Tecnologías Inalámbricas.

Transcripción

1 Tecnologías Inalámbricas.

2 Características de seguridad de dispositivos móviles Bajo poder de cómputo Repertorio limitado de algoritmos criptográficos Capacidades limitadas de almacenamiento Energía limitada Restricciones fundamentales en ancho de banda, latencia, tasa de error de transmisión. Capacidades limitadas de presentación de datos

3 Por qué es diferente la seguridad inalámbrica? Existen cuatro diferencias fundamentales en dispositivos móviles: Ancho de banda Tasas de error permisibles latencia Restricciones de potencia

4 Redes Inalámbricas WLANs [estándar IEEE ]

5 Redes de área local inalámbricas Una red de área local inalámbrica (WLAN) es una red flexible de comunicación entre nodos diseñada como una extensión o una alternativa a redes LANs alambradas. Típicamente, una WLAN transmite y recibe datos vía aire o tecnología RF.

6 IEEE El estándar de redes inalámbricas es el IEEE

7 Canales de frecuencia del IEEE a

8 Canales de frecuencia del IEEE a

9 Canales de frecuencia del IEEE b

10 Canales de frecuencia del IEEE b

11 Distribución de canales de frecuencia del IEEE b

12 Este estándar especifica los parámetros de dos capas del modelo OSI: la capa física (PHY) y la capa MAC. La capa MAC tiene tres funciones principales: controlar el canal de acceso, (PCF) mantener la QoS, y proveer seguridad PHY Layer

13 Caso de Estudio: (2) La arquitectura de una WLAN IEEE consiste de un conjunto de servicios básicos (BSS) que se interconectan a un sistema de distribución (DS) para formar un conjunto de servicios extendidos (ESS)

14 Topología de redes inalámbricas en modo adhoc

15 Topología de redes inalámbricas en modo estructura

16 Autenticación en El estándar IEEE especifica dos capas del modelo OSI: Capa Física (PHY) Capa de acceso al medio (MAC)

17 Estados en IEEE El Especifica tres estados diferentes: No-autenticado, no-asociado Autenticado, no-asociado Autenticado y asociado

18 Estados en IEEE : Prueba

19 Estados en IEEE : Autenticación en claro

20 Estados en IEEE : Autenticación con llave compartida

21 Estados en IEEE : Asociación

22 Estándar WEP Wired Equivalent Privacy

23 Telefonía Celular [estándar WAP]

24 Rangos de transmisión de redes celulares Teléfonos inalámbricos Teléfonos celulares Radios de banda civil Menos de 100 metros Varios kilómetros Decenas de kilómetros Estación de radio FM kilómetros Estación de Televisión Cientos de kilómetros

25 Espectro Amplio Acceso múltiple por división de código (CDMA). Frecuencia de transmisión: 824 to 894 MHz Acceso múltiple por división de tiempo (TDMA). Frecuencia de transmisión: varias bandas: GSM 400. Desde 450 a 460 MHz GSM 900. Desde 880 a 915 MHz GSM Desde 1850 to 1910 MHz

26 Cuarta Generación de celulares (4G) Incorporación de servicios multimedia interactivos: teleconferencias, Internet inalámbrico, etc. Mayores ancho de banda, más altas velocidades de transmisión de bits. Movilidad global y portabilidad de servicios Bajo costo Escalabilidad de redes móviles Todos los elementos de la red son digitales Mejores servicios de seguridad

27 WAP En la actualidad, dos tecnologías han revolucionado el mundo de la información: Internet y los dispositivos móviles. Dispositivos Móviles P Internet En la intersección de ambas se encuentra WAP, Wireless Application Protocol. WAP ofrece que el intercambio seguro de información por Internet sea una práctica común para sus usuarios

28 Cuáles servicios se piden a los nodos WAP? Conversiones de tipos de moneda Acceso a correo electrónico Información de cuentas de banco Negociación de bonos y acciones Compras de bienes o servicios Tener a la mano resultados de eventos deportivos Aplicaciones vulnerables - Información sensible

29 Arquitectura WAP

30 Arquitectura WAP

31 Seguridad en WAP En el caso de WAP, los servicios de seguridad son proporcionados por la capa WTLS Arquitectura Capa de Aplicación Capa de Presentación Capa de Sesión Capa de Transacción Capa de Transporte Capa de Red Diversos medios Otros Servicios Y Aplicaciones

