Реферат: Проект защищенной беспроводной вычислительной сети

Как уже отмечалось, беспроводные устройства не «привязаны» кабелем к розетке и могут менять точки подключения к сети прямо в процессе работы. К примеру, могут происходить «случайные ассоциации», когда ноутбук с Windows XP (достаточно доверительно относящейся ко всем беспроводным сетям) или просто некорректно сконфигурированный беспроводной клиент автоматически ассоциируется и подключает пользователя к ближайшей беспроводной сети. Такой механизм позволяет злоумышленникам «переключать на себя» ничего не подозревающего пользователя для последующего сканирования уязвимостей, фишинга или атак типа Man-in-The-Middle. Кроме того, если пользователь одновременно подключен и к проводной сети, то он становится удобной точкой входа, т. е. классическим чужаком.

Многие пользователи ноутбуков, оснащенных Wi-Fi и проводными интерфейсами и недовольные качеством работы проводной сети (медленно, администратор поставил фильтрацию URL, не работает ICQ), любят переключаться на ближайшие зоны доступа. Или ОС делает это для них автоматически в случае, например, отказа проводной сети. Излишне говорить, что в такой ситуации все старания ИТ-отдела по обеспечению сетевой безопасности остаются безрезультатными.

Сети ad-hoc – одноранговые соединения между беспроводными устройствами без участия ТД – позволяют быстро перебросить файл коллеге или распечатать нужный документ на принтере с картой Wi-Fi. Однако такой способ организации сети не поддерживает большинство необходимых методов обеспечения безопасности, предоставляя злоумышленникам легкий путь ко взлому компьютеров пользователей.

Угроза третья – уязвимости сетей и устройств

Некоторые сетевые устройства могут быть более уязвимы, чем другие: неправильно сконфигурированы, используют слабые ключи шифрования или методы аутентификации с известными уязвимостями. Неудивительно, что в первую очередь злоумышленники атакуют именно их. Отчеты аналитиков утверждают, что более 70% успешных взломов беспроводных сетей произошло именно в результате неправильной конфигурации точек доступа или клиентского ПО.

Некорректно сконфигурированные ТД. Одна-единственная некорректно сконфигурированная ТД (в т. ч. чужак) может послужить причиной взлома корпоративной сети. Настройки по умолчанию большинства ТД не включают аутентификацию или шифрование либо используют статические ключи, записанные в руководстве и потому общеизвестные. В сочетании с невысокой ценой этих устройств данный фактор значительно осложняет задачу слежения за целостностью конфигурации беспроводной инфраструктуры и уровнем ее защиты. Сотрудники организации могут самовольно приносить ТД и подключать их куда заблагорассудится. При этом маловероятно, что они уделят достаточно внимания их грамотной и безопасной конфигурации и согласуют свои действия с ИТ-отделом. Именно такие ТД и создают наибольшую угрозу проводным и беспроводным сетям.

Некорректно сконфигурированные беспроводные клиенты. Данная категория представляет угрозу еще большую, чем некорректно сконфигурированные ТД. Эти устройства буквально «приходят и уходят» с предприятия, часто они не конфигурируются специально с целью минимизации беспроводных угроз или довольствуются установками по умолчанию (которые не могут считаться безопасными). Такие устройства оказывают неоценимую помощь хакерам, обеспечивая удобную точку входа для сканирования сети и распространения в ней вредоносного ПО.

Взлом шифрования. Злоумышленникам давно доступны специальные средства для взлома сетей, основывающихся на стандарте шифрования WEP. Эти инструменты широко представлены в Интернете, и их применение не требует особых навыков. Они используют уязвимости алгоритма WEP, пассивно собирая статистику трафика в беспроводной сети до тех пор, пока полученных данных не окажется достаточно для восстановления ключа шифрования. С использованием последнего поколения средств взлома WEP, применяющих специальные методы инъекции трафика, срок «до тех пор» колеблется от 15 мин до 15 с. Совсем недавно были обнаружены первые, пока еще незначительные, уязвимости в TKIP, позволяющие расшифровывать и отправлять в защищенную сеть небольшие пакеты.

