Sicherheit in WLAN. Sämi Förstler Michael Müller

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1 Sicherheit in WLAN Sämi Förstler Michael Müller

2 Inhalt WLAN-Einführung Sicherheit: Eine Definition Sicherheitsmassnahmen Aktueller Stand / Fazit Ausblicke Fragen und Diskussion

3 WLAN-Einführung Was bedeutet WLAN? WLAN als Funkerweiterung des LAN Standard: IEEE i Benützt hochfrequente Funkwellen Sendebereich ist beschränkt Übertragungsgeschwindigkeit bis 54 Mbps WLAN-Einführung - Sicherheit: eine Definition - Sicherheitsmassnahmen - Fazit / Ausblick - Fragen und Diskussion

4 Vergleich LAN - WLAN Höhere Mobilität im WLAN Bessere Interkonektivität Weniger und günstigere Infrastruktur Geringere Übertragungsrate Geringere Sicherheit Schwierige Abgrenzung nach Aussen (!!!) WLAN-Einführung - Sicherheit: eine Definition - Sicherheitsmassnahmen - Fazit / Ausblick - Fragen und Diskussion

5 Medium Luft WLAN-Einführung - Sicherheit: eine Definition - Sicherheitsmassnahmen - Fazit / Ausblick - Fragen und Diskussion

6 Architektur Ad-Hoc Mind. zwei WLAN-fähige Clients Kein Accesspoint notwendig Spontane Sitzung WLAN-Einführung - Sicherheit: eine Definition - Sicherheitsmassnahmen - Fazit / Ausblick - Fragen und Diskussion

7 Architektur Infrastruktur: Fest installierter Accesspoint Zugang in externe Netze WLAN-Einführung - Sicherheit: eine Definition - Sicherheitsmassnahmen - Fazit / Ausblick - Fragen und Diskussion

8 Architektur Infrastruktur mit LAN: Kombination unterschiedlicher Übertragungsmedien WLAN-Einführung - Sicherheit: eine Definition - Sicherheitsmassnahmen - Fazit / Ausblick - Fragen und Diskussion

9 Funkwellenbereich Mhz Ghz Ghz Ghz Funkwellenbereiche werden von der ITU-R bewirtschaftet WLAN-Einführung - Sicherheit: eine Definition - Sicherheitsmassnahmen - Fazit / Ausblick - Fragen und Diskussion

10 Sicherheit: eine Definition Vertraue auf Allah, aber binde dein Kamel an. Zitat aus Ägypten WLAN-Einführung - Sicherheit: eine Definition - Sicherheitsmassnahmen - Fazit / Ausblick - Fragen und Diskussion

11 Zwischenfrage Was versteht ihr unter IT-Sicherheit? WLAN-Einführung - Sicherheit: eine Definition - Sicherheitsmassnahmen - Fazit / Ausblick - Fragen und Diskussion

12 Sicherheit in der Informatik Die drei Bestandteile: Authentizität (z.b. Shared Key) Vertraulichkeit (z.b. Verschlüsselung) Datenintegrität (z.b. CRC-32) WLAN-Einführung - Sicherheit: eine Definition - Sicherheitsmassnahmen - Fazit / Ausblick - Fragen und Diskussion

13 Konzepte neben WEP Netzwerkname SSID Any : Jeder willkommen! Anderer Fall: SSIDs müssen übereinstimmen Abhöhrgefahr! Mac Adresse Idee: Verwaltung WLAN-Mac-Adressen Aufwändig! In vielen Szenarien nicht möglich...

14 Authentizität Open Key Standard-Einstellung. Authentifizierung erfolgt in Klartext. Jeder Client kann mit AP kommunizieren vs. Shared Key Challenge-Response-Verfahren: AP: Unverschlüsseltes Datenpaket Client CL: Verschlüsseltes Paket AP Grundlage: Gem. WEP-Schlüssel (40/104bit) WLAN-Einführung - Sicherheit: eine Definition - Sicherheitsmassnahmen - Fazit / Ausblick - Fragen und Diskussion

15 Ablauf einer Authentifikation In der Regel ist das WLAN-Endgerät der Initiator und der Access Point (AP) der Responder. Eine gegenseitige Authentifizierung lässt sich durch das Vertauschen der beiden Stationen und Wiederholen des Challenge-Response-Verfahrens erreichen. WLAN-Einführung - Sicherheit: eine Definition - Sicherheitsmassnahmen - Fazit / Ausblick - Fragen und Diskussion

16 Elemente des WEP Elemente des WEP: Wired Equivalent Privacy Schlüssel (40 / 104 Bit) 32 Bit-CRC-Prüfsumme (IPV) Initialisierungsvektor (24 Bit) WLAN-Einführung - Sicherheit: eine Definition - Sicherheitsmassnahmen - Fazit / Ausblick - Fragen und Diskussion

