Несомненно, многие пользователи компьютеров, работающие с интернетом (и не только), слышали о таком термине, как AES. Что это за система, какие алгоритмы она использует и для чего применяется, имеет представление достаточно ограниченный круг людей. Обычному юзеру это по большому счету знать и не нужно. Тем не менее рассмотрим эту криптографическую систему, особо не вникая в сложные математические вычисления и формулы, чтобы это было понятно любому человеку.

Что такое AES-шифрование?

Начнем с того, что сама по себе система представляет набор алгоритмов, позволяющих скрыть начальный вид каких-то передаваемых, получаемых пользователем или хранимых на компьютере данных. Чаще всего она применяется в интернет-технологиях, когда требуется обеспечить полную конфиденциальность информации, и относится к так называемым алгоритмам симметричного шифрования.

Тип шифрования AES предполагает использование для преобразования информации в защищенный вид и обратного декодирования одного и того же ключа, который известен и отправляющей, и принимающей стороне, в отличие от симметричного шифрования, в котором предусмотрено применение двух ключей - закрытого и открытого. Таким образом, нетрудно сделать вывод, что, если обе стороны знают правильный ключ, процесс шифрования и дешифровки производится достаточно просто.

Немного истории

Впервые AES-шифрование упоминается еще в 2000 году, когда на конкурсе выбора преемника системы DES, которая являлась стандартом в США с 1977 года, победителем стал алгоритм Rijndael.

В 2001 году AES-система была официально принята в качестве нового федерального стандарта шифрования данных и с тех пор используется повсеместно.

Виды шифрования AES

Включала в себя несколько промежуточных стадий, которые в основном были связаны с увеличением длины ключа. Сегодня различают три основных типа: AES-128-шифрование, AES-192 и AES-256.

Название говорит само за себя. Цифровое обозначение соответствует длине применяемого ключа, выраженной в битах. Кроме того, AES-шифрование относится к блочному типу, который работает непосредственно с блоками информации фиксированной длины, шифруя каждый из них, в отличие от поточных алгоритмов, оперирующих единичными символами открытого сообщения, переводя их в зашифрованный вид. В AES длина блока составляет 128 бит.

Если говорить научным языком, те же алгоритмы, которые использует AES-256-шифрование, подразумевают операции на основе полиноминального представления операций и кодов при обработке двумерных массивов (матриц).

Как это работает?

Алгоритм работы достаточно сложен, однако включает в себя использование нескольких базовых элементов. Изначально применяется двумерная матрица, циклы преобразования (раунды), раундовый ключ и таблицы начальной и обратной подстановок.

Процесс шифрования данных состоит из нескольких этапов:

• вычисление всех раундовых ключей;
• подстановка байтов с помощью основной таблицы S-Box;
• сдвиг в форме с использованием различающихся величин (см. рисунок выше);
• смешивание данных внутри каждого столбца матрицы (формы);
• сложение формы и раундового ключа.

Дешифровка производится в обратном порядке, но вместо таблицы S-Box применяется таблица обратных постановок, которая была упомянута выше.

Если привести пример, при наличии ключа длиной 4 бита для перебора потребуется всего 16 стадий (раундов), то есть необходимо проверить все возможные комбинации, начиная с 0000 и заканчивая 1111. Естественно, такая защита взламывается достаточно быстро. Но если взять ключи побольше, для 16 бит потребуется 65 536 стадий, а для 256 бит - 1,1 х 10 77 . И как было заявлено американскими специалистами, на подбор правильной комбинации (ключа) уйдет порядка 149 триллионов лет.

Что применить при настройке сети на практике: шифрование AES или TKIP?

Теперь перейдем к использованию AES-256 при шифровании передаваемых и принимаемых данных в беспроводных сетях.

Как правило, в любом имеется несколько параметров на выбор: только AES, только TKIP и AES+TKIP. Они применяются в зависимости от протокола (WEP или WEP2). Но! TKIP является устаревшей системой, поскольку обладает меньшей степенью защиты и не поддерживает подключения 802.11n со скоростью передачи данных, превышающей 54 Мбит/с. Таким образом, вывод о приоритетном использовании AES вместе с режимом безопасности WPA2-PSK напрашивается сам собой, хотя можно задействовать оба алгоритма в паре.

