Что такое tkip aes. Шифрование WiFi данных и типы аутентификации

Шифрование Wi-Fi - какой протокол выбрать?

Я купил себе новый роутер и решил его настроить самостоятельно. Все настроил - интернет и беспроводная сеть работает. Возник вопрос, ведь радиоволны (Wi-Fi в моем случае) распространяются не только в рамках моей квартиры. Соответственно, их можно перехватывать. Теоретически. В роутере есть настройка шифрования беспроводной сети. Я предполагаю, что именно для исключения перехвата и "подслушивания". Вопрос, какой из протоколов шифрования, имеющихся в моем роутере, выбрать? Доступны: WPE, WPA-Personal, WPA-Enterprise, WPA2-Personal, WPA2-Enterprise, WPS. Какое шифрование Wi-Fi следует использовать в моем случае?

norik | 16 февраля 2015, 10:14
Опущу описания всяких устаревших протоколов шифрования Wi-Fi. Потому буду описывать только те, которыми пользоваться имеет смысл. Если протокол здесь не описан, то либо это экзотика, либо он вам не нужен.

WPA и WPA2 (Wi-Fi Protected Access) - есть на всех роутерах. Самый ходовой и распространенный протокол. Он же один из самых современных. ИМХО - лучший выбор для дома и небольшого офиса. Впрочем, для крупных офисов тоже вполне подойдет, разве что имеет смысл авторизацию сделать посложнее. Длина пароля у него до 63 байт, поэтому подбором взламывать - можно поседеть раньше. Разумеется выбирать нужно WPA2, если он поддерживается всеми устройствами в сети (не понимают его только совсем уж старые гаджеты).

Что действительно ценно, так это то, что внутри данного сервиса можно использовать несколько алгоритмов шифрования. Среди них: 1. TKIP - не рекомендую, так как вполне можно найти дыру.
2. CCMP - намного лучше.
3. AES - мне он нравится больше всего, но поддерживается не всеми устройствами, хотя в спецификации WPA2 имеется.

WPA2 еще предусматривает два режима начальной аутентификации. Эти режимы - PSK и Enterprise. WPA Personal, он же WPA PSK подразумевает, что все пользователи будут входить в беспроводную сеть единому паролю, вводимому на стороне клиента в момент подключения к сетке. Для дома отлично, но для большого офиса - проблематично. Сложно будет менять каждый раз пароль для всех, когда уволится очередной сотрудник, знающий его.

WPA Enterprise предполагает наличие отдельного сервера с набором ключей. Для дома или офиса на 6 машин это громоздко, а вот если в офисе 3 десятка беспроводных устройств, то можно озаботиться.

Собственно этим и исчерпывается выбор шифрования Wi-Fi на данный момент. Остальные протоколы либо вообще не имеют шифрования или пароля, либо имеют дыры в алгоритмах, куда не залезет только совсем ленивый. Я рекомендую сочетание WPA2 Personal AES для дома. Для крупных офисов - WPA2 Enterprise AES. Если нет AES, то можно обойтись и TKIP, но тогда сохраняется вероятность чтения пакетов посторонним лицом. Есть мнение, что WPA2 TKIP так и не взломали, в отличие от WPA TKIP, но береженого...

), который позволяет защитить Вас от несанкционированного подключения, например, вредных соседей. Пароль паролем, но его ведь могут и взломать, если конечно, среди Ваших соседей нет «хакеров-взломщиков». Поэтому, Wi-Fi протокол еще имеет и различные типы шифрования, которые как раз и позволяют защитить Wi-Fi от взлома, хоть и не всегда.

На данный момент существуют такие типы шифрования, как OPEN , WEB , WPA , WPA2 , о которых мы сегодня и поговорим.

OPEN

Шифрование OPEN по сути никакого шифрования и не имеет, другими словами – нет защиты. Поэтому, любой человек, который обнаружит Вашу точку доступа, сможет легко к ней подключиться. Лучше всего будет поставить шифрования WPA2 и придумать какой-нибудь сложный пароль.

WEB

Данный тип шифрования появился в конце 90-х и является самым первым. На данный момент WEB (Wired Equivalent Privacy ) – это самый слабый тип шифрования. Некоторые роутеры и другие устройства, поддерживающие Wi-Fi, исключают поддержку WEB.