Угроза четвертая – новые угрозы и атаки

Беспроводные технологии породили новые способы реализации старых угроз, а также некоторые новые, доселе невозможные в проводных сетях. Во всех случаях бороться с атакующим стало гораздо тяжелее, так как невозможно ни отследить его физическое местоположение, ни изолировать от сети.

Разведка. Большинство традиционных атак начинаются с разведки, в результате которой злоумышленником определяются дальнейшие пути их развития. Для беспроводной разведки используются как средства сканирования беспроводных сетей (NetStumbler, Wellenreiter, встроенный клиент JC), так и средства сбора и анализа пакетов, ведь многие управляющие пакеты WLAN не зашифрованы. При этом очень сложно отличить станцию, собирающую информацию, от обычной, пытающейся получить авторизованный доступ к сети или от попытки случайной ассоциации.

Многие пробуют защитить свои сети путем сокрытия ее названия в маячках (Beacon), рассылаемых точками доступа, и отключения ответа на широковещательный запрос ESSID (Broadcast ESSID). Общепризнанно, что методов, относящихся к классу Security through Obscurity, недостаточно, поскольку атакующий все равно видит беспроводную сеть на определенном радиоканале, и ему остается лишь ждать первого авторизованного подключения, так как в его процессе в эфире передается ESSID в незашифрованном виде. После этого данная мера безопасности просто теряет смысл. Некоторые особенности беспроводного клиента Windows XP SP2 (поправленные в SP3) еще более усугубляли ситуацию, ведь клиент постоянно рассылал имя такой скрытой сети в эфир, пытаясь подключиться к ней. В результате злоумышленник не только получал имя сети, но и мог «подсадить» такого клиента на свою точку доступа.

Имперсонализация (Identity Theft). Имперсонализация авторизованного пользователя – серьезная угроза любой сети, не только беспроводной. Однако в последнем случае определить подлинность пользователя сложнее. Конечно, существуют SSID, и можно пытаться фильтровать по MAC-адресам, но и то и другое передается в эфире в открытом виде, и то и другое несложно подделать. А подделав, как минимум «откусить» часть пропускной способности сети, вставлять неправильные фреймы с целью нарушения авторизованных коммуникаций. Расколов же хоть чуть-чуть алгоритмы шифрования – устраивать атаки на структуру сети (например, ARP Poisoning, как в случае с недавно обнаруженной уязвимостью TKIP). Не говоря уже о взломе WEP, рассмотренном пунктом выше.

Существует ложное убеждение, что имперсонализация пользователя возможна только в случае MAC-аутентификации или применения статических ключей, что схемы на основе 802.1x, такие как LEAP, являются абсолютно безопасными. К сожалению, это не так, и уже сейчас доступен инструментарий для взлома, к примеру LEAP. Другие схемы, скажем EAP-TLS или PEAP, более надежны, но они не гарантируют устойчивости к комплексной атаке, использующей несколько факторов одновременно.

Отказывобслуживании (Denial of Service, DoS). Задачей атаки «Отказ в обслуживании» является либо нарушение показателей качества функционирования сетевых услуг, либо полная ликвидация возможности доступа к ним для авторизованных пользователей. Для этого, к примеру, сеть может быть завалена «мусорными» пакетами (с неправильной контрольной суммой и т. д.), отправленными с легитимного адреса. В случае беспроводной сети отследить источник такой атаки без специального инструментария просто нельзя. Кроме того, есть возможность организовать DoS на физическом уровне, запустив достаточно мощный генератор помех в нужном частотном диапазоне.

Специализированные инструменты атакующего. Инструментарий атак на беспроводные сети широко доступен в Интернете и постоянно пополняется новыми средствами. Основными типами инструментов атакующего являются:

• средства разведки – сканирования сетей и определения их параметров, сбора и анализа трафика (Kismet, NetStumbler, AirMagnet, Ethereal, Wireshark со специальным модулем, THC-RUT);
• инструменты взлома шифрования (AirCrack, WEPWedgie, WEPCrack, WepAttack, AirSnort);
• инструменты взлома механизмов аутентификации для их обхода или получения параметров учетной записи доступа пользователя (ASLEAP, THC-LEAPCracker);
• инструменты организации отказов в обслуживании (WLANjack, hunter_killer);
• сканеры уязвимостей (Nessus, xSpider);
• инструменты манипулирования беспроводными соединениями (HotSpotter, SoftAP, AirSnarf);
• традиционный инструментарий (SMAC, IRPAS, Ettercap, Cain & Abel, DSNIFF, IKEcrack).