Вопросы надежности и безопасности алгоритмов AES

Несмотря на громкие заявления специалистов, алгоритмы AES теоретически все же уязвимы, поскольку сама природа шифрования имеет простое алгебраическое описание. Это отмечал еще Нильс Фергюссон. А в 2002 году Йозеф Пепшик и Николя Куртуа опубликовали статью, обосновывающую потенциально возможную атаку XSL. Правда, она в научном мире вызвала много споров, и некоторые посчитали их вычисления ошибочными.

В 2005 году было сделано предположение о том, что атака может использовать сторонние каналы, а не только математические вычисления. При этом одна из атак вычислила ключ после 800 операций, а другая получила его через 2 32 операций (на восьмом раунде).

Вне всяких сомнений, на сегодняшний день эта система и могла бы считаться одной из самых продвинутых, если бы не одно но. Несколько лет назад по интернету прокатилась волна вирусных атак, при которых вирус-шифровальщик (а по совместительству еще и вымогатель), проникая на компьютеры, полностью шифровал данные, требуя за дешифрацию кругленькую сумму денег. При этом в сообщении отмечалось, что шифрование производилось с использованием алгоритма AES1024, которого, как считалось до недавних пор, в природе не существует.

Так это или нет, но даже самые известные разработчики антивирусного ПО, включая и «Лабораторию Касперского», при попытке расшифровки данных оказались бессильны. Многие специалисты признали, что пресловутый в свое время поразивший миллионы компьютеров во всем мире и уничтоживший на них важную информацию, в сравнении с этой угрозой оказался детским лепетом. К тому же I Love You больше был нацелен на файлы мультимедиа, а новый вирус получал доступ исключительно к конфиденциальной информации крупных корпораций. Впрочем, утверждать со всей очевидностью, что здесь использовалось именно шифрование AES-1024, никто не берется.

Заключение

Если подвести некий итог, в любом случае можно сказать, что AES-шифрование на сегодняшний день является самым продвинутым и защищенным, независимо от того, какая применяется длина ключа. Неудивительно, что именно этот стандарт используется в большинстве криптосистем и имеет достаточно широкие перспективы на развитие и усовершенствование в обозримом будущем, тем более что очень вероятным может оказаться и объединение нескольких типов шифрования в одно целое (например, параллельное использование симметричного и асимметричного или блочного и потокового шифрования).

Шифрование Wi-Fi - какой протокол выбрать?

Я купил себе новый роутер и решил его настроить самостоятельно. Все настроил - интернет и беспроводная сеть работает. Возник вопрос, ведь радиоволны (Wi-Fi в моем случае) распространяются не только в рамках моей квартиры. Соответственно, их можно перехватывать. Теоретически. В роутере есть настройка шифрования беспроводной сети. Я предполагаю, что именно для исключения перехвата и "подслушивания". Вопрос, какой из протоколов шифрования, имеющихся в моем роутере, выбрать? Доступны: WPE, WPA-Personal, WPA-Enterprise, WPA2-Personal, WPA2-Enterprise, WPS. Какое шифрование Wi-Fi следует использовать в моем случае?

norik | 16 февраля 2015, 10:14
Опущу описания всяких устаревших протоколов шифрования Wi-Fi. Потому буду описывать только те, которыми пользоваться имеет смысл. Если протокол здесь не описан, то либо это экзотика, либо он вам не нужен.

WPA и WPA2 (Wi-Fi Protected Access) - есть на всех роутерах. Самый ходовой и распространенный протокол. Он же один из самых современных. ИМХО - лучший выбор для дома и небольшого офиса. Впрочем, для крупных офисов тоже вполне подойдет, разве что имеет смысл авторизацию сделать посложнее. Длина пароля у него до 63 байт, поэтому подбором взламывать - можно поседеть раньше. Разумеется выбирать нужно WPA2, если он поддерживается всеми устройствами в сети (не понимают его только совсем уж старые гаджеты).

Что действительно ценно, так это то, что внутри данного сервиса можно использовать несколько алгоритмов шифрования. Среди них: 1. TKIP - не рекомендую, так как вполне можно найти дыру.
2. CCMP - намного лучше.
3. AES - мне он нравится больше всего, но поддерживается не всеми устройствами, хотя в спецификации WPA2 имеется.