17 Chiffrierung WEP-Schlüssel + Initialisierungvektor RC4-Algorithmus = Schlüsselstrom CRC-32-Checksumme + Klardaten = Plaintext Plaintext + Schlüsselstrom XOR-Operation = Ciphertext Sendung: IV + Ciphertext WLAN-Einführung - Sicherheit: eine Definition - Sicherheitsmassnahmen - Fazit / Ausblick - Fragen und Diskussion

18 Blockschaltbild von WEP Blockschaltbild von WEP: WLAN-Einführung - Sicherheit: eine Definition - Sicherheitsmassnahmen - Fazit / Ausblick - Fragen und Diskussion

19 Entschlüsselung Entschlüsselung: Umkehrung des Verschlüsselungsvorganges: Aus dem übertragenen IV und dem geheimen Schlüssel mit Hilfe des RC4- Algorithmus den Schlüsselstrom berechnen. Diesen mit einer XOR-Operation mit dem Ciphertext verknüpfen Plaintext. Verifikation: für die entschlüsselte Nachricht die Checksumme berechnen und diese mit der übertragenen Checksumme vergleichen. Wenn diese beiden Werte übereinstimmen, akzeptiert der Empfänger die Nachricht, anderfalls wird sie verworfen. WLAN-Einführung - Sicherheit: eine Definition - Sicherheitsmassnahmen - Fazit / Ausblick - Fragen und Diskussion

20 Probleme mit WEP Manuelle Schlüsselverwaltung ( Firmen? Konzerne?) Mangelhafte Benutzer-Authentifizierung Unsicherheit des 40bit-Schlüssels und des 24bit-IVs SSID selten geändert oder offenes Geheimnis WLAN-Einführung - Sicherheit: eine Definition - Sicherheitsmassnahmen - Fazit / Ausblick - Fragen und Diskussion

21 Übersicht zu IEEE WLAN-Einführung - Sicherheit: eine Definition - Sicherheitsmassnahmen - Fazit / Ausblick - Fragen und Diskussion

22 WPA - Was? WI-FI Protected Access Verschlüsselungsmethode für WLAN Pseudostandard weil: Teilmenge des Sicherheitsstandards i Unterstützt TKIP Sicherere als WEP, wenn man keinen trivialen Passwörter benutzt Unterstützt EAP WLAN-Einführung - Sicherheit: eine Definition - Sicherheitsmassnahmen - Fazit / Ausblick - Fragen und Diskussion

23 WPA WPA und WPA2 in zwei Ausführungen: Mode WPA WPA2 Enterprise Mode (Business and Government) Authentication: IEEE 802.1X/EAP Encryption: TKIP/MIC Authentication: IEEE 802.1X/EAP Encryption: AES-COMP Personal Mode (SOHO/personal) Authentication: PSK Encryption: TKIP/MIC Authentication: PSK Encryption: AES-COMP WLAN-Einführung - Sicherheit: eine Definition - Sicherheitsmassnahmen - Fazit / Ausblick - Fragen und Diskussion

24 WPA Konzept Authenzität: PSK oder IEEE802.1X (AAA-Server) / EAP pre-shared Key oder RADIUS-Server (Remote Authentication Dial In User Service) Vertraulichkeit: TKIP (Temporal Key Integrity Protocol) Hülle für den WEP-Algorithmus 1 x 128-bit für die per-packet Verschlüsselung Datenintegrität: MIC (Message Integrity Check) über TKIP 2 x 64-bit für den Schutz der Integrität WLAN-Einführung - Sicherheit: eine Definition - Sicherheitsmassnahmen - Fazit / Ausblick - Fragen und Diskussion

25 WPA WLAN-Einführung - Sicherheit: eine Definition - Sicherheitsmassnahmen - Fazit / Ausblick - Fragen und Diskussion

26 Authentifikations-Sequenz WLAN-Einführung - Sicherheit: eine Definition - Sicherheitsmassnahmen - Fazit / Ausblick - Fragen und Diskussion

27 EAP Extensible Authentification Protocol Varianten: Protokoll Client/Server- Authentisierung Dynamisches WEP Schlüsselmanagement EAP-MD5 Nein Nein EAP-TLS Ja Ja EAP-TTLS Ja Ja EAP-PEAP Ja Ja WLAN-Einführung - Sicherheit: eine Definition - Sicherheitsmassnahmen - Fazit / Ausblick - Fragen und Diskussion

28 EAP TLS für WLAN EAP-TLS ist eine Transportprotokoll für Authentisierungsinformationen zwischen einem Access Point und dem Client. Die Authentifizierung erfolgt dabei über eine Datenbank (RADIUS), die das Zertifikate und die ID des Benutzers gespeichert hat. Das Protokoll unterstützt dabei eine sicher Kommunikation mittels TLS der Transport Layer Security. Zur Verschlüsselung der Daten wird mit einer PKI (Public Key Infrastructure) gearbeitet. WLAN-Einführung - Sicherheit: eine Definition - Sicherheitsmassnahmen - Fazit / Ausblick - Fragen und Diskussion

