Um Mecanismo de Proteção de Quadros de Controle para Redes IEEE 802.11
Marcos Corrêa ([email protected])
Orientador: Paulo Gonçalves ([email protected])
SUMÁRIO
IntroduçãoProblema Abordado e MotivaçãoObjetivoTrabalhos RelacionadosMecanismo PropostoEstudo de CasoConclusões
INTRODUÇÃO
R..Fi)
E... d...
C.. N..
D.. re... d.. U...dos d...
PROBLEMA ABORDADO
Quadros de Controle não possuem uma norma IEEE que padronize mecanismos de segurança
Quadros de controle podem ser usados em diversos ataques de negação de serviço (DoS)
MOTIVAÇÃO
Redes IEEE 802.11 (ou Wi-Fi)
Evolução frequente dos mecanismos de segurança que atuam na camada enlace
Cada vez mais utilizadas Necessidade de se prover alto grau de segurança
Descoberta recorrente de vulnerabilidades Uso malicioso dos diferentes tipos de quadros
MOTIVAÇÃO
O padrão IEEE 802.11 define três tipos de quadros
Quadros de Dados Segurança: WEP, WPA, WPA2 ou IEEE 802.11i
Quadros de Gerenciamento Segurança: IEEE 802.11w
Quadros de Controle Segurança: não existe padrão IEEE (nem grupo de trabalho
formado)
Há 8 tipos de quadros RTS (Request To Send) / CTS (Clear To Send)
Ataque de replay Ataque de injeção de RTS/CTS falsificado
Manipulação do campo Duração
ACK (Acknowledgement)
Ataque de replay Ataques de injeção de ACK falsificado
Manipulação do campo Duração Confirmação de dados que não foram
efetivamente recebidos
MOTIVAÇÃO: QUADROS DE CONTROLE E ATAQUES
Há 8 tipos de quadros (cont.) PS-Poll (Power Save Poll)
Roubo de Identidade Descarte de informações no AP
destinadas à estação que não está pronta para recebê-las
CF-End (Contention Free End) e CF-End+CF-Ack (CF-End+Contention Free Ack)
Manipulação do campo Duração
MOTIVAÇÃO: QUADROS DE CONTROLE E ATAQUES
Há 8 tipos de quadros (cont.) BAR (Block Ack Request) / BA (Block Ack)
Manipulação de números de sequência em quadros BAR
Descarte de informações Negação de Serviço por 10 segundos
MOTIVAÇÃO: QUADROS DE CONTROLE E ATAQUES
... ..
... em quadros BAR D...s N..s
OBJETIVO
PROBLEMA ABORDADO E OBJETIVOS DO TRABALHO
Proteger todos os quadros de controle contra ataques que levariam à negação de serviços
Autenticação do quadro e proteção contra ataques de replay
Objetivos em relação ao trabalho [Myneni and Huang 2010], ser mais abrangente e com proposta mais segura
Prover maior grau de segurança Introduzir menor overhead Fazer uso apenas de mecanismos e chaves de segurança
existentes no WPA2 ou IEEE 802.11i
Bellardo e Savage, 2003. 802.11 Denial-of-Service Attacks: Real vulnerabilities and Practical Solutions.
TRABALHOS RELACIONADOS
[Qureshi et al 2007]
TRABALHOS RELACIONADOS
[Ray and Starobinsky 2007]
TRABALHOS RELACIONADOS
[Khan and Hasan 2008]
TRABALHOS RELACIONADOS
[Rachedi e Benslimane, 2009]
TRABALHOS RELACIONADOS
[Myneni and Huang 2010]
TRABALHOS RELACIONADOS
O MECANISMO PROPOSTO
Novos quadros de controle
Quadros de controle que são versões seguras dos originais, permitem verificar: autenticidadeintegridade
O MECANISMO PROPOSTO
Uso de um número de sequência (NS) e da geração de código de autenticação de mensagem (MAC) para proteger os quadros de controle
Ex.:
Algoritmo
Processo de geração do campo MAC
O MECANISMO PROPOSTO
SEGURANÇA DO MECANISMO PROPOSTO
Está intimamente ligada à segurança do WPA2
Utiliza as chaves de grupo (GTK)
Utiliza como algoritmo o CBC-MAC com AES que apresenta propriedades de segurança suficientemente adequadas [Rogaway 2011]
SEGURANÇA DO MECANISMO PROPOSTO
A chave utilizada no AES tem 128 bits, para um ataque de força bruta a complexidade é O(2128)
O ataque mais rápido de recuperação de chave foi proposto em 2011 [Bogdanov et al. 2011] e tem complexidade O(2126,1)
O emprego do CBC-MAC como está sendo feito, pode trabalhar com mensagens de comprimento de 0 a infinito que é seguro [Rogaway 2011]
RESUMO COMPARATIVO DA PROTEÇÃO
Quais os quadros são protegidos?
AVALIAÇÃO DO MECANISMO
Qual o overhead da proposta?
Estudo de CasoImpacto no tráfego global de uma rede sem fio
AVALIAÇÃO DO MECANISMO
Estudo de Caso (continuação)Como o overhead por quadro se traduz em uma
rede em produção?
AVALIAÇÃO DO MECANISMO
CONCLUSÕES
O Mecanismo Proposto introduz menor overhead do que os trabalhos relacionados que oferecem segurança similar, fornece um grau de segurança maior
Compatível com dispositivos que suportam o WPA2 IEEE 802.11i (WPA2), acrescido ou não da emenda IEEE
802.11w
Necessita atualização de software Utiliza componentes já disponíveis em hardware que
suporta WPA2
OBRIGADO
Marcos Corrêa ([email protected])Orientador: Paulo Gonçalves ([email protected])
CCMP
MECANISMO PROPOSTO
REDE COM TRÁFEGO GERADO ATRAVÉS DO IPERF
REDE COM TRÁFEGO GERADO ATRAVÉS DO IPERF
QUADROS DE CONTROLE
QUADROS DE CONTROLE
QUADROS DE CONTROLE
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