WPA2 еще предусматривает два режима начальной аутентификации. Эти режимы - PSK и Enterprise. WPA Personal, он же WPA PSK подразумевает, что все пользователи будут входить в беспроводную сеть единому паролю, вводимому на стороне клиента в момент подключения к сетке. Для дома отлично, но для большого офиса - проблематично. Сложно будет менять каждый раз пароль для всех, когда уволится очередной сотрудник, знающий его.

WPA Enterprise предполагает наличие отдельного сервера с набором ключей. Для дома или офиса на 6 машин это громоздко, а вот если в офисе 3 десятка беспроводных устройств, то можно озаботиться.

Собственно этим и исчерпывается выбор шифрования Wi-Fi на данный момент. Остальные протоколы либо вообще не имеют шифрования или пароля, либо имеют дыры в алгоритмах, куда не залезет только совсем ленивый. Я рекомендую сочетание WPA2 Personal AES для дома. Для крупных офисов - WPA2 Enterprise AES. Если нет AES, то можно обойтись и TKIP, но тогда сохраняется вероятность чтения пакетов посторонним лицом. Есть мнение, что WPA2 TKIP так и не взломали, в отличие от WPA TKIP, но береженого...

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

• 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

• 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:

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

WPA2 Enterprise

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

• 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

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

Перед чтением данного материала, рекомендуется ознакомится с предыдущими статьями цикла:
• Строим сеть своими руками и подключаем ее к Интернет, часть первая - построение проводной Ethernet сети (без коммутатора, в случае двух компьютеров и с коммутатором, а также при наличии трех и более машин) и организация доступа в Интернет через один из компьютеров сети, на котором имеются две сетевые карты и установлена операционная система Windows XP Pro.
• Часть вторая: настройка беспроводного оборудования в одноранговой сети - рассматриваются вопросы организации сети, при использовании только беспроводных адаптеров.

В предыдущей статье шифрованию в беспроводных сетях было посвящено всего несколько слов - было обещано осветить этот вопрос в отдельной статье. Сегодня мы выполняем свое обязательство:)

Для начала - немного теории.

Шифрованию данных в беспроводных сетях уделяется так много внимания из-за самого характера подобных сетей. Данные передаются беспроводным способом, используя радиоволны, причем в общем случае используются всенаправленные антенны. Таким образом, данные слышат все - не только тот, кому они предназначены, но и сосед, живущий за стенкой или «интересующийся», остановившийся с ноутбуком под окном. Конечно, расстояния, на которых работают беспроводные сети (без усилителей или направленных антенн), невелики - около 100 метров в идеальных условиях. Стены, деревья и другие препятствия сильно гасят сигнал, но это все равно не решает проблему.

Изначально для защиты использовался лишь SSID (имя сети). Но, вообще говоря, именно защитой такой способ можно называть с большой натяжкой - SSID передается в открытом виде и никто не мешает злоумышленнику его подслушать, а потом подставить в своих настройках нужный. Не говоря о том, что (это касается точек доступа) может быть включен широковещательный режим для SSID, т.е. он будет принудительно рассылаться в эфир для всех слушающих.

Поэтому возникла потребность именно в шифровании данных. Первым таким стандартом стал WEP - Wired Equivalent Privacy. Шифрование осуществляется с помощью 40 или 104-битного ключа (поточное шифрование с использованием алгоритма RC4 на статическом ключе). А сам ключ представляет собой набор ASCII-символов длиной 5 (для 40-битного) или 13 (для 104-битного ключа) символов. Набор этих символов переводится в последовательность шестнадцатеричных цифр, которые и являются ключом. Драйвера многих производителей позволяют вводить вместо набора ASCII-символов напрямую шестнадцатеричные значения (той же длины). Обращаю внимание, что алгоритмы перевода из ASCII-последовательности символов в шестнадцатеричные значения ключа могут различаться у разных производителей. Поэтому, если в сети используется разнородное беспроводное оборудование и никак не удается настройка WEP шифрования с использованием ключа-ASCII-фразы, - попробуйте ввести вместо нее ключ в шестнадцатеричном представлении.

