SEGURIDAD EN REDES INALÁMBRICAS. Vicent Alapont Miquel Ampliación de Redes 23 de Enero 2003

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1 SEGURIDAD EN REDES INALÁMBRICAS Vicent Alapont Miquel Ampliación de Redes 23 de Enero 2003

2 Introducción Nuevas expectativas Flexibilidad y Movilidad Sin necesidad de cablear el edificio Tipos de redes inalámbricas: BlueTooth IrDa HomeRF y WECA (Wi-Fi) 23/01/03 Seguridad en redes inalámbricas 2

3 Topología de la Red Inalámbrica 2 Elementos básicos: Estaciones cliente Puntos de Acceso (AP) 23/01/03 Seguridad en redes inalámbricas 3

4 Riesgos en la seguridad Aire como medio de transmisión de datos Propagación incontrolada de las ondas de radio Exposición de datos a posibles intrusos Ataque de inserción: usuario no autorizado Ubicación de un Punto de Acceso Ilegal 23/01/03 Seguridad en redes inalámbricas 4

5 Riesgos en la seguridad Creación de interferéncias y posible Denegación de Servicio a 2 4GHz Ataque directo a una estación cliente Duplicación de direcciones MAC o IP Ataque de fuerza bruta sobre Puntos de Acceso (passwords) 23/01/03 Seguridad en redes inalámbricas 5

6 Mecanismos de Seguridad WEP (Wired Equivalent Protocol) OSA (Open System Authentication) ACL (Access Control List) CNAC (Closed Network Access Control) 23/01/03 Seguridad en redes inalámbricas 6

7 WEP - Introducción Sistema de encriptación estándar Se implementa en la capa MAC Soportada por la mayoría de vendedores de soluciones inalámbricas Cifra los datos enviados a través de las ondas de radio Utiliza el algoritmo de encriptación RC4 23/01/03 Seguridad en redes inalámbricas 7

8 WEP - Funcionamiento Concatena la llave simétrica compartida, de 40 o 64 bits, de la estación con un vector de inicialización aleatorio (IV) de 24 bits, esta estructura se denomina seed El seed se utiliza para generar un número pseudo-aleatório, de longitud igual al payload (datos + CRC), y un valor de 32 bits para chequear la integridad (ICV) Esta llave y el ICV, junto con el payload (datos + CRC), se combinan a través de un proceso XOR que producirá el texto cifrado La trama enviada incluye el texto cifrado, y el IV e ICV sin encriptar 23/01/03 Seguridad en redes inalámbricas 8

9 WEP - Funcionamiento Llave compartida simétrica (40/64bits) IV 24bits Concatena seed Generador Pseudo-aleatorio Llave ICV 32bits Payload (Datos+CRC) WEP Texto Cifrado La trama enviada contiene el IV y el ICV sin encriptar junto al texto cifrado 23/01/03 Seguridad en redes inalámbricas 9

10 WEP - Funcionamiento El ICV actúa como checksum, será utilizado por la estación receptora para recalcularlo y compararlo con la recibida Si el ICV no concuerda con el ICV calculado, se descarta la trama e incluso al emisor de la misma El IV se utiliza para desencriptar, junto con la llave simétrica compartida, los datos y el CRC de la trama 23/01/03 Seguridad en redes inalámbricas 10

11 WEP - Debilidades Longitud del vector IV (24 bits) insuficiente El IV se repetirá cada cierto tiempo de transmisión continua para paquetes distintos, pudiendo averiguar la llave compartida Utilización de llaves estáticas, el cambio de llave se debe realizar manualmente A pesar de todo, WEP ofrece un mínimo de seguridad 23/01/03 Seguridad en redes inalámbricas 11

12 OSA - Open System Authentication Mecanismo de autenticación definido por Autentifica todas las peticiones que recibe Mecanismo poco fiable Problemas: No comprueba la estación cliente Tramas de gestión enviadas sin encriptación alguna, aún activando WEP 23/01/03 Seguridad en redes inalámbricas 12

