ANÁLISE DE SEGURANÇA EM REDES WIRELESS 802 11X

Análise de Segurança em Redes Wireless 802.11x Pablo de Souza Lacerda Juiz de Fora, MG Julho de 2007 2 Análise de Segurança em Redes Wireless 802.11x Pablo de Souza Lacerda Monografia submetida ao corpo docente do De partamento de Ciência da Computação do Instituto de Ciências Exatas da Universidad e Fe deral de Juiz de Fora, com o parte integrante dos requisitos necessários para a obtenção do grau de Bacharel em Ciência da Com putação. Aprovada pela banca constituída pelos seguintes prof essores: ___________________________________________________ Prof. Marcelo Lobosco \u2013 orientador Doutor em Eng. Sist. e Comp., UFRJ ___________________________________________________ Prof. Marcos Ribeiro Quinet de Andrade Mestre em Ciência da Computação, UFF ___________________________________________________ Prof. Eduardo Pagani Julio Especialista em Redes de Computadores, CESJF Juiz de Fora, MG Julho de 2007 3 Resumo A cada dia as redes sem fio ( wireless networks ) se tornam mais populares, principalmente em virtude da praticidade e m obilidade propiciadas aos seus usuários. Entretanto, o meio não- guiado por onde as informações destas redes trafegam, usa ndo ondas de rádio, é extremamente inseguro, uma vez que os dados es tão suscetíveis à escuta e a ataques diversos. O objetivo deste projeto é fazer um estudo detalhado da tecnologia de redes sem fio 802.11, analisando principalmente as questões de segu rança. Em particular, estudaremos possíveis fragilidades dos proto colos existentes e farem os um levantamento das fe rramentas desenvolvidas especificamente para realizar ataques. Além disso, verificaremos se os mecanismos de defesa disponíveis apresentam solu ções eficazes para a segurança das redes. Palavras-chave : wireless , segurança, rede sem fio, 802.11x . 4 Sumário 1. Introdução .........................................................................................................09 1.1 Contextualização. .......................................................................................09 1.2 Motivação ..................................................................................................10 1.3 Visão Geral da Monografia.........................................................................11 2. Fundamentos de redes sem fio 802.11 ............................................................12 2.1 Introdução ..................................................................................................12 2.2 Conceitos Básicos ......................................................................................12 2.2.1 Topologia de rede .............................................................................13 2.3 Padrões atuais .............................................................................................15 2.3.1 Padrão 802.11b ..................................................................................15 2.3.2 Padrão 802.11a ..................................................................................15 2.3.3 Padrão 802.11g ..................................................................................16 2.3.4 Padrão 802.11i ..................................................................................16 2.3.5 Padrão 802.11n ..................................................................................16 2.4 Endereçamento MAC .................................................................................17 2.5 Criptografia e autenticidade em redes sem fio ...........................................17 2.5.1 Wired Equivalent Privacy (WEP) .....................................................18 2.5.2 Wi-fi Protected Access (WPA) .........................................................18 2.5.2.1 Extensible Authentication Protocol .........................................19 2.5.3 WPA2 ou 802.11i ..............................................................................20 2.6 Conclusão ...................................................................................................21 3. Análise dos ataques e vulnerabilidades das redes sem fio ............................22 3.1 Introdução ..................................................................................................22 3.2 Problemas de segurança física ...................................................................22 3.3 Negação de serviço ( Denial of Service - DoS )............................................23 3.4 Mapeamento do ambiente...........................................................................23 3.5 Configurações.............................................................................................24 3.5.1 Configuração aberta..........................................................................24 3.5.2 Configuração fechada.......................................................................25 3.6 Vulnerabilidades nos protocolos WEP e WPA...........................................25 3.7 Técnicas e ferramentas de ataque................................................................25 5 3.7.1 Access Point Spoofing (Associação Maliciosa) ...............................26 3.7.2 ARP Poisoning ..................................................................................26 3.7.3 MAC Spoofing ..................................................................................26 3.7.4 Wardriving ........................................................................................26 3.7.5 Warchalking ......................................................................................27 3.7.6 Ferramentas de Ataque .....................................................................28 3.7.6.1 Airtraf ...................................................................................28 3.7.6.2 Netstumbler ..........................................................................29 3.7.6.3 Kismet...................................................................................29 3.7.6.4 AirJack..................................................................................30 3.7.6.5 Ferramentas pa ra quebra de chaves WEP ...........................31 3.8 Conclusão....................................................................................................31 4. Estratégias de defesa .......................................................................................32 4.1 Considerações Iniciais ................................................................................32 4.2 Configurações do concentrador...................................................................32 4.3 Defesa dos equipamentos clientes...............................................................33 4.4 Padrão 802.1x e RADIUS............................................................................33 4.5 Virtual Private Network (VPN)...................................................................35 4.6 Firewalls.......................................................................................................36 4.7 Senhas descartáveis ( One-time Password - OTP)........................................37 4.8 Certificados digitais......................................................................................37 4.9 Token e SmartCard.......................................................................................38 4.10 Detecção de ataques e monitoramento.........................................................39 4.10.1 wIDS.............................................................................................39 4.10.2 Garuda...........................................................................................40 4.10.3 Kismet...........................................................................................40 4.10.4 Snort \u2013 Wireless............................................................................40 4.10.5 Honeypots e Honeynets................................................................41 4.10.6 AirMagnet.....................................................................................42 4.11 AirStrike.......................................................................................................44 4.12 Conclusão.....................................................................................................45 5. Conclusão ............................................................................................................46 6. Referências Bibliográficas .................................................................................48 6 Lista de Figuras Figura 1 \u2013 Topologia de rede no modelo Ad-Hoc ..........................................................14 Figura 2 \u2013 Topologia de rede no modelo infra-estrutura ................................................14 Figura 3 \u2013 Visão geral sobre os padrões da tecnologia sem fio.......................................16 Figura 4 \u2013 Adicionando hosts para efetuar mapeam ento.................................................24 Figura 5 \u2013 Exemplo de Warchalking ...............................................................................27 Figura 6 \u2013 Airtraf na tela de varredura.............................................................................28 Figura 7 \u2013 Visão geral da ferramenta Netstumbler...........................................................29 Figura 8 \u2013 Kismet em ação................................................................................................30 Figura 9 - Simulação de acesso a uma rede sem fio.........................................................34 Figura 10 \u2013 Exemplo de um a WLAN com VPN .............................................................36 Figura 11 - Token de Autenticação...................................................................................38 Figura 12 \u2013 Topologia do modelo de wireless honeynet .................................................42 Figura 13 \u2013 Interface do Airmagnet .................................................................................43 Figura 14 \u2013 Arquitetura de rede do AirStrike ..................................................................45 7 Lista de Siglas e Abreviações AP Access Point AES Advanced Encryption Standard BSS Basic Service Set CRC-32 Cyclic Redundancy Check D.o.S Denial Of Service ESS Extended Service Set ESSID Extended Service Set Identifier EAP Extensible Authentication Pro tocol EAP-LEAP Extensible Authentication Protoc ol - Lightweight Exte nsible Authentication Protocol EAP-TLS Extensible Authentication Protocol - Transport Layer Security GHz Gigahertz GPS Global