А как же заявления производителей о поддержке 64 и 128-битного шифрования, спросите вы? Все правильно, тут свою роль играет маркетинг - 64 больше 40, а 128 - 104. Реально шифрование данных происходит с использованием ключа длиной 40 или 104. Но кроме ASCII-фразы (статической составляющей ключа) есть еще такое понятие, как Initialization Vector - IV - вектор инициализации. Он служит для рандомизации оставшейся части ключа. Вектор выбирается случайным образом и динамически меняется во время работы. В принципе, это разумное решение, так как позволяет ввести случайную составляющую в ключ. Длина вектора равна 24 битам, поэтому общая длина ключа в результате получается равной 64 (40+24) или 128 (104+24) бит.

Все бы хорошо, но используемый алгоритм шифрования (RC4) в настоящее время не является особенно стойким - при большом желании, за относительно небольшое время можно подобрать ключ перебором. Но все же главная уязвимость WEP связана как раз с вектором инициализации. Длина IV составляет всего 24 бита. Это дает нам примерно 16 миллионов комбинаций - 16 миллионов различных векторов. Хотя цифра «16 миллионов» звучит довольно внушительно, но в мире все относительно. В реальной работе все возможные варианты ключей будут использованы за промежуток от десяти минут до нескольких часов (для 40-битного ключа). После этого вектора начнут повторяться. Злоумышленнику стоит лишь набрать достаточное количество пакетов, просто прослушав трафик беспроводной сети, и найти эти повторы. После этого подбор статической составляющей ключа (ASCII-фразы) не занимает много времени.

Но это еще не все. Существуют так называемые «нестойкие» вектора инициализации. Использование подобных векторов в ключе дает возможность злоумышленнику практически сразу приступить к подбору статической части ключа, а не ждать несколько часов, пассивно накапливая трафик сети. Многие производители встраивают в софт (или аппаратную часть беспроводных устройств) проверку на подобные вектора, и, если подобные попадаются, они молча отбрасываются, т.е. не участвуют в процессе шифрования. К сожалению, далеко не все устройства обладают подобной функцией.

В настоящее время некоторые производители беспроводного оборудования предлагают «расширенные варианты» алгоритма WEP - в них используются ключи длиной более 128 (точнее 104) бит. Но в этих алгоритмах увеличивается лишь статическая составляющая ключа. Длина инициализационного вектора остается той же самой, со всеми вытекающими отсюда последствиями (другими словами, мы лишь увеличиваем время на подбор статического ключа). Само собой разумеется, что алгоритмы WEP с увеличенной длиной ключа у разных производителей могут быть не совместимы.

Хорошо напугал? ;-)

К сожалению, при использовании протокола 802.11b ничего кроме WEP выбрать не удастся. Точнее, некоторые (меньшинство) производители поставляют различные реализации WPA шифрования (софтовыми методами), которое гораздо более устойчиво, чем WEP. Но эти «заплатки» бывают несовместимы даже в пределах оборудования одного производителя. В общем, при использовании оборудования стандарта 802.11b, есть всего три способа зашифровать свой трафик:

• 1. Использование WEP с максимальной длиной ключа (128 бит или выше), если оборудование поддерживает циклическую смену ключей из списка (в списке - до четырех ключей), желательно эту смену активировать.
• 2. Использование стандарта 802.1x
• 3. Использование стороннего программного обеспечения для организации VPN туннелей (шифрованных потоков данных) по беспроводной сети. Для этого на одной из машин ставится VPN сервер (обычно с поддержкой pptp), на других - настраиваются VPN клиенты. Эта тема требует отдельного рассмотрения и выходит за рамки этой статьи.

802.1x использует связку из некоторых протоколов для своей работы:

• EAP (Extensible Authentication Protocol) - протокол расширенной аутентификации пользователей или удаленных устройств;
• TLS (Transport Layer Security) - протокол защиты транспортного уровня, он обеспечивает целостность передачи данных между сервером и клиентом, а так же их взаимную аутентификацию;
• RADIUS (Remote Authentication Dial-In User Server) - сервер аутентификации (проверки подлинности) удаленных клиентов. Он и обеспечивает аутентификацию пользователей.