13 ACL - Access Control List Soportado por la mayoría de los productos comerciales Utiliza la dirección MAC de cada estación cliente Permite el acceso de las MAC que consten el la lista de control de acceso 23/01/03 Seguridad en redes inalámbricas 13

14 CNAC - Closed Network Access Control Utiliza el SSID como contraseña Solo permite el acceso a aquellas estaciones cliente que conozcan el nombre de la red Problema: utilización del SSID por defecto o enviados en mensajes broadcast 23/01/03 Seguridad en redes inalámbricas 14

15 Métodos de Detección de Redes Inalámbricas - Wardriving Material necesario: PC portátil o PDA + tarjeta WNIC + Software adecuado Pasearse por un centro de negocios, área industrial o centro educativo Con un sistema GPS marcamos la posición exacta donde la señal es más fuerte Se utiliza una simbología especial una vez es detectada la existencia de una red abierta 23/01/03 Seguridad en redes inalámbricas 15

16 Métodos de Detección de Redes Inalámbricas - Warchalking SÍMBOLO SSID )( Ancho de Banda SIGNIFICADO Nodo Abierto SSID () Nodo Cerrado SSID Contacto (W) Ancho de banda Nodo WEP 23/01/03 Seguridad en redes inalámbricas 16

17 Diseño de redes inalámbricas Separar la red de la organización en un dominio privado (red clásica) y otro público (red inalámbrica) Instalar cortafuegos y mecanismos de autentificación entre las dos redes Las estaciones cliente deberían utilizar SSH, VPN o IPSec Aplicar distintos niveles de seguridad según el cliente y la aplicación accedida 23/01/03 Seguridad en redes inalámbricas 17

18 Diseño de redes inalámbricas Otras medidas: Utilizar receivers en el perímetro del edificio Utilizar estaciones de monitorización pasivas para detectar direcciones MAC no registradas y el aumento de tramas de reautentificación 23/01/03 Seguridad en redes inalámbricas 18

19 Diseño de redes inalámbricas Medidas físicas a utilizar para debilitar la señal emitida hacia el exterior: Utilizar cobertura metálica en paredes exteriores Instalar vidrio aislante térmico, atenúa las señales de radiofrecuencia Situar dispositivos WLAN lejos de las paredes exteriores Utilizar pinturas metálicas Limitar el poder de una señal cambiando la atenuación del transmisor 23/01/03 Seguridad en redes inalámbricas 19

20 Políticas de Seguridad Activar WEP como mínimo de seguridad Utilizar mecanismos de intercambio de clave dinámica Inhabilitar DHCP. Utilizar IPs fijas Actualizar el firmware de los AP Cambiar el SSID por defecto Reducir propagación de las ondas de radio fuera del edificio Utilizar IPSec, VPN y firewalls 23/01/03 Seguridad en redes inalámbricas 20

21 Sistemas Detectores de Intrusos La nueva tecnología inalámbrica introduce cambios considerables en la funcionalidad de los IDSs Si la localización es inadecuada puede dar lugar a muchos falsos positivos Existen problemas para distinguir el tráfico anómalo,aplicaciones utilizan técnicas de descubrimiento de redes especificadas en /01/03 Seguridad en redes inalámbricas 21

22 Mejoras en la seguridad WLAN Protocolos ULA (Upper Layer Protocol) Mejoras comité i: Estándar 802.1x TKIP(Temporal Key Integrity Protocol) CCMP (Counter Mode with CBC-MAC Protocol) 23/01/03 Seguridad en redes inalámbricas 22

23 Protocolos ULA Proporcionan intercambio de autenticación entre el cliente y un servidor de autenticación. Incluyen: EAP-TLS (Extensible Autehtication Protocol with Transport Layer Security), basado en certificados y soportado por Windows XP PEAP (Protected EAP), proporciona autentificación basada en el password. Solo el servidor de autenticación necesita un certificado 23/01/03 Seguridad en redes inalámbricas 23

