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本文将主要讲讲WPA-PSK类型的无线网络安全问题,首先我们看下802.11协议相关的基础知识。
802.11常见的几种认证方式:
1、不启用安全 2、WEP 3、WPA/WPA2-PSK(预共享密钥) 4、WPA/WPA2 802.1X (radius认证)
具体在路由器的配置界面一般如下图所示:
WPA-PSK的认证过程:
由于我这里主要分析wpa-psk类型的认证方式,所以这里就不讨论其他的认证方式了,通过抓包分析,我们可以看到wpa-psk的大致认证过程分为以下几步。
1、无线AP定期发送beacon数据包,使无线终端更新自己的无线网络列表。 2、无线终端在每个信道(1-13)广播ProbeRequest(非隐藏类型的WiFi含ESSID,隐藏类型的WiFi不含ESSID)。 3、每个信道的AP回应,ProbeResponse,包含ESSID,及RSN信息。 4、无线终端给目标AP发送AUTH包。AUTH认证类型有两种,0为开放式、1为共享式(WPA/WPA2必须是开放式)。 5、AP回应网卡AUTH包。 6、无线终端给AP发送关联请求包associationrequest数据包。 7、AP给无线终端发送关联响应包associationresponse数据包。 8、EAPOL四次握手进行认证(握手包是破解的关键)。 9、完成认证可以上网。
802.11数据帧类型说明
802.11协议的帧类型主要包括管理帧和数据帧,我们这里主要用到管理帧:
管理帧的主体包含的固定字段与信息元素是用来运送信息的。管理帧主要以下几种,负责链路层的各种维护功能。
1. Beacon 信标帧
主要用来声明某个网络的存在。定期(默认100s、可自己设置)传送的信标可让station得知网络的存在,从而调整加入该网络所必需的参数。
2. Probe Request 探查请求帧
移动工作站利用Probe Request探查请求帧来扫描区域内目前哪些802.11网络。
包含2个字段
SSID:可被设定为特定网络的 SSID 或任何网络的 SSID 。
Support rates:移动工作站所支持的速率。
3.ProbeResponse探查响应帧
如果ProbeRequest所探查的网络与之兼容,该网络就会以ProbeResponse帧响应。送出最后一个beacon帧的工作站必须负责响应所收到的探查信息。
Probe Request帧中包含了beacon帧的所参数,station可根据它调整加入网络所需要的参数。
4.IBSS announcement traffic indication map (ATIM)
IBSS 的通知传输只是消息
5.Disassociation and Deauthentication
取消关联、解除验证帧
6. AssociationRequest
关联请求帧
7.Reassociation Request
重新关联
8.Association Response and Reassociation Response
关联响应、重新关联响应
9.Authentication
身份验证帧 ///Authentication Algorithm Number:用于算法择
10.Action frame
帧传送、关联与身份验证的状态
State1 :未经认证且尚未关联 2 :已经认证但尚未关联 3 :已经认证且已经关联。
下图是用科来分析数据包显示的帧类型:
WPA-PSK认证四次握手认证的过程:
WPA-PSK破解原理:
用我们字典中的PSK+ssid先生成PMK(此步最耗时,是目前破解的瓶颈所在),然后结合握手包中的客户端MAC,AP的BSSID,A-NONCE,S-NONCE计算PTK,再加上原始的报文数据算出MIC并与AP发送的MIC比较,如果一致,那么该PSK就是密钥。如图所示:
WPA-PSK破解过程:
接下来我们看看如何进行抓握手包破解WPA-PSK的无线AP,我这里用的工具是kali Linux,kali Linux集成了aircrack套件。然后网卡使用的是rtl8187芯片的外置USB网卡。
破解步骤如下:
第一步:把usb网卡插入虚拟机,并开启网卡到监听模式,命令如下:
“ifconfig wlan0 up” 加载usb网卡。 “airmon-ng start wlan0” 监听模式已激活到mon0。(通过config 命令查看)。
如果不开启监听模式会报错如下图:
第二步:抓包查看有哪些无线网络,抓包的界面如下图所示:
“airodump-ng mon0” 查看周边路由AP的信息。
个人经验一般信号强度大于-70的可以进行破解,大于-60就最好了,小于-70的不稳定,信号比较弱。(信号强度的绝对值越小表示信号越强)
第三步:选择要破解的WiFi,有针对性的进行抓握手包,命令如下:
“ airodump-ng--ignore-negative-one -w /tmp/test.cap-c 11 --bssid 40:16:9F:76:E7:DE mon0”