32 WTLS

33 WTLS Capa de Transacción (WTP) WTLS Protocolo de Alerta Protocolo de Negociación Protocolo de EspCC Protocolo de Registro Protocolo de Aplicación Capa de Transporte (WDP/UDP) Protocolo El protocolo de de de registro: especificación aplicación: administra de cambio es la la interfaz fragmentación de cifrado: para las indica la transición a la verdadera fase de transmisión WTLS es el protocolo de seguridad de WAP. Está diseñado para de capas hacer Protocolo WTLS los seguras mensajes superiores. proporciona de las alerta: comunicaciones y aquí Privacidad, administra se realizan Integridad y las transacciones los los avisos. y mecanismos Autenticación. sobre redes inalámbricas. utilizando los métodos de cifrado Francisco acordados. Rodríguez Henríquez necesarios para dar privacidad e integridad al usuario.

34 Protocolo de Negociación de WTLS La meta principal del protocolo de Negociación es establecer una sesión segura, para ello se genera una llave de sesión común entre el cliente y el servidor con la ayuda de los sistemas criptográficos de llave pública. WTLS admite el empleo de únicamente dos sistemas criptográficos de llave pública: RSA y CCE. Y los algoritmos para el acuerdo de llaves permitidos incluyen a RSA y a ECDH ( Elliptic Curve Diffie-Hellman).

35 hola del cliente hola del servidor certificado intercambio de llave del servidor petición de certificado hola del servidor terminado certificado intercambio de llave del cliente verificación del certificado especificación de cambio de cifrador terminado especificación de cambio de cifrador terminado Cliente Servidor Fase 1 Fase 2 Fase 3 Protocolo de Negociación Completo Fase 4

36 Clases de Implementación de WTLS WTLS Clase 1: Únicamente brinda privacidad e integridad de datos mediante un intercambio de llaves anónimo sin autenticación. WTLS Clase 2: Brinda privacidad e integridad de datos además de autenticación WAP a nivel del servidor. WTLS Clase 3: Brinda privacidad e integridad de datos además de autenticación WAP tanto del servidor como del cliente.

37 Implementación de un Prototipo [Por Laura Itzelt Reyes Montiel]

38 Detalles de Implementación Se ha desarrollado un prototipo que simula la funcionalidad del protocolo de Negociación de WTLS. El prototipo está implementado en ANSI C. Las operaciones criptográficas se realizan con una biblioteca criptográfica conocida como RCT. El protocolo de Negociación de WTLS interactúa normalmente con la capa WDP; en esta simulación el prototipo interactúa con TCP mediante sockets. El prototipo está compuesto de dos sistemas: el servidor y el cliente.

39 Servidor

40 Cliente

41 Niveles de Seguridad en WTLS El nivel de seguridad ofrecido con una llave RSA de 1024 bits es comparable al nivel ofrecido por CCE con las curvas 160P, 163K, 163R; asimismo, las curvas 224P, 233K, 233R exhiben un nivel de seguridad comparable con una clave RSA de 2048 bits. Nivel de Seguridad proporcionado por CCE y RSA

42 Caso de estudio clase D: IPAQs tiempo (milisegundos) Curva 160 P Curva 163 K Curva 163 R tiempo teórico tiempo experimental tiempo (milisegundos) Curva 224 P Curva 233 K Curva 233 R tiempo teórico tiempo experimental tiempo (milisegundos) RSA 1024 RSA 2048 tiempo teórico tiempo experimental

43 Pico-redes Bluetooth

44 Bluetooth Nombrado así en honor a un rey vikingo: Harald Blåtand El principal objetivo de Bluetooth es reemplazar los cables alámbricos. Bluetooth utiliza enlaces por radio de rango corto para conectar dispositivos electrónicos fijos o móviles. Bluetooth fue desarrollado por Ericsson en 1994 y está en el mercado desde los 00 s.

45 Bluetooth Bluetooth es un estándar para circuitos integrados con comunicación por radio que puede ser incorporado a computadoras, impresoras, celulares, etc. El grupo Bluetooth de interés especial (SIG por sus siglas en inglés) fue fundado por Ericsson, IBM, Intel, Nokia y Toshiba en febrero de 1998 para desarrollar aplicaciones al estilo código abierto para especificaciones de conenctividad inalámbrica de rango corto.

46 Bluetooth Los módulos de radio de Bluetooth operan en la banda de frecuencia no propietaria ISM, la cual está centrada a 2.45 GHz. Los dispositivos Bluetooth operan dentro de un rango de 10 metros y comparten un ancho de banda de 720kbps de capacidad. De acuerdo al proyecto, el costo de un circuito integrado Bluetooth es de alrededor de 50 pesos.