Как я уже сказал, шифрование WEB очень ненадежно и его лучше избегать, как и OPEN, так как, он создает защиту на очень короткое время, по истечению которого можно с легкостью узнать пароль любой сложности. Обычно пароли WEB имеют 40 или 103 бита, что позволяет подобрать комбинацию за несколько секунд.

Дело в том, что WEB передает части этого самого пароля (ключа) вместе с пакетами данных, а эти пакеты можно с легкостью перехватить. На данный момент существуют несколько программ, занимающихся как раз перехватом этих самых пакетов, но говорить об этом в этой статье я не буду.

WPA/WPA2

Данный тип является самым современным и новых пока что еще нет. Можно задавать произвольную длину пароля от 8 до 64 байтов и это достаточно сильно затрудняет взлом.

А тем временем, стандарт WPA поддерживает множество алгоритмов шифрования, которые передаются после взаимодействия TKIP с CCMP . TKIP был что-то типа мостика между WEB и WPA , и существовал до тех пор, пока IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) создавали полноценный алгоритм CCMP . Между тем, TKIP тоже страдал от некоторых типов атак, поэтому его тоже считают не очень безопасным.

Также, шифрование WPA2 использует два режима начальной аутентификации, другими словами, проверки пароля для доступа пользователя (клиента) к сети. Называются они PSK и Enterprise . Первый режим – означает вход по одному паролю, который мы вводим при подключении. Для больших компаний это не очень удобно, так как, после ухода каких-то сотрудников, приходится каждый раз менять пароль, чтобы он не получил доступ к сети, и уведомлять об этом остальных сотрудников, подключенных к этой сети. Поэтому, чтобы все это было более удобно, придумали режим Enterprise , который позволяет использовать множество ключей, хранящихся на сервере RADIUS .

WPS

Технология WPS или по-другому QSS позволяет подключаться к сети посредством простого нажатия кнопки. В принципе о пароле можно даже и не думать. Но тут тоже есть свои недостатки, которые имеют серьезные просчеты в системе допуска.

С помощью WPS мы можем подключаться к сети по коду, состоящему из 8 символов, по-другому PIN . Но в данном стандарте существуют ошибка из-за которой узнав всего 4 цифры данного пин кода, можно узнать и весть ключ, для этого достаточно 10 тысяч попыток . Таким образом, можно получить и пароль, каким бы сложным он не был.

На вход через WPS, в секунду можно отправлять по 10-50 запросов, и через часов 4-16 Вы получите долгожданный ключик.

Конечно, всему приходит конец, данная уязвимость была раскрыта и уже в будущих технологиях стали внедрять ограничения на число попыток входа, после истечения этого периода, точка доступа временно отключает WPS. На сегодняшний момент более половины пользователей все еще имеют устройства без данной защиты.

Вот таким образом мы с Вами узнали о различных типах шифрования Wi-Fi сети, какие из них лучше, а какие хуже. Лучше, конечно же, использовать шифрование начиная с WPA, но WPA2 намного лучше.

По каким-то вопросам или есть, что добавить, обязательно отпишитесь в комментариях.

А тем временем, Вы можете посмотреть видео о том, как усилить Wi-Fi соединение , а также усилить USB-модем .

Протокол WPA2 определяется стандартом IEEE 802.11i, созданным в 2004 году, с целью заменить . В нём реализовано CCMP и шифрование AES , за счет чего WPA2 стал более защищённым, чем свой предшественник. С 2006 года поддержка WPA2 является обязательным условием для всех сертифицированных устройств.

Разница между WPA и WPA2

Поиск разницы между и WPA2 для большинства пользователей актуальности не имеет, так как вся защита беспроводной сети сводится к выбору более-менее сложного пароля на доступ. На сегодняшний день ситуация такова, что все устройства, работающие в сетях Wi-Fi, обязаны поддерживать WPA2, так что выбор WPA обусловлен может быть только нестандартными ситуациями. К примеру, операционные системы старше Windows XP SP3 не поддерживают работу с WPA2 без применения патчей, так что машины и устройства, управляемые такими системами, требуют внимания администратора сети. Даже некоторые современные смартфоны могут не поддерживать новый протокол шифрования, преимущественно это касается внебрендовых азиатских гаджетов. С другой стороны, некоторые версии Windows старше XP не поддерживают работу с WPA2 на уровне объектов групповой политики, поэтому требуют в этом случае более тонкой настройки сетевых подключений.

