Funknetzwerke und Sicherheit in Funknetzwerken. Dipl.-Inf. (FH) Hendrik Busch PING e.v. Revision 8,

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1 Funknetzwerke und Sicherheit in Funknetzwerken Dipl.-Inf. (FH) Hendrik Busch PING e.v. Revision 8,

2 Was ist Wireless LAN? Viele Namen, eine Technologie Funknetzwerk WLAN Wireless LAN WaveLAN IEEE b/g/a/n

3 Was ist Wireless LAN? (2) Der drahtlose Telegraph ist nicht schwer zu verstehen. Der normale Telegraph ist wie eine lange Katze. Man zieht in New York am Schwanz und es miaut in Los Angeles. Der drahtlose Telegraph funktioniert genauso, nur ohne Katze. -- Albert Einstein Wireless LAN ist herkömmliche Netzwerktechnik mit einem anderen Übertragungsweg ISO/OSI Application Layer Presentation Layer Session Layer Transport Layer Network Layer Link Layer Physical Layer

4 Was ist Wireless LAN nicht? Drahtloses Internet das ist eine Verwendungsart Plug & Play solche Installationen sind nicht sicher Unsicher / Sicher dazu später mehr Überall einsetzbar auch dazu später mehr Schnell im Vergleich zu Draht-LAN

5 Technische Grundlagen a b g n Frequenz 2,4 GHz 5 GHz 2,4 GHz 2,4 GHz 2,4 GHz 5 GHz Datenrate (pro Kanal) 1-2 Mbit 6-54 MBit 1-11 MBit 1-54 MBit Mbit Kompatibilität Wi-Fi 5 Wi-Fi Wi-Fi bei <= 11 MBit b bei <= 11 MBit g bei <= 54 MBit

6 Bauformen PCMCIA bzw. PC-Card

7 Bauformen (2) Mini-PCI

8 Bauformen (3) USB

9 PCI Bauformen (4)

10 Bauformen (5) Access Point / Router

11 Sonderformen Netgear Skype Phone Symbol Forklift Terminal n Draft Hardware

12 Ad-Hoc Modus Dezentraler Netzaufbau Verbindung von mehreren WLAN-Adaptern Keine Management-Hardware erforderlich Rechner in Reichweite mit gleichen Netzwerkparametern können Daten austauschen

13 Ad-Hoc Modus (2) Laptop Stationärer PC Laptop

14 Infrastructure Modus Netz mit Access Point oder Router Access Point managt nicht nur die Verbindungen (vgl. Switch) sondern bildet auch die Brücke ins drahtgebundene Netz Mehrere Access-Points zusammen können ein Relay-Netz aufbauen, das eine größere Fläche abdeckt und nach außen hin wie ein einzelner Access Point aussieht

15 Infrastructure Modus (2) Access Point Stationärer PC Laptop

16 Reichweite Ideale Werte sind 30 Meter in Gebäuden (2-3 Wände) 300 Meter und mehr im Freien Reichweitensteigerung durch externe Antennen und/oder andere Ausrichtung möglich

17 MIMO MIMO steht für Multiple Input Multiple Output Steigerung der Reichweite und Netzabdeckung durch mehrere schwacher Antennen statt einer starken Unterschiedliche Empfangswinkel und komplizierte Rechenoperationen senken den Paketverlust und den Overhead ( spatial multiplexing ) Erste Geräte seit Mitte 2005 erhältlich, noch kein einheitlicher Standard in n standardisiert, von Herstellern vorgezogen nach g Hardware nach dem Entwurf 1.0 von n auch bereits verfügbar

18 MIMO (2) Funktionsweise / Hardware

19 Störungen im WLAN Stören sich Funknetze gegenseitig? Es steht mehr als ein Kanal zur Verfügung (Europa 13, USA 11, Japan 14) Im b/g Standard gibt es drei komplett überlagerungsfreie Kanäle Je näher die Kanäle zweier WLANs aneinander sind, umso größer ist die Störung Je größer die Störungen, umso größer der Verwaltungsaufwand (Overhead) Ergebnis: Senkung der Geschwindigkeit