Протокол 802.1x обеспечивает аутентификацию удаленных клиентов и выдачу им временных ключей для шифрования данных. Ключи (в зашифрованном виде) высылаются клиенту на незначительный промежуток времени, после которого генерируется и высылается новый ключ. Алгоритм шифрования не изменился - тот же RC4, но частая ротация ключей очень сильно затрудняет вероятность взлома. Поддержка этого протокола есть только в операционных системах (от Microsoft) Windows XP. Его большой минус (для конечного пользователя) в том, что протокол требует наличие RADIUS-сервера, которого в домашней сети, скорее всего, не будет.

Устройства, поддерживающие стандарт 802.11g, поддерживают улучшенный алгоритм шифрования WPA - Wi-Fi Protected Access. По большому счету это временный стандарт, призванный заполнить нишу безопасности до прихода протокола IEEE 802.11i (так называемого WPA2). WPA включает в себя 802.1X, EAP, TKIP и MIC.

Из нерассмотренных протоколов тут фигурируют TKIP и MIC:

• TKIP (Temporal Key Integrity Protocol) - реализация динамических ключей шифрования, плюс к этому, каждое устройство в сети так же получает свой Master-ключ (который тоже время от времени меняется). Ключи шифрования имеют длину 128 бит и генерируются по сложному алгоритму, а общее кол-во возможных вариантов ключей достигает сотни миллиардов, а меняются они очень часто. Тем не менее, используемый алгоритм шифрования - по--прежнему RC4.
• MIC (Message Integrity Check) - протокол проверки целостности пакетов. Протокол позволяет отбрасывать пакеты, которые были «вставлены» в канал третьим лицом, т.е. ушли не от валидного отправителя.

Большое число достоинств протокола TKIP не покрывает его основной недостаток- используемый для шифрования алгоритм RC4. Хотя на данный момент случаев взлома WPA на основе TKIP зарегистрировано не было, но кто знает, что преподнесет нам будущее? Поэтому сейчас все популярнее становится использование стандарта AES (Advanced Encryption Standard), который приходит на замену TKIP. К слову, в будущем стандарте WPA2 есть обязательное требование к использованию AES для шифрования.

Какие выводы можно сделать?

• при наличии в сети только 802.11g устройств лучше пользоваться шифрованием на основе WPA;
• по возможности (при поддержке всеми устройствами) включать AES шифрование;

Переходим к непосредственной настройке шифрования на устройствах. Я использую те же беспроводные адаптеры, что и в предыдущей статье:

Cardbus адаптер Asus WL-100g установлен на ноутбуке. Интерфейс управления картой - утилита от ASUS (ASUS WLAN Control Center).

Внешний адаптер с USB-интерфейсом ASUS WL-140 . Управление адаптером - через встроенный в Windows XP интерфейс (Zero Wireless Configuration). Эта карта стандарта 802.11b, поэтому поддержки WPA не имеет.

Плата с PCI интерфейсом Asus WL-130g . Интерфейс управления в реализации от (производитель чипсета данной PCI карты).

ASUS WLAN Control Center - ASUS WL-100g

Начнем с настройки шифрования в интерфейсе управления ASUS WLAN Control Center. Все настройки сосредоточены в разделе Encryption . Сначала выберем тип аутентификации (Network Authentication ), нам доступны три типа: Open System, Shared Key и WPA.

1. WEP-шифрование.

Типы Open System/Shared Key (Открытая система/Общий ключ) являются подмножествами алгоритма аутентификации, встроенного в WEP. Режим Open System является небезопасным, и его категорически не рекомендуется включать при возможности активации Shared Key. Это связано с тем, что в режиме Open System для входа в беспроводную сеть (ассоциации с другой станцией или точкой доступа) достаточно знать лишь SSID сети, а в режиме Shared Key - нужно еще установить общий для всей сети WEP-ключ шифрования.