Техническое отличие WPA от WPA2 состоит в технологии шифрования, в частности, в используемых протоколах. В WPA используется протокол TKIP, в WPA2 - протокол AES. На практике это означает, что более современный WPA2 обеспечивает более высокую степень защиты сети. К примеру, протокол TKIP позволяет создавать ключ аутентификации размером до 128 бит, AES - до 256 бит.

Отличие WPA2 от WPA заключается в следующем:

• WPA2 представляет собой улучшенный WPA.
• WPA2 использует протокол AES, WPA - протокол TKIP.
• WPA2 поддерживается всеми современными беспроводными устройствами.
• WPA2 может не поддерживаться устаревшими операционными системами.
• Степень защиты WPA2 выше, чем WPA.

Аутентификация в WPA2

Как WPA, так и WPA2 работают в двух режимах аутентификации: персональном (Personal) и корпоративном (Enterprise) . В режиме WPA2-Personal из введенной открытым текстом парольной фразы генерируется 256-разрядный ключ, иногда именуемый предварительно распределяемым ключом . Ключ PSK, а также идентификатор и длина последнего вместе образуют математический базис для формирования главного парного ключа PMK (Pairwise Master Key) , который используется для инициализации четырехстороннего квитирования связи и генерации временного парного или сеансового ключа PTK (Pairwise Transient Key) , для взаимодействия беспроводного пользовательского устройства с точкой доступа. Как и статическому , протоколу WPA2-Personal присуще наличие проблем распределения и поддержки ключей, что делает его более подходящим для применения в небольших офисах, нежели на предприятиях.

Однако в протоколе WPA2-Enterprise успешно решаемы проблемы, касающиеся распределения статических ключей и управления ими, а его интеграция с большинством корпоративных сервисов аутентификации обеспечивает контроль доступа на основе учетных записей. Для работы в этом режиме требуются такие регистрационные данные, как имя и пароль пользователя, сертификат безопасности или одноразовый пароль; аутентификация же осуществляется между рабочей станцией и центральным сервером аутентификации. Точка доступа или беспроводной контроллер проводят мониторинг соединения и направляют аутентификационные пакеты на соответствующий сервер аутентификации, как правило, это . Базой для режима WPA2-Enterprise служит стандарт 802.1X, поддерживающий основанную на контроле портов аутентификацию пользователей и машин, пригодную как для проводных коммутаторов, так и для беспроводных точек доступа.

Шифрование WPA2

В основе стандарта WPA2 лежит метод шифрования AES, пришедший на смену стандартам DES и 3DES в качестве отраслевого стандарта де-факто. Требующий большого объема вычислений, стандарт AES нуждается в аппаратной поддержке, которая не всегда имеется в старом оборудовании БЛВС.

Для аутентификации и обеспечения целостности данных WPA2 использует протокол CBC-MAC (Cipher Block Chaining Message Authentication Code), а для шифрования данных и контрольной суммы MIC - режим счетчика (Counter Mode - CTR). Код целостности сообщения (MIC) протокола WPA2 представляет собой не что иное, как контрольную сумму и в отличие от и WPA обеспечивает целостность данных для неизменных полей заголовка 802.11. Это предотвращает атаки типа packet replay с целью расшифровки пакетов или компрометации криптографической информации.

Для расчета MIC используется 128-разрядный вектор инициализации (Initialization Vector - IV), для шифрования IV - метод AES и временный ключ, а в итоге получается 128-разрядный результат. Далее над этим результатом и следующими 128 бит данных выполняется операция “исключающее ИЛИ”. Результат ее шифруется посредством AES и TK, а затем над последним результатом и следующими 128 бит данных снова выполняется операция “исключающее ИЛИ”. Процедура повторяется до тех пор, пока не будет исчерпана вся полезная нагрузка. Первые 64 разряда полученного на самом последнем шаге результата используются для вычисления значения MIC.