参数说明:-w 保存数据包的文件名 –c 信道 –bssid ap的mac地址
(注意test.cap会被重命名),也可以用其他工具抓包比如:wireshark、tcpdump,抓到握手包会有提示。
第四步:为了顺利抓到握手包,我们需要使用DEAUTH攻击使已经连接的客户端断开并重新连接,以产生握手包。(注意:抓握手包破解必须有合法的客户端才行。)攻击命令如下:
aireplay-ng-0 111 -a ap'mac mon1 aireplay-ng-0 3 -a B8:A3:86:63:B4:06 -c 00:18:1a:10:da:c9 -x 200 mon1
参数说明:-0 Deautenticate 冲突模式 3 发包次数 -x 发包速度
抓包可以看到很多deauthentication类型的数据包:
包结构如下:
抓到的数据包打开后如下图:图中使用wireshark打开的,EAPOL类型的数据包共有4个,即四次握手的数据包。
第五步:接下来就是破解握手包,命令如下:
aircrack-ng-w pass-haoyong.txt test-03.cap
参数解释:-w 字典路径
也可以使用图形化工具EWSA进行破解,Elcomsoft Wireless Security Auditor(EWSA)
号称可以利用GPU的运算性能快速攻破无线网络密码,运算速度相比使用CPU可提高最多上百倍。
上面我们讲解了通过抓握手包破解WPA-PSK认证的无线AP的全过程,从上述过程可以看出,如果AP没有合法的客户端连接,或者密码设置的足够复杂就基本上不可能破解。
通过WPS破解无线路由器密码
接下来我们看一下另一种破解方式,也就是常说的pin码破解后者叫wps破解。首先了解下什么是wps:
WPS(Wi-FiProtected Setup,Wi-Fi保护设置)是由Wi-Fi联盟组织实施的认证项目,主要致力于简化无线网络的安全加密设置。
功能:
简化配置,快速配置一个基于WPA2的网络。
快速连接,输入pin码或按下WPS键即可完成网络连接。
问题:
由于WPS存在漏洞,通过PIN码可以直接提取上网密码。
通过WPS快速配置无线路由器
我们可以通过WPS快速配置无线路由器:步骤如下
1、通过电脑连接新买的无线路由器,提示通过pin码进行设置,界面如下:
2、输入pin码下一步,就会为路由器自动生成一个足够复杂的认证方式及密码:
通过WPS快速连接已有网络
我们也可以通过WPS快速连接已有网络,不用输入复杂的密码:步骤如下(我使用小米手机进行测试)
1、在手机上选择通过PIN码进行连接或通过路由器上的WPS按键连接。
2、如果选择前者只需要输入pin码即可连接,如果选择的是后者则只需要按以下路由器上的wps键即可完成连接。
Pin码破解的原理:
由于WPS存在安全问题,通过PIN码可以直接提取上网密码。而pin码是一个8位的整数,破解过程时间比较短。WPS PIN码的第8位数是一个校验和,因此黑客只需计算前7位数。另外前7位中的前四位和后三位分开认证。所以破解pin码最多只需要1.1万次尝试,顺利的情况下在3小时左右。Wps认证流程如下图:
破解的操作步骤:
第一步:Wash 扫描开启WPS的网络。
wash-i mon1 –C
第二步:穷举破解pin码,并通过获取的pin码得到无线AP上网密码。
reaver-i mon0 -b 5C:63:BF:BA:44:DC -a -S -vv
reaver参数说明:
1. -i 监听后接口称号 2. -b APmac地址 3. -a 主动检测AP最佳配置 4. -S 利用最小的DH key(能够进步PJ速度) 5. -v、-vv 显示更多的破解信息 6. -d 即delay每穷举一次的闲置时候预设为1秒 7. -t 即timeout每次穷举守候反应的最长时候 8. -c指定频道能够便当找到信号,如-c1 指定1频道
如果无线路由器没开wps功能会报错如下图:
另外破解过程中无线路由器会有如下特征:
破解成功后如下:
如果之前破解的无线路由器密码被改了,可以直接通过pin码获取密码,命令如下:
reaver-i mon0 -b MAC -p PIN8位数
上面就是通过pin码破解无线路由器密码的全过程,可见开启wps功能并不安全,建议最好不要开此功能。
最后介绍几个图形界面的工具:
常用的图形界面的工具有水滴、打气筒、奶瓶:
这些工具只是将Aircrack-ng、 reaver打包图形化,即为Aircrack-ng套件的GUI。
1. Aircrack-ng是一个与802.11标准的无线网络分析关的安全软件,主要功能:网络侦测,数据包嗅探,WEP和WPA/WPA2-PSKPJ。
2. reaver,专用来pin PJ的软件、一般都集成在水滴等里面了。
3. 另外我们常用的注:beini/CDlinux/xiaopan都是小型linux系统,已集成了上述工具。下图为水滴的界面。
安全建议:
1. 使用WPA2认证,不要使用wep或无认证。 2. 为无线网路设置复杂的密码。 3. 关闭WPS功能。