Далее выбираем шифрование (Encryption) - WEP, размер ключа - 128 бит (64-битный ключ лучше не использовать вовсе). Выбираем формат ключа, HEX (ввод ключа в шестнадцатеричном виде) или генерация ключа из ASCII последовательности (не забываем, что алгоритмы генерации могут различаться у производителей). Так же учитываем, что WEP-ключ (или ключи) должны быть одинаковы на всех устройствах в одной сети. Всего можно ввести до четырех ключей. Последним пунктом выбираем, какой из ключей будет использоваться (Default Key). В данном случае есть еще один способ - запустить использовать все четыре ключа последовательно, что повышает безопасность. (совместимость только у устройств одного и того же производителя).

2. WPA-шифрование.

При поддержке на всех устройствах (обычно это 802.11g устройства) настоятельно рекомендуется использовать этот режим, вместо устаревшего и уязвимого WEP.

Обычно беспроводные устройства поддерживают два режима WPA:

• Стандартный WPA. Нам он не подходит, так как требует наличие RADIUS сервера в сети (к тому же работает лишь в связке с точкой доступа).
• WPA-PSK - WPA с поддержкой Pre Shared Keys (заранее заданных ключей). А это то, что нужно - ключ (одинаковый для всех устройств) вручную задается на всех беспроводных адаптерах и первичная аутентификация станций осуществляется через него.

В качестве алгоритмов шифрования можно выбрать TKIP или AES. Последний реализован не на всех беспроводных клиентах, но если он поддерживается всеми станциями, то лучше остановиться именно на нем. Wireless Network Key - это тот самый общий Pre Shared Key. Желательно сделать его длиннее и не использовать слово из словаря или набор слов. В идеале это должна быть какая-нибудь абракадабра.

После нажатия на кнопку Apply (или Ok), заданные настройки будут применены к беспроводной карте. На этом процедуру настройки шифрования на ней можно считать законченной.

Интерфейс управления в реализации от Ralink - Asus WL-130g

Настройка не очень отличается от уже рассмотренного интерфейса от ASUS WLAN CC. В окне открывшегося интерфейса идем на закладку Profile , выбираем нужный профиль и жмем Edit .

1. WEP шифрование.

Настройка шифрования осуществляется в закладке Authentication and Security . В случае активации WEP шифрования, выбираем Shared в Authentication type (т.е. общий ключ).

Выбираем тип шифрования - WEP и вводим до четырех ASCII или шестнадцатеричных ключей. Длину ключа в интерфейсе задать нельзя, сразу используется 128-битный ключ.

2. WPA шифрование.

Если в Authentication type выбрать WPA-None, то мы активируем WPA-шифрование с общим ключом. Выбираем тип шифрования (Encryption ) TKIP или AES и вводим общий ключ (WPA Pre-Shared Key ).

На этом и заканчивается настройка шифрования в данном интерфейсе. Для сохранения настроек в профиле достаточно нажать кнопку Ok .

Zero Wireless Configuration (встроенный в Windows интерфейс) - ASUS WL-140

ASUS WL-140 является картой стандарта 802.11b, поэтому поддерживает только WEP шифрование.

1. WEP шифрование.

В настройках беспроводного адаптера переходим на закладку Беспроводные сети . Далее выбираем нашу беспроводную сеть и жмем кнопку Настроить .

В появившемся окне активируем Шифрование данных . Также активируем Проверку подлинности сети , отключение этого пункта приведет к включению аутентификации типа «Open System», т.е. любой клиент сможет подключиться к сети, зная ее SSID.

Вводим ключ сети (и повторно его же в следующем поле). Проверяем его индекс (порядковый номер), обычно он равен единице (т.е. первый ключ). Номер ключа должен быть одинаков на всех устройствах.

Ключ (сетевой пароль), как нам подсказывает операционная система, должен содержать 5 или 13 символов или быть полностью введен в шестнадцатеричном виде. Еще раз обращаю внимание, что алгоритм перевода ключа из символьного вида в шестнадцатеричной может отличаться у Microsoft и производителей собственных интерфейсов к управлению беспроводными адаптерами, поэтому надежнее будет ввести ключ в шестнадцатеричном виде (т.е. цифрами от 0 до 9 и буквами от A до F).

В интерфейсе есть еще флаг, отвечающий за Автоматическое предоставление ключа , но я точно не знаю, где это будет работать. В разделе помощи сказано, что ключ может быть зашит в беспроводной адаптер производителем оного. В общем, лучше не активировать эту функцию.

