взлома от сложности пароля.

Ключевые слова: WI-FI, протокол, шифрование, уязвимость, взлом пароля.

Gyrdymova D. A.¹, Zverev D. I.², Krotova E. L.³

¹Student, ²Student, ³Associate Professor, Department of Mathematics, Candidate of Physical and Mathematical Sciences, Perm National Research Polytechnic University

APPLICATION OF THE PROTOCOLS ENCRYPTION WI-FI NETWORKS

Abstract

In the article the - key encryption protocols in WI-FI networks. Showing their main vulnerabilities, and a table of time depending on the complexity of the password cracking.

Keywords: WI-FI, protocol, encryption, vulnerability, password cracking.

В последнее время люди стараются улучшить коммуникацию, сделать ее как можно мобильнее, меньше зависящую от внешних пассивных обвесов. Именно это и послужило созданию беспроводных сетей Wi-Fi.

Wi-Fi — торговая марка Wi-Fi Alliance для беспроводных сетей на базе стандарта IEEE 802.11. Технология Wi-Fi изначально стала стандартом, которого придерживаются производители мобильных устройств. Постепенно сети Wi-Fi стали использовать малые и крупные офисы для организации внутренних сетей и подсетей, а операторы создавать собственную инфраструктуру предоставления беспроводного доступа в Интернет.

В беспроводных сетях получить доступ к передаваемой информации намного проще, чем в проводных сетях, равно как и повлиять на канал передачи данных. Достаточно поместить соответствующее устройство в зоне действия сети.  Вмешательство между клиентом и точкой доступа третьего устройства, которое перенаправляет трафик между ними через себя, позволяет удалять, искажать или навязывать ложную информацию. Проблема нарушения конфиденциальности, целостности и доступности информации путем перехвата и блокирования информации в канале Wi-Fi очень актуальна.

Разработчики стандарта IEEE 802.11 поставили перед собой цель – обеспечить такую безопасность передачи данных по беспроводной локальной сети. Для обеспечения конфиденциальности и защиты передаваемых данных авторизированных пользователей в беспроводных сетях разработали различные методы шифрования.

Первым способом защиты передачи информации стал стандарт шифрования WEP(Wired Equivalent Privac – секретность, эквивалентная проводной). Он предоставляет возможность шифровать данные, передаваемые через беспроводную среду, и тем самым обеспечивать их конфиденциальность[1].  В WEP шифровании есть множество слабых мест: механизмы обмена ключами и проверки целостности данных, малая разрядность ключа и вектора инициализации, способ аутентификации и собственно сам алгоритм шифрования.

Для разработки более защищенного варианта беспроводных локальных сетей была создана спецификация 802.11i, которая включала WPA и WPA2. Они представляют собой расширенную и модифицированную версию протокола WEP. Основное отличие – наличие возможности не только шифровать сообщение, но и проводить аутентификацию. Так в WPA обеспечена поддержка стандартов 802.1X, а также протокола EAP (Extensible Authentication Protocol, расширяемый протокол аутентификации), а в WPA2 поддерживается шифрование в соответствии со стандартом AES (Advanced Encryption Standard, усовершенствованный стандарт шифрования) и IEEE 802.11i.

Все атаки на WEP основаны на недостатках шифра RC4, таких, как возможность коллизий векторов инициализации и изменения кадров. Для всех типов атак требуется проводить перехват и анализ кадров беспроводной сети. В зависимости от типа атаки, количество кадров, требуемое для взлома, различно.

Для алгоритма WPA уже существует технология для взлома сети через недостатки TKIP(Temporal Key Integrity Protocol - протокол целостности временного ключа). Используя её можно прочитать передаваемые данные от точки доступа к устройству или даже отправить поддельное сообщение устройству. При этом WPA2 не подвержен такой атаке и обеспечивает безопасную передачу данных. Единственный способ обойти защиту WPA2 на сегодня остаётся метод «грубой силы», основанный на сборе передаваемых пакетов, сопоставление их друг с другом и дальнейшим перебором ключей.

С помощью программ, таких как Aircrack, взлом беспроводной сети с WEP шифрованием осуществляется очень быстро и не требует специальных навыков, в отличие от WPA и WPA2 шифрования, для которых подбор пароля может занять большое количество времени. На практике мы убедились в этом и составили таблицу, изображенной на рисунке 1, в которой наглядно видно зависимость времени взлома от сложности пароля.

Рис. 1 - Зависимость времени подбора от сложности пароля.

Подбор 8-значного состоящего только из цифр пароля при средней скорости подбора пароля 1280 key/sec на взлом понадобиться не более 22 часов, в чем мы убедились на практике. При использовании букв в пароле, сложность его увеличивается уже при 8 символах. Даже у таких протоколов как WPA2 существуют уязвимости, но в настоящее время, он все равно является самым надежным протоколом безопасности.

 Таким образом, для обеспечения безопасности WiFi нужно пользоваться WPA2 шифрованием и рекомендуется использовать сложные цифробуквенные пароли для того, чтобы максимально усложнить задачу подбора пароля.

Литература

1. В.Г.Олифер, Н.А.Олифер. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: Учебник для вузов. 4-е изд.– СПб.: Питер, 2011. – 944 с.:ил.
2. WiFi: Все, что Вы хотели знать, но боялись спросить. Неофициальное пособие по глобальной системе местоопределения. / под редакцией Щербакова А. К – Москва; Литературное агентство «Бук-Пресс», 2005 352 с.

References

1. V.G.Olifer, N.A.Olifer. Komp'juternye seti. Principy, tehnologii, protokoly: Uchebnik dlja vuzov. 4-e izd.– SPb.: Piter, 2011. – 944 s.:il.
2. WiFi: Vse, chto Vy hoteli znat', no bojalis' sprosit'. Neoficial'noe posobie po global'noj sisteme mestoopredelenija. / pod redakciej Shherbakova A. K – Moskva; Literaturnoe agentstvo «Buk-Press», 2005 352 s.