Для шифрования данных и MIC используется основанный на режиме счетчика алгоритм. Как и при шифровании вектора инициализации MIC, выполнение этого алгоритма начинается с предварительной загрузки 128-разрядного счетчика, где в поле счетчика вместо значения, соответствующего длине данных, берется значение счетчика, установленное на единицу. Таким образом, для шифрования каждого пакета используется свой счетчик.

С применением AES и TK шифруются первые 128 бит данных, а затем над 128-бит результатом этого шифрования выполняется операция “исключающее ИЛИ”. Первые 128 бит данных дают первый 128-разрядный зашифрованный блок. Предварительно загруженное значение счетчика инкрементально увеличивается и шифруется посредством AES и ключа шифрования данных. Затем над результатом этого шифрования и следующими 128 бит данных, снова выполняется операция “исключающее ИЛИ”.

Процедура повторяется до тех пор, пока не зашифруются все 128-разрядные блоки данных. После этого окончательное значение в поле счетчика сбрасывается в ноль, счетчик шифруется с использованием алгоритма AES, а затем над результатом шифрования и MIC выполняется операция “исключающее ИЛИ”. Результат последней операции пристыковывается к зашифрованному кадру.

После подсчета MIC с использованием протокола CBC-MAC производится шифрование данных и MIC. Затем к этой информации спереди добавляется заголовок 802.11 и поле номера пакета CCMP, пристыковывается концевик 802.11 и все это вместе отправляется по адресу назначения.

Расшифровка данных выполняется в обратном шифрованию порядке. Для извлечения счетчика задействуется тот же алгоритм, что и при его шифровании. Для дешифрации счетчика и зашифрованной части полезной нагрузки применяются основанный на режиме счетчика алгоритм расшифровки и ключ TK. Результатом этого процесса являются расшифрованные данные и контрольная сумма MIC. После этого, посредством алгоритма CBC-MAC, осуществляется перерасчет MIC для расшифрованных данных. Если значения MIC не совпадают, то пакет сбрасывается. При совпадении указанных значений расшифрованные данные отправляются в сетевой стек, а затем клиенту.

TKIP и AES — это два альтернативных типа шифрования, которые применяются в режимах безопасности WPA и WPA2. В настройках безопасности беспроводной сети в роутерах и точках доступа можно выбирать один из трёх вариантов шифрования:

• TKIP;
• TKIP+AES.

При выборе последнего (комбинированного) варианта клиенты смогут подключаться к точке доступа, используя любой из двух алгоритмов.

TKIP или AES? Что лучше?

Ответ: для современных устройств, однозначно больше подходит алгоритм AES.

Используйте TKIP только в том случае, если при выборе первого у вас возникают проблемы (такое иногда бывает, что при использовании шифрования AES связь с точкой доступа обрывается или не устанавливается вообще. Обычно, это называют несовместимостью оборудования).

В чём разница

AES — это современный и более безопасный алгоритм. Он совместим со стандартом 802.11n и обеспечивает высокую скорость передачи данных.

TKIP является устаревшим. Он обладает более низким уровнем безопасности и поддерживает скорость передачи данных вплоть до 54 МБит/сек.

Как перейти с TKIP на AES

Случай 1. Точка доступа работает в режиме TKIP+AES

В этом случае вам достаточно изменить тип шифрования на клиентских устройствах. Проще всего это сделать, удалив профиль сети и подключившись к ней заново.

Случай 2. Точка доступа использует только TKIP

В этом случае:

1. Сперва зайдите на веб-интерфейс точки доступа (или роутера соответственно). Смените шифрование на AES и сохраните настройки (подробнее читайте ниже).

2. Измените шифрование на клиентских устройствах (подробнее — в следующем параграфе). И опять же, проще забыть сеть и подключиться к ней заново, введя ключ безопасности.

Включение AES-шифрования на роутере

На примере D-Link

Зайдите в раздел Wireless Setup .

Нажмите кнопку Manual Wireless Connection Setup .

Установите режим безопасности WPA2-PSK .

Найдите пункт Cipher Type и установите значение AES .