На этом настройку шифрования для 802.11b адаптера можно считать законченной.

Кстати, о встроенной в ОС помощи. Большинство из сказанного здесь и даже более того можно найти в Центре справки и поддержки , которая обладает хорошей системой помощи, достаточно лишь ввести ключевые слова и нажать на зеленую стрелку поиска.

2. WPA шифрование.

Рассмотрев настройку шифрования на примере 802.11b адаптера ASUS WL-140, мы не коснулись настройки WPA в Windows, так как карта не поддерживает этот режим. Рассмотрим этот аспект на примере другого адаптера - ASUS WL-100g. Возможность настройки WPA в Windows XP появляется с установкой Service Pack версии 2 (или же соответствующими обновлениями, лежащими на сайте Microsoft).

Service Pack 2 сильно расширяет функции и удобство настроек беспроводной сети. Хотя основные элементы меню не изменились, но к ним добавились новые.

Настройка шифрования производится стандартным образом: сначала выбираем значок беспроводного адаптера, далее жмем кнопку Свойства .

Переходим на закладку Беспроводные сети и выбираем, какую сеть будем настраивать (обычно она одна). Жмем Свойства .

В появившемся окне выбираем WPA-None, т.е. WPA с заранее заданными ключами (если выбрать Совместимая , то мы включим режим настройки WEP шифрования, который уже был описан выше).

Выбираем AES или TKIP (если все устройства в сети поддерживают AES, то лучше выбрать его) и вводим два раза (второй в поле подтверждения) WPA-ключ. Желательно какой-нибудь длинный и трудноподбираемый.

После нажатия на Ok настройку WPA шифрования также можно считать законченной.

В заключении пару слов о появившемся с Service Pack 2 мастере настройки беспроводной сети.

В свойствах сетевого адаптера выбираем кнопку Беспроводные сети .

В появившемся окне - жмем на Установить беспроводную сеть .

Тут нам рассказывают, куда мы попали. Жмем Далее .

Выбираем Установить беспроводную сеть . (Если выбрать Добавить , то можно создать профили для других компьютеров в той же беспроводной сети).

В появившемся окне устанавливаем SSID сети, активируем, если возможно, WPA шифрование и выбираем способ ввода ключа. Генерацию можно предоставить операционной системе или ввести ключи вручную. Если выбрано первое, то далее выскочит окошко с предложением ввести нужный ключ (или ключи).

• В текстовом файле, для последующего ручного ввода на остальных машинах.
• Сохранение профиля на USB-флешке, для автоматического ввода на других машинах с Windows XP с интегрированным Service Pack версии 2.

Если выбран режим сохранения на Flash, то в следующем окне предложат вставить Flash-носитель и выбрать его в меню.

Если было выбрано ручное сохранение параметров, то после нажатия кнопки Напечатать …

… будет выведен текстовый файл с параметрами настроенной сети. Обращаю внимание, что генерируется случайный и длинные (т.е. хороший) ключи, но в качестве алгоритма шифрования используется TKIP. Алгоритм AES можно позже включить вручную в настройках, как было описано выше.

Итого

Мы закончили настройку шифрования на всех адаптерах беспроводной сети. Теперь можно проверить видят ли компьютеры друг друга. Как это сделать, рассказывалось во второй части цикла «сети своими руками» (действуем аналогично способу, когда шифрование в сети не было включено).

Если нас постигла неприятность, и не все компьютеры видят друг друга, то проверяем общие настройки у адаптеров:

• Алгоритм аутентификации должен быть одинаков у всех (Shared Keys или WPA);
• Алгоритм шифрования должен быть одинаков у всех (WEP-128bit, WPA-TKIP или WPA-AES);
• Длина ключа (в случае WEP-шифрования) должна быть одинаковой у всех станций в сети (обычная длина - 128bit);
• Сам ключ должен быть одинаковым на всех станциях сети. Если используется WEP, то возможная причина - использование ASCII-ключа и в сети используется разнородное оборудование (от разных производителей). Попробуйте ввести ключ в шестнадцатеричном представлении.