24 Protocolos ULA EAP-TTLS (EAP with Tunneled Transport Layer Security), implementado en algunos servidores RADIUS y diseñado para utilizarse en redes LEAP (Lightweigh EAP), propiedad de CISCO, diseñado para ser portable a través de varias plataformas 23/01/03 Seguridad en redes inalámbricas 24

25 Estándar 802.1x Estándar de control de acceso a la red basado en puertos Componentes Estación Cliente Punto de Acceso (AP) Servidor de Autenticación (AS) El AS se encuentra en la red cableada, hasta que un cliente no se valide en el servidor no tiene acceso a los servicios 23/01/03 Seguridad en redes inalámbricas 25

26 Estándar 802.1x Se generan dos llaves: Llave de sesión, únicas para la asociación entre el cliente y el punto de acceso Llave de grupo, compartida por todas las estaciones conectadas a un mismo AP Mejoras: Modelo de administración centralizada Llave de sesión única Generación dinámica de llaves Fuerte autenticación en capas superiores 23/01/03 Seguridad en redes inalámbricas 26

27 TKIP (Temporal Key Integrity Protocol) Pretende resolver deficiencias WEP Mantiene compatibilidad con el hardware actual Compuesto por: Código de integración de mensajes (MIC), encripta el checksum junto con las direcciones MAC y los datos Reduce la posibilidad de calcular una determinada llave Utiliza un IV de 48 bits, llamado TSC (TKIP Sequence Counter) Descarta paquetes recibidos fuera de orden 23/01/03 Seguridad en redes inalámbricas 27

28 TKIP (Temporal Key Integrity Protocol) La utilización del TSC extiende la vida útil de la llave temporal Pueden intercambiarse 2 48 paquetes utilizando la misma llave temporal La estructura de encriptación TKIP: 23/01/03 Seguridad en redes inalámbricas 28

29 TKIP (Temporal Key Integrity Protocol) Proceso de encapsulación: Se combinan la llave temporal, la dirección del emisor y el TSC para obtener una llave de 128 bits que dividida en la llave RC4 de 104bits y la IV para encapsulación WEP 24bits El MIC se calcula sobre las direcciones físicas y el MSDU 23/01/03 Seguridad en redes inalámbricas 29

30 TKIP (Temporal Key Integrity Protocol) En la desencriptación: Se examina el TSC para asegurar que tiene un valor mayor del paquete recibido anteriormente (evita ataque repetición) Se calcula el valor MIC sobre el MSDU recibido y desencriptado y se compara con el valor recibido 23/01/03 Seguridad en redes inalámbricas 30

31 CCMP (Counter Mode with CBC-MAC Protocol) Protocolo complementario al TKIP Metodo de encriptación basado en AES Cifrado simétrico con bloques de 128 bits Uso obligatorio en i El formato de la trama tras la encriptación CCMP: 23/01/03 Seguridad en redes inalámbricas 31

32 CCMP (Counter Mode with CBC-MAC Protocol) CCMP Utiliza un IV de 48 bits denominado PN (Packet Number) utilizado para calcular el MIC y la encriptación de la trama La encriptación de los bloques utiliza la misma llave temporal derivada de la llave principal El MIC se calcula a partir de un IV formado por el PN y datos extraídos de la cabecera de la trama 23/01/03 Seguridad en redes inalámbricas 32

33 CCMP (Counter Mode with CBC-MAC Protocol) El IV se convierte en un bloque AES y su salida a través de la operación XOR compone el siguiente bloque AES 23/01/03 Seguridad en redes inalámbricas 33

34 Resumen A favor: Flexibilidad y comodidad No necesita infraestructura previa En contra: Elevados riesgos de seguridad Solución: Aplicar política de seguridad adecuada Introducir nuevas mejoras i 23/01/03 Seguridad en redes inalámbricas 34

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