網絡安全攻防：無線網絡安全之WPA

作者：佚名 2021-04-15 11:55:40

WPA針對WEP存在的缺陷，如 IV 過短、密鑰管理過于簡單、對消息完整性沒有有效的保護等問題，通過軟件升級的方式來提高無線網絡的安全性。

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1. WPA簡介

由于WEP的安全性較低，IEEE 802.11組織開始制定新的安全標準，也就是802.11i協議。但由于新標準從制定到發布需要較長的周期，而且用戶也不會僅為了網絡的安全性就放棄原來的無線設備，所以無線產業聯盟在新標準推出之前，又在 802.11i 草案的基礎上制定了WPA（Wi-Fi Protected Access）無線加密協議。

WPA使用臨時密鑰完整性協議（TKIP，Temporal Key Integrity Protocol），它的加密算法依然是WEP中使用的RC4加密算法，所以不需要修改原有的無線設備硬件。WPA針對WEP存在的缺陷，如 IV 過短、密鑰管理過于簡單、對消息完整性沒有有效的保護等問題，通過軟件升級的方式來提高無線網絡的安全性。

WPA為用戶提供了一個完整的認證機制，AP或無線路由根據用戶的認證結果來決定是否允許其接入無線網絡，認證成功后可以根據多種方式（傳輸數據分組的多少、用戶接入網絡的時間等）動態地改變每個接入用戶的加密密鑰。此外，它還會對用戶在無線傳輸中的數據分組進行MIC編碼，確保用戶數據不會被其他用戶更改。作為802.11i標準的子集，WPA的核心就是IEEE802.1x和TKIP。

WPA標準于2006年正式被WPA2 取代。WPA和WPA2之間最顯著的變化之一是強制使用AES算法和引入CCMP（計數器模式密碼塊鏈消息完整碼協議）替代TKIP。

目前，WPA2系統的主要安全漏洞很不明顯（漏洞利用者必須進行中間人模式攻擊，從網絡內部獲得授權，然后延續攻擊網絡上的其他設備）。因此，WPA2的已知漏洞幾乎都限制在企業級網絡，所以，討論WPA2在家庭網絡上是否安全沒有實際意義。

不幸的是，WPA2也有著與WPA同樣的致命弱點——Wi-Fi保護設置（WPS）的攻擊向量。盡管攻擊WPA/WPA2保護的網絡，需要使用現代計算機花費2～14 h持續攻擊，但是我們必須關注這一安全問題，用戶應當禁用WPS（如果可能，應該更新固件，使設備不再支持WPS，由此完全消除攻擊向量）。

2. 破解WPA

接下來嘗試在沒有大量流量的情況下破解WPA。

為了更好地理解破解的過程，不再使用集成了Aircrack-ng的Wifite，直接使用這個強大的Aircrack-ng套件來進行WEP破解。

首先開啟無線網卡的Monitor模式，然后使用Airodump-ng wlan0mon尋找合適的目標，記錄下目標的BSSID和信道。這里就以smart為例，如圖1所示。

BSSID：28:6C:07:3E:ED:CA

CH：1

root@kail:～# airodump-ng--bssid28:6C:07:3E:ED:CA-c 1-w smart wlan0mon

圖1 獲取BSSID和信道

可以看到有一個用戶連接，但是捕捉數據分組的速度非常的慢，可見這個用戶并沒有在上網，因此不能獲得大量流量。

現在我們使用這個用戶的BSSID來進行模擬發送數據分組，這樣可以更快地取得數據分組。

root@kali:～#aireplay-ng-0 0-a 28:6C:07:3E:ED:CA-h 3C:46:D8:4D:0F:5D wlan0mon

-0 模式是指 Deauthentication（取消認證），向客戶端發送數據分組，讓客戶端誤以為是AP 發送的數據。而后面的數字 0 是指無盡發送，當然也可以指定發送的數據分組，選擇無盡模式去發送是為了更快地獲取握手分組。

如圖2所示，可以看到發送了大量的數據分組。

圖2 發送大量數據分組

然后回到Airodump-ng的頁面，可以看到Frames數量在不斷上升，在獲得了握手分組后，就可以停止Aireplay-ng的分組發送行為了，如圖3所示。

圖3 獲取握手分組

然后獲得了smart的cap分組，這里可以使用Aircrack-ng來進行跑包，但是取決于密碼在字典中的位置，也可以自己制作字典，由于目前的WPA2加密的密碼長度可以設置得很長，因此破解需要時間。我們先使用aircrack-ng來跑一個常用字典，命令如下。

root@kali:～#aircrack-ng-w rockyou.txt smart-01.cap

這里的01是系統在設定了-w smart后自動生成的，因為可能之后還會捕捉分組，系統用以區分這是第幾次捕捉分組。如圖4所示，密碼在字典里，并且密碼在字典的很前面。

圖4 WPA破解

3. 密碼破解

Aircrack-ng 是使用 CPU 來破解的，如果運氣不好，可能一個字典分組就要跑上好幾個小時，這樣的速度太慢了，這時可以借助顯卡的計算速度來進行 GPU跑包，這樣速度可以獲得幾倍的提升。借助GPU跑包可以使用更短的時間，可以說GPU是跑包的好手，但是CPU是集大成者，它能做的事情非常多，因為雜，所以慢，因為還要處理其他事項，因此，越來越多的人開始使用GPU來跑包。

Hashcat號稱是如今最快的跑包軟件。以前Hashcat分為Hashcat、Oclhashcat、Cudahashcat，Hashcat使用CPU跑包，而后兩者是使用GPU跑包。不過目前這三者合并為Hashcat，并且官網上也不再提供其他兩者的下載。

Hashcat 是一款在 github 上開源的密碼破解軟件，號稱是世界上最快的密碼破解者，也是世界上第一個也是唯一的內核規則引擎。

Hashcat系列軟件在硬件上支持使用CPU、NVIDIA GPU、ATI GPU來進行密碼破解。在操作系統上支持 Windows、Linux 平臺，并且需要安裝官方指定版本的顯卡驅動程序，如果驅動程序版本不對，可能導致程序無法運行。

如果要搭建多GPU破解平臺的話，最好是使用Linux系統來運行Hashcat系列軟件，因為在Windows下，系統最多只能識別4張顯卡。并且，Linux下的VisualCL技術，可以輕松地將幾臺機器連接起來，進行分布式破解作業。在破解速度上，ATI GPU破解速度最快，使用單張HD7970破解MD5可達到9000 Mbit/s的速度，其次為NVIDIA顯卡，同等級顯卡GTX690破解速度大約為ATI顯卡的圖片，速度最慢的是使用CPU進行破解。

Hashcat支持絕大多數的密碼破解，在其幫助頁面列出了所有支持的密碼類型，如圖5所示。