47 Bluetooth Su bajo precio más su bajo consumo de potencia, significa que idealmente los chips de Bluetooth pueden ser usados de manera ubicua. En teoría, los chips de bluetooth deben ser capaces de desempeñarse en una amplia variedad de escenarios, incluyendo por supuesto el envío de datos multimedia

48 Bluetooth Bluetooth debe ser capaz de: Reconocer cualquier otro dispositivo Bluetooth en el rango de vecindad. Permitir fácil acceso a conexión para esos dispositivos. Ser capaz de discernir entre los diversos tipos de dispositivos Permitir el servicio de descubrimiento de otros dispositivos Permitir que las aplicaciones tomen ventaja de la picored formada.

49 Bluetooth: Ejemplos de uso Correo electrónico remoto: Cuando el usuario recibe un correo es notificado a través de su celular. En seguida, el usuario puede utilizar su celular para leer su correo. Computación inalámbrica: Permite utilizar los periféricos de la computadora [tales como impresoras, ratones, teclado, etc.] de manera inalámbrica

50 Arquitectura del Bluetooth Permite que hasta 8 dispositivos puedan comunicarse en una pequeña red conocida como piconet. Hasta 10 piconets pueden coexistir en el mismo rango de cobertura. Cada piconet tiene un nodo maestro y el resto sirve como nodos esclavos. Los esclavos dentro de una piconet sólo pueden comunicarse con su maestro. La Comunicación multi-brinco [multihop] puede lograrse a través de scatternets.

51 Bluetooth Architecture

52

53 Core protocols Cable replacement protocols Telephony control protocols Adopted protocols

54 Estados de establecimiento de conexión Standby: El estado por defecto. Es un estado en modo bajo-consumo-de-potencia;. Conexión: El dispositivo está activamente conectado a la piconet ya sea como maestro o como esclavo

55 Estados de establecimiento de conexión Page: El dispositivo ha sido voceado. Es usado por el nodo maestro para activar la conexión de un esclavo. El maestro le envía al esclavo un mensaje de activación transmitiendo en los canales hop autorizados. Page Scan: Un dispositivo está esperando [escuchando] un posible mensaje de page de parte de su maestro. Respuesta del maestro: El maestro recibe una respuesta a su mensaje de activación. El maestro inicia entonces el estado de conexión o regresa al estado page para activar otros nodos. Respuesta del esclavo: Un nodo esclavo responde al llamod de activación de un nodo maestro. Si todo sale bien, el nodo entra a estado de conexión, sino, regresa al estadod e page scan.

56 Estados de establecimiento de conexión Encuesta: Un dispositivo a lanzado una encuesta para descubrir identidades de otros dispositivos dentro de su rango Encuesta en espera: Un dispositivo se encuentra esperando recibir señales de encuesta. Respuesta a encuesta: Un dispositivo que ha lanzado una encuesta recibe una respuesta de otro dispositivo vecino.

57 Establecimiento de Conexión en Bluetooth STANDBY PAGE PAGE SCAN INQUIRY SCAN INQUIRY MASTER RESPONSE SLAVE RESPONSE INQUIRY RESPONSE CONNECTION BLUETOOTH State Transition Seguridad en Sistemas de Diagram Información

58 Estado de Conexión El nodo esclavo puede estar en los siguientes modos de conexión: Activo: El nodo actúa activamente en la piconet, escuchando, transmitiendo y recibiendo paquetes. El nodo maestro periódicamente transmite al esclavo para asegurar sincronía. Husmeando: El esclavo escucha en slots específicos de frecuencia. El maestro designa un número limitado de slots para transmitir mensajes al esclavo. El esclavo trabaja en modo ahorro de energía. Hold Park

59 Seguridad: Autenticación Se utilizan cuatro parámetros: 1. Dirección de identificación de la unidad: 48 bits, de dominio público. 2. Llave secreta de autenticación: Una llave secreta de 128 bits. 3. Llave secreta privada: una llave secreta de longitud de bits. 4. Número aleatorio: un número aleatorio de 128 bits generado a partir de una función generadora de números pseudoaleatorios ejecutada en el chip Bluetooth.

60 Seguridad: Autenticación

61 Seguridad: Cifrado/descifrado Sólo los datos son cifrados Para cada paquete, se genera una nueva llave de cifrado E 0 es un registro LFSR ( Linear Feedback Shift Register )