29 EAP-TLS Sequenz WLAN-Einführung - Sicherheit: eine Definition - Sicherheitsmassnahmen - Fazit / Ausblick - Fragen und Diskussion

30 Fazit Was leisten die soeben vorgestellten Schutzmechanismen? - Nicht viel, aber in den meisten Fällen reicht es aus. ABER MAC-Address filtering: MAC-Adresse ändern (ipconfig) oder mit dem Tool SMAC für WinXP SSID: mit airsnort oder NetStumbler WEP: Schlüssel mit WepAttack ermitteln. WPA: bei WPA-PSK mit den Tools Ethereal und WPA Cracker Ein neues Sicherheitskonzept muss her, v.a. für die Behörden und die Unternehmen WLAN-Einführung - Sicherheit: eine Definition - Sicherheitsmassnahmen - Fazit / Ausblick - Fragen und Diskussion

31 Ausblicke - IEEE802.11i IEEE802.11i wird von der Wi-Fi-Alliance unter dem Namen WPA2 implementiert. Der neue Standard wurde im Sept verabschiedet und die Zertifizierung für die neuen Geräte läuft. Was bietet der neue Standard? Enterprise Mode (Business and Government) Personal Mode (SOHO/personal) Mode WPA WPA2 Authentication: IEEE 802.1X/EAP Encryption: TKIP/MIC Authentication: PSK Encryption: TKIP/MIC Authentication: IEEE 802.1X/EAP Encryption: AES-COMP Authentication: PSK Encryption: AES-COMP WLAN-Einführung - Sicherheit: eine Definition - Sicherheitsmassnahmen - Fazit / Ausblick - Fragen und Diskussion

32 AES - CCMP AES - Advanced Encryption Standard bietet: Symmetrischer Schlüssel (für Ver/- und Entschlüsselung) Schlüssellänge 128 bit (auch 192 oder 256 bit) benutzt das CCM-Protokoll (Counter-Mode/CBC-MAC Protokoll) CCM ermöglicht es, einen einzigen Schlüssel für Authentizität und Verschlüsselung zu verwenden. Hierfür dient: Counter-Mode: Verschlüsselung der Daten CBC-MAC: Sichert die Datenintegrität WLAN-Einführung - Sicherheit: eine Definition - Sicherheitsmassnahmen - Fazit / Ausblick - Fragen und Diskussion

33 WPA2 Konzept Authenzität: IEEE802.1X (AAA-Server) / EAP RADIUS-Server (Remote Authentication Dial In User Service) Vertraulichkeit: AES-CCMP (Advanced Encryption Standard) Protokoll für Verschlüsselung und Integritätssicherstellung CCMP = Counter-Mode 1 x 128-bit für die Verschlüsselung Datenintegrität: AES-CCMP CCMP = CBC-MAC 2 x 64-bit für den Schutz der Integrität WLAN-Einführung - Sicherheit: eine Definition - Sicherheitsmassnahmen - Fazit / Ausblick - Fragen und Diskussion

34 WPA vs. WPA2 Die Unterschiede zwischen i und WPA liegen hauptsächlich: erweiterte Schlüsselprotokolle wie AES-CCMP geschützter Ad-Hoc-Modus Secure Fast Handoff pre-authentication sichere Abmeldung vom Netz WLAN-Einführung - Sicherheit: eine Definition - Sicherheitsmassnahmen - Fazit / Ausblick - Fragen und Diskussion

35 Fragen Danke für die Aufmerksamkeit kurze Pause! WLAN-Einführung - Sicherheit: eine Definition - Sicherheitsmassnahmen - Fazit / Ausblick - Fragen und Diskussion

36 Diskussion -1- Trade-Off Sicherheit-Flexibilität: Was ist wichtiger? WLAN-Einführung - Sicherheit: eine Definition - Sicherheitsmassnahmen - Fazit / Ausblick - Fragen und Diskussion

37 Diskussion -2- Welche Gruppen haben Interesse an hoher Sicherheit in W-LANs?

38 Diskussion -3- Ist AES für WPA2 eine Achillessehne? WLAN-Einführung - Sicherheit: eine Definition - Sicherheitsmassnahmen - Fazit / Ausblick - Fragen und Diskussion

39 Diskussion -4- Sensitive Netzwerke werden auch in Zukunft nicht vollständig über WLAN realisiert! WLAN-Einführung - Sicherheit: eine Definition - Sicherheitsmassnahmen - Fazit / Ausblick - Fragen und Diskussion

40 Ende Danke für die Aufmerksamkeit! WLAN-Einführung - Sicherheit: eine Definition - Sicherheitsmassnahmen - Fazit / Ausblick - Fragen und Diskussion

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