20 Störungen im WLAN (2) Übersicht über die Kanäle nach b/g

21 Störungen im WLAN (3) Mikrowellenstrahlung Auch Mikrowellen und Bluetooth arbeiten im 2,4 GHz Band (ISM-Band), ebenso wie diverse andere Geräte Starke Störstrahlung blockiert den Sender/Empfänger Gute Leistung bei Kräftebalance Abhilfe schafft z.b. MIMO

22 WLAN für daheim Was brauche ich? einen WLAN-DSL-Router bzw. WLAN-WAN-Router einen Client-Adapter pro PC (USB, PCI, etc.) Was soll ich kaufen? standardisierte Geräte: a/b/g alles von einem Hersteller und aus einer Produktlinie, dann gehen auch nicht standardisierte Geräte, z.b. Pre-N oder Nfiniti für Linux auf Clientseite am besten nur b Geräte kaufen, vorher informieren und Treiberverfügbarkeit prüfen

23 WLAN für daheim (2) Router / Accesspoint konfigurieren SSID (Netzwerknamen) festlegen Funkkanal einstellen Verschlüsselung aktivieren (WEP, WPA, WPA2) Verschlüsselungsstärke auswählen Schlüssel festlegen, entweder durch umgerechnetes Passwort oder durch Festlegen einer hexadezimalen Zahl besondere Eigenschaften konfigurieren DSL-Einwahl, DHCP, NAT, etc.

24 WLAN für daheim (3) Konfiguration analog für Clients unter Windows XP am besten Tool des Herstellers verwenden, nicht die integrierte Konfiguration nach Netz suchen bzw. Netzwerknamen eingeben Kanal einstellen falls nicht automatisch geschehen gleiche Verschlüsselung wie auf Access Point/Router aktivieren gleichen Schlüssel verwenden Verbindungsqualität prüfen evtl. Sonderfunktionen aktivieren (z.b. DHCP)

25 Teil 2: Sicherheit in Funknetzwerken

26 Grundproblem Funk Das Problem jedes Funknetzwerkes ist seine Funkstrahlung, die sich omnidirektional ausbreitet Funknetze strahlen üblicherweise (viel) weiter als man möchte Potentieller Angreifer muss sich nur in der Nähe des Funknetzes aufhalten, z.b. im Auto vorm Haus

27 Grundproblem Funk (2) Problem ist ähnlich dem von BNC-Verkabelung, vergleichbar mit der Funktionsweise eines schwarzen Brettes Strahlung lässt sich durch bauliche Maßnahmen eindämmen Gerichtete Antennen können helfen MIMO mit geringerer Leistung hilft auch Folgerung: Man muss sein WLAN schützen

28 Schutz von WLAN Einige Schutzmaßnahmen im Überblick SSID verdecken WEP - Wired Equivalent privacy WPA/WPA2 - Wi-Fi Protected Access Whitelisting/Blacklisting IP-Sec/VPN

29 Schwächen in WEP Sicherheitsprobleme in einem theoretischen Papier erläutert Vorhersehbarkeit eines Zufallswertes macht WEP angreifbar Berechnung des Schlüssels mit Hilfe häufig auftretender Pakete möglich Immer neue Tools zum Brechen der Verschlüsselung

30 Schwächen in WEP (2) Knacken von WEP ist möglich, aber immer noch kein Allgemeinwissen Gefährdungsgrad hängt vom Wert des Netzwerkes ab WEP reicht für den Endverbraucher üblicherweise aus, wo aber WPA vorhanden ist, sollte WPA genutzt werden Whitelisting sollte nach Möglichkeit verwendet werden

31 WPA/WPA2 Pre-Shared Key Authentifizierungsprotokoll (EAP) gegen Man-in-the-Middle- Angriffe Wechselnder Schlüssel um Vorhersehbarkeit zu umgehen WPA gilt immer noch als sicher Neue Hardware und aktuelle Betriebssysteme unterstützen WPA

32 Weitergehende Sicherheit IP-Sec Verschlüsselungsprotokoll für IP Starke Verschlüsselung (AES) Für die meisten Nutzer leider vergleichsweise schwer einzurichten Alle Teilnehmer im Netz müssen IP-Sec verwenden, sonst schützt IP-Sec nur vor Spionage, aber nicht vor unbefugter Nutzung

33 Verweise & Links

34 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!