Position System IAS Internal Authentication Server IEEE Institute of Electrical and Electronic Engineers IPSec Internet Protocol Security IV Vetor de Inicialização LAN Local Area Network MAC Media Access Control Mbps Megabits per second PEAP Protected Extensible Authentication Protocol RADIUS Remote Authentication Dial-In User Server RC4 Route Coloniale 4 8 SSID Service Set Identifier TKIP Temporal Key Integrity Protocol VPN Virtual Private Network WPA Wi-fi Protecte d Access WPA-PSK Wi-Fi Protecte d Acces s - Pre-Shared Key WPA-PSK.TKIP Wi-Fi Protected Access - Pre-Shared Key . Temporal Key Integrity Protocol WEP Wired Equivalent Privacy WLAN Wireless Local Area Network Wi-fi W ireless-fidelity 9 1 \u2013 Introdução 1.1 \u2013 Contextualização Redes sem fio ( wireless networks ) se tornam a cada dia m ais populares, principalmente em virtude da praticidade e mobilidade propiciad as aos seus usuár ios. Nos últimos anos, verificou-se um expressivo aum ento tanto no nú mero de dis positivos portáteis com suporte a essa tecnologia quanto no alcance dessas redes. Inúmeros lugares, como salas de conf erências, aeroportos e hotéis, oferecem como diferencial ao s seus freqüentadores a possibilidade de acessar a internet a partir de seus dis positivos móveis (RUFINO, 2005). O uso de redes sem fio não se restringe a ambientes públicos. Em ambientes corporativos estas redes são cad a vez mais utiliz adas como um auxiliar precioso para as LANs ( Local Area Networks ) convencionais, seja por prover vant agens econômicas, seja por prover mobilidade aos usuários e facilid ade de instalação (DUARTE, 2003). A primeira rede sem fio foi criada na Un iversidade do Havaí, em 1971, para conectar computadores nas quatro ilhas na qual localizavam-se seus campi sem utilizar cabo s telefônicos. As redes sem fio ingressaram no ramo da computação pessoal nos anos 80. Algumas das primeira s redes sem fio não utilizavam rádio, mas transceptores (um a combinação de transmissor e recep tor) infraver melhos. Todavia tais redes nunca obtiveram sucesso porque a sua radiação não pode atravess ar a maioria dos objetos físicos (ENGST & FLSIESHMAN, 2005) . Redes sem fio baseadas em ondas de rádio ga nharam destaque no in ício dos anos 90, quando os processadores tornaram-se rápidos o s u ficiente para gerenciar dados transmitidos e recebidos por meio de conexões de rádio. Porém, som ente em 1999 o IEEE ( Institute of Eletrical and Electronics Engineers ) consolidou o padrão 802.11b. Em m eados de 2002 o padrão 802.11a foi ratificado, superando significativamente o 802.11b em termos de velocidade. Infelizmente, devido à utilização da banda de 5 GHz, o 802.11a não é co mpatível com os milhões de dispositivos 802.11b atualm ente em utilização, o que contribui para sua baixa aceitação. No final de 2002 surgiu o 802.11g, tota lmente compatível com o 802.11b e com mesma a velocidade do 802.11a (ENGST & FLSIESHMAN, 2005) . 10 Redes wireless seguem os mesmos princ ípios que guiam todos os dispositivo s sem fio. Um transceptor envia sin ais através de ondas de radiação eletromagnética, que se propagam a partir de uma antena. Esta recebe sinais pr opagados nas freqüência s corretas e desejad as (ENGST & FLSIESHMAN, 2005). Inúmeras tecnologias enquadram-se na cat egoria de redes sem fio. O foco desta monografia será nos padrões 802.11x, conhecidos genericamente como wi-fi (ab reviação de wireless fidelity \u2013 fidelidade sem fio, em associação com o termo de áudio hi-fi , que significa alta fidelidade de som ) . 1.2 \u2013 Motivação A tecnologia de redes sem fio ainda é uma novidade na vida da m aioria das pessoas. Trata-se de uma tecnologia de rápida e fácil m ontagem e instalação, sem requerer conhecimento técnico específico por parte do instalador. A lém disso, proporciona grande mobilidade e praticidade aos usuários. Devido a estas vantagens, as redes de computadores sem fio possuem atualmente um papel muito importante n a comunicação de dados . Entretanto, o meio não-guiado por onde as informações destas redes trafegam, usando ondas de rádio, é extremam ente inseguro, uma vez que os dados estão suscetív eis à escuta e a ataques diversos (GRÉGIO, 2005). Ataques às redes sem fio, além de co mprom eter os recursos destas, podem comprometer os recurso s de outras redes com as quais estas se interconectam. Um fator determinante da segurança em redes sem fio está relacionado com a orig em dos ataques. Estes podem ser originados de qualquer posição dentro da área de c obertura da rede em questão, o que dificulta a tarefa de localização pr ecisa da origem do ataque (DUARTE, 2003). Estas redes tornaram-se um alvo fácil p ara pessoas mal intencionadas, desejosas em comprometer sistemas, pois disponibilizam i números atrativos como dificuldade na identificação da origem exata do ataque, imatur idade das opções e protocolos de s egurança para esse tipo de tecnologia, facilid ade em obter acesso à red e guiada através de uma conexão de rede sem fio e principalmente a falta de conhecimento técnico da m aioria dos usuários adeptos desta nova tecnologia (DUARTE, 2003). Desta forma, as redes sem fio têm sido ex austivamente estudadas e muitos ataque s foram desenvolvidos e/ou adaptados para podere m se valer das vulnerabilidades presentes

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