Угроза пятая – утечки информации из проводной сети

Практически все беспроводные сети в какой-то момент соединяются с проводными. Соответственно, любая беспроводная ТД может быть использована как плацдарм для атаки. Но это еще не все: некоторые ошибки в их конфигурации в сочетании с ошибками конфигурации проводной сети могут открывать пути для утечек информации. Наиболее распространенный пример – ТД, работающие в режиме моста (Layer 2 Bridge), подключенные в плоскую сеть (или сеть с нарушениями сегментации VLAN) и передающие в эфир широковещательные пакеты из проводного сегмента, запросы ARP, DHCP, фреймы STP и т. п. Некоторые из этих данных могут быть полезными для организаций атак Man-in-The-Middle, различных Poisoning и DoS, да и просто разведки.

Другой распространенный сценарий основывается на особенностях реализации протоколов 802.11. В случае, когда на одной ТД настроены сразу несколько ESSID, широковещательный трафик будет распространяться сразу во все ESSID. В результате, если на одной точке настроены защищенная сеть и публичная зона доступа, злоумышленник, подключенный к последней, может, например, нарушить работу протоколов DHCP или ARP в защищенной сети. Это можно исправить, включив режим Multi-BSSID, он же Virtual AP, который поддерживается практически всеми производителями оборудования класса Enterprise (и мало кем из класса Consumer), но об этом нужно знать.

Угроза шестая – особенности функционирования беспроводных сетей

Некоторые особенности функционирования беспроводных сетей порождают дополнительные проблемы, способные влиять в целом на их доступность, производительность, безопасность и стоимость эксплуатации. Для грамотного решения этих проблем требуются специальный инструментарий поддержки и эксплуатации, специальные механизмы администрирования и мониторинга, не реализованные в традиционном инструментарии управления беспроводными сетями.

Активность в нерабочее время. К беспроводным сетям можно подключиться в любом месте в зоне их покрытия и в любое время. Из-за этого многие организации ограничивают доступность беспроводных сетей в своих офисах исключительно рабочими часами (вплоть до физического отключения ТД). В свете сказанного естественно предположить, что всякая беспроводная активность в сети в нерабочее время должна считаться подозрительной и подлежать расследованию.

Скорости. ТД, разрешающие подключения на низких скоростях, имеют бoльшую зону покрытия. Таким образом, они предоставляют дополнительную возможность удаленного взлома. Если в офисной сети, где все работают на скоростях 24/36/54 Мб/с, вдруг появляется соединение на 1 или 2 Мб/с, это может быть сигналом, что кто-то пытается пробиться в сеть с улицы.

Помехи. Качество работы беспроводной сети зависит от многих факторов. Наиболее ярким примером являются помехи, значительно снижающие пропускную способность и количество поддерживаемых клиентов, вплоть до полной невозможности использования сети. Источником помех может быть любое устройство, излучающее сигнал достаточной мощности в том же частотном диапазоне, что и ТД. С другой стороны, злоумышленники могут использовать помехи для организации DoS-атаки на сеть.

Помимо помех, существуют другие аспекты, влияющие на качество связи в беспроводных сетях – неверно сконфигурированный клиент или сбоящая антенна ТД могут создавать проблемы как на физическом, так и на канальном уровне, приводя к ухудшению качества обслуживания остальных клиентов сети.

3.2 Методы и средства защиты.

Стандартами беспроводных сетей предусмотрено несколько механизмов обеспечения безопасности:

• режим аутентификации и шифрования данных по протоколу WEP (Wired Equivalent Privacy);
• режим аутентификации и шифрования данных по протоколу WPA (Wi-Fi Protected Access);
• фильтрация по MAC-адресам;
• использование режима скрытого идентификатора сети.

Протокол WEP

Все современные беспроводные устройства (точки доступа, беспроводные адаптеры и маршрутизаторы) поддерживают протокол безопасности WEP, который был изначально заложен в спецификацию беспроводных сетей IEEE 802.11.