Нажмите Save Settings .

На примере TP-Link

Откройте раздел Wireless .

Выберите пункт Wireless Security .

В поле Version выберите WPA2-PSK .

В поле Encryption выберите AES .

Нажмите кнопку Save :

Изменение типа шифрования беспроводной сети в Windows

Windows 10 и Windows 8.1

В этих версиях ОС отсутствует раздел . Поэтому, здесь три варианта смены шифрования.

Вариант 1. Windows сама обнаружит несовпадение параметров сети и предложит заново ввести ключ безопасности. При этом правильный алгоритм шифрования будет установлен автоматически.

Вариант 2. Windows не сможет подключиться и предложит забыть сеть, отобразив соответствующую кнопку:

После этого вы сможете подключиться к своей сети без проблем, т.к. её профиль будет удалён.

Вариант 3. Вам придётся удалять профиль сети вручную через командную строку и лишь потом подключаться к сети заново.

Выполните следующие действия:

1 Запустите командную строку.

2 Введите команду:

Netsh wlan show profiles

для вывода списка сохранённых профилей беспроводных сетей.

3 Теперь введите команду:

Netsh wlan delete profile "имя вашей сети"

для удаления выбранного профиля.

Если имя сети содержит пробел (например «wifi 2») , возьмите его в кавычки.

На картинке показаны все описанные действия:

4 Теперь нажмите на иконку беспроводной сети в панели задач:

5 Выберите сеть.

6 Нажмите Подключиться :

7 Введите ключ безопасности.

Windows 7

Здесь всё проще и нагляднее.

1 Нажмите по иконке беспроводной сети в панели задач.

3 Нажмите на ссылку Управление беспроводными сетями :

4 Нажмите правой кнопкой мыши по профилю нужной сети.

5 Выберите Свойства :

Внимание! На этом шаге можно также нажать Удалить сеть и просто подключиться к ней заново! Если вы решите сделать так, то далее читать не нужно.

6 Перейдите на вкладку Безопасность .

Здравствуйте дорогие читатели. Слабая система защиты маршрутизатора подвергает вашу сеть опасности. Все мы знаем, насколько важна безопасность маршрутизатора, но большинство людей не осознают, что некоторые настройки безопасности могут замедлить работы всей сети.

Основными вариантами шифрования данных, проходящих через маршрутизатор, являются протоколы WPA2-AES и WPA2-TKIP . Сегодня вы поговорим о каждом из них и объясним, почему стоит выбирать AES.

Знакомимся с WPA

WPA или защищённый доступ к Wi-Fi стал ответом Wi-Fi Альянса на уязвимости безопасности, которыми изобиловал протокол WEP. Важно отметить, что он не предназначался в качестве полноценного решения. Скорее, он должен был стать временным выбором, позволяющим людям использовать существующие маршрутизаторы, не прибегая к помощи протокола WEP, имеющего заметные изъяны в безопасности.

Хотя WPA и превосходил WEP, он тоже имел собственные проблемы с безопасностью. Несмотря на то, что атаки обычно не были способны пробиться через сам алгоритм TKIP (протокол целостности временного ключа), обладающий 256-битным шифрованием, они могли обойти дополнительную систему, встроенную в данный протокол и называющуюся WPS или Защищённая Установка Wi-Fi .

Защищённая Установка Wi-Fi была разработана для облегчения подключения устройств друг к другу. Однако из-за многочисленных брешей безопасности, с которыми она была выпущена, WPS начала исчезать в небытие, унося с собой WPA.

На данный момент как WPA, так и WEP уже не используются, поэтому мы станем вдаваться в подробности и, вместо этого, рассмотрим новую версию протокола — WPA2.

Почему WPA2 лучше

В 2006 году WPA стал устаревшим протоколом и на смену ему пришёл WPA2.

Замена шифрования TKIP на новый и безопасный алгоритм AES (стандарт продвинутого шифрования) привела к появлению более быстрых и защищённых Wi-Fi сетей. Причина в том, что TKIP был не полноценным алгоритмом, а скорее временной альтернативой. Проще говоря, протокол WPA-TKIP являлся промежуточным выбором, обеспечившим работоспособность сетей в течение трёх лет, прошедших между появлением WPA-TKIP и выпуском WPA2-AES.