), который позволяет защитить Вас от несанкционированного подключения, например, вредных соседей. Пароль паролем, но его ведь могут и взломать, если конечно, среди Ваших соседей нет «хакеров-взломщиков». Поэтому, Wi-Fi протокол еще имеет и различные типы шифрования, которые как раз и позволяют защитить Wi-Fi от взлома, хоть и не всегда.

На данный момент существуют такие типы шифрования, как OPEN , WEB , WPA , WPA2 , о которых мы сегодня и поговорим.

OPEN

Шифрование OPEN по сути никакого шифрования и не имеет, другими словами – нет защиты. Поэтому, любой человек, который обнаружит Вашу точку доступа, сможет легко к ней подключиться. Лучше всего будет поставить шифрования WPA2 и придумать какой-нибудь сложный пароль.

WEB

Данный тип шифрования появился в конце 90-х и является самым первым. На данный момент WEB (Wired Equivalent Privacy ) – это самый слабый тип шифрования. Некоторые роутеры и другие устройства, поддерживающие Wi-Fi, исключают поддержку WEB.

Как я уже сказал, шифрование WEB очень ненадежно и его лучше избегать, как и OPEN, так как, он создает защиту на очень короткое время, по истечению которого можно с легкостью узнать пароль любой сложности. Обычно пароли WEB имеют 40 или 103 бита, что позволяет подобрать комбинацию за несколько секунд.

Дело в том, что WEB передает части этого самого пароля (ключа) вместе с пакетами данных, а эти пакеты можно с легкостью перехватить. На данный момент существуют несколько программ, занимающихся как раз перехватом этих самых пакетов, но говорить об этом в этой статье я не буду.

WPA/WPA2

Данный тип является самым современным и новых пока что еще нет. Можно задавать произвольную длину пароля от 8 до 64 байтов и это достаточно сильно затрудняет взлом.

А тем временем, стандарт WPA поддерживает множество алгоритмов шифрования, которые передаются после взаимодействия TKIP с CCMP . TKIP был что-то типа мостика между WEB и WPA , и существовал до тех пор, пока IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) создавали полноценный алгоритм CCMP . Между тем, TKIP тоже страдал от некоторых типов атак, поэтому его тоже считают не очень безопасным.

Также, шифрование WPA2 использует два режима начальной аутентификации, другими словами, проверки пароля для доступа пользователя (клиента) к сети. Называются они PSK и Enterprise . Первый режим – означает вход по одному паролю, который мы вводим при подключении. Для больших компаний это не очень удобно, так как, после ухода каких-то сотрудников, приходится каждый раз менять пароль, чтобы он не получил доступ к сети, и уведомлять об этом остальных сотрудников, подключенных к этой сети. Поэтому, чтобы все это было более удобно, придумали режим Enterprise , который позволяет использовать множество ключей, хранящихся на сервере RADIUS .

WPS

Технология WPS или по-другому QSS позволяет подключаться к сети посредством простого нажатия кнопки. В принципе о пароле можно даже и не думать. Но тут тоже есть свои недостатки, которые имеют серьезные просчеты в системе допуска.

С помощью WPS мы можем подключаться к сети по коду, состоящему из 8 символов, по-другому PIN . Но в данном стандарте существуют ошибка из-за которой узнав всего 4 цифры данного пин кода, можно узнать и весть ключ, для этого достаточно 10 тысяч попыток . Таким образом, можно получить и пароль, каким бы сложным он не был.

На вход через WPS, в секунду можно отправлять по 10-50 запросов, и через часов 4-16 Вы получите долгожданный ключик.

Конечно, всему приходит конец, данная уязвимость была раскрыта и уже в будущих технологиях стали внедрять ограничения на число попыток входа, после истечения этого периода, точка доступа временно отключает WPS. На сегодняшний момент более половины пользователей все еще имеют устройства без данной защиты.

Вот таким образом мы с Вами узнали о различных типах шифрования Wi-Fi сети, какие из них лучше, а какие хуже. Лучше, конечно же, использовать шифрование начиная с WPA, но WPA2 намного лучше.

По каким-то вопросам или есть, что добавить, обязательно отпишитесь в комментариях.

А тем временем, Вы можете посмотреть видео о том, как усилить Wi-Fi соединение , а также усилить USB-модем .