Дело в том, что AES — реальный алгоритм шифрования, использующийся не только для защиты Wi-Fi сетей. Это серьёзный мировой стандарт, применявшийся правительством, когда-то популярной программой TrueCrypt и многими другими для защиты данных от любопытных глаз. Тот факт, что этот стандарт защищает вашу домашнюю сеть — приятный бонус, но для этого требуется приобрести новый маршрутизатор.

AES против TKIP в плане безопасности

TKIP — это, по сути, патч для WEP, решающий проблему из-за которой атакующий мог получить ваш ключ после исследования относительно небольшого объёма трафика, прошедшего через маршрутизатор. TKIP исправил эту уязвимость путём выпуска нового ключа каждые несколько минут, что в теории не позволило бы хакеру собрать достаточно данных для расшифровки ключа или потокового шифра RC4, на который полагается алгоритм.

Хотя TKIP в своё время стал значительным улучшением в плане безопасности, сегодня он превратится в устаревшую технологию, уже не считающуюся достаточно безопасной для защиты сетей от хакеров. К примеру, его крупнейшая, но не единственная уязвимость, известная как chop-chop атака стала достоянием общественности ещё до появления самого метода шифрования.

Chop-chop атака позволяет хакерам, знающим как перехватывать и анализировать потоковые данные, генерируемые сетью, использовать их для расшифровки ключа и отображения информации в виде обычного, а не закодированного текста.

AES — совершенно другой алгоритм шифрования, намного превосходящий возможности TKIP. Этот алгоритм представляет собой 128, 192 или 256-битный блоковый шифр, не страдающий уязвимостями, которые имел TKIP.

Если объяснять алгоритм простым языком, он берёт открытый текст и преобразует его в зашифрованный текст. Для стороннего наблюдателя, не имеющего ключа, такой текст выглядит как строка случайных символов. Устройство или человек на другой стороне передачи имеет ключ, который разблокирует или расшифровывает данные. В этом случае, маршрутизатор имеет первый ключ и шифрует данные до передачи, а у компьютера есть второй ключ, который расшифровывает информацию, позволяя вывести её на ваш экран.

Уровень шифрования (128, 192 или 256-бит) определяет количество перестановок применяемых к данным, а значит и потенциальное число возможных комбинаций, если вы заходите его взломать.

Даже самый слабый уровень AES шифрования (128-бит) теоретически невозможно взломать, поскольку компьютеру текущий вычислительной мощности потребовалось бы 100 миллиардов лет на поиск верного решения для данного алгоритма.

AES против TKIP в плане скорости

TKIP — устаревший метод шифрования и, кроме проблем с безопасностью, он также замедляет системы, которые до сих пор с ним работают.

Большинство новых маршрутизаторов (всё стандарта 802.11n или старше) по умолчанию используют шифрование WPA2-AES, но если вы работаете со старым маршрутизатором или по какой-то причине выбрали шифрование WPA-TKIP, высоки шансы, что вы теряете значительную часть скорости.

Любой маршрутизатор, поддерживающий стандарт 802.11n (хотя вам всё же стоит приобрести маршрутизатор AC), замедляется до 54 Мбит при включении WPA или TKIP в настройках безопасности. Это делается для того, чтобы протоколы безопасности корректно работали со старыми устройствами.

Стандарт 802.11ac с шифрованием WPA2-AES теоретически предлагает максимальную скорость 3,46 Гбит в оптимальных (читай: невозможных) условиях. Но даже если не принимать это во внимание, WPA2 и AES всё равно гораздо быстрее, чем TKIP.

Итоги

AES и TKIP вообще нельзя сравнивать между собой. AES — более продвинутая технология, во всех смыслах этого слова. Высокая скорость работы маршрутизаторов, безопасный браузинг и алгоритм, на который полагаются даже правительства крупнейших стран делают её единственно верным выбором для всех новых и уже существующих Wi-Fi сетей.

Учитывая всё, что предлагает AES, есть ли достойная причина отказаться от использования этого алгоритма в домашней сети? А почему вы применяете (или не применяете) его?