【网络安全】WIFI WPA/WPA2协议：深入解析与实践

WIFI WPA/WPA2协议：深入解析与实践

1. WPA/WPA2 协议

1.1 监听 Wi-Fi 流量

解析 WPA/WPA2 的第一步是监听 Wi-Fi 流量，捕获设备与接入点之间的 4 次握手数据。然而，设备通常不会频繁连接或重新连接，为了加速过程，攻击者会发送断开认证包 (Deauthentication Packet)，强制客户端重新连接，从而捕获新的握手数据。

1.2 四次握手详解

四次握手是设备与路由器确认密码正确性的重要过程。其基本步骤如下：

1. 路由器发送挑战信息： 路由器向客户端发送一个挑战信息，要求其证明拥有正确的网络密码 (PSK)。

2. 客户端加密响应： 客户端使用 PSK 加密挑战信息，并将加密结果发送回路由器。

3. 路由器验证并确认： 路由器验证客户端的加密响应，确认其拥有正确的 PSK，然后发送自己的确认信息。

4. 最终验证并建立连接： 客户端验证路由器的确认信息，双方完成握手，建立加密连接。

尽管四次握手过程中并不会直接暴露 PSK，但握手数据中包含的信息足以用于离线暴力破解或字典攻击。

1.3 准备工作

在攻击设备上执行以下命令，确定可用的无线网络设备：

sudo iw dev

输出示例：

glitch@wifi:~$ iw dev
phy#2Interface wlan2ifindex 5wdev 0x200000001addr 02:00:00:00:02:00type managedtxpower 20.00 dBm    

我们可以使用设备/接口wlan2，并且从此输出中可以获取两个对我们有用的重要细节：

1. addr是我们设备的MAC/BSSID。BSSID代表基本服务集标识符，它是无线设备或接入点物理地址的唯一标识符。
2. type显示为managed 。这是大多数 Wi-Fi 设备（如笔记本电脑、手机等）连接 Wi-Fi 网络时使用的标准模式。在 managed 模式下，设备充当客户端，连接到接入点以加入网络。还有另一种模式称为监控模式monitor mode，我们将很快讨论。

1.4 扫描 Wi-Fi 网络

现在，我们想使用我们的设备扫描附近的 Wi-Fi 网络wlan2。我们可以使用

sudo iw dev wlan2 scan

dev wlan2指定您要使用的无线设备，并scan告诉iw扫描该区域以查找可用的 Wi-Fi 网络。

输出示例：

glitch@wifi:~$ sudo iw dev wlan2 scan
BSS 02:00:00:00:00:00(on wlan2)last seen: 520.388s [boottime]TSF: 1730575383370084 usec (20029d, 19:23:03)freq: 2437beacon interval: 100 TUscapability: ESS Privacy ShortSlotTime (0x0411)signal: -30.00 dBmlast seen: 0 ms agoInformation elements from Probe Response frame:SSID: MalwareM_APSupported rates: 1.0* 2.0* 5.5* 11.0* 6.0 9.0 12.0 18.0 DS Parameter set: channel 6ERP: Barker_Preamble_ModeExtended supported rates: 24.0 36.0 48.0 54.0 RSN:	 * Version: 1* Group cipher: CCMP* Pairwise ciphers: CCMP* Authentication suites: PSK* Capabilities: 1-PTKSA-RC 1-GTKSA-RC (0x0000)Supported operating classes:* current operating class: 81Extended capabilities:* Extended Channel Switching* Operating Mode Notification         

这里有很多信息需要剖析，但以下是表明该设备是接入点的最重要的细节：

• 设备的BSSID和SSID分别为和。由于显示了SSID，这意味着设备正在通告网络名称，接入点会这样做以允许客户端发现并连接到网络。02:00:00:00:00:00 MalwareM_AP
• RSN（Robust Security Network）的存在表明网络正在使用 WPA2，因为 RSN 是 WPA2 标准的一部分。WPA2 网络通常使用 RSN 来定义加密和身份验证设置。
• Group and Pairwise ciphers 是 CCMP 。带有密码块链接消息认证码协议 (CCMP) 的计数器模式是 WPA2 使用的加密方法。
• RSN 里面的值Authentication suites是PSK，表示这是一个 WPA2-Personal 网络，使用共享密码进行身份验证。
• 另一个重要细节是DS Parameter set显示通道 6 的值。就 Wi-Fi 而言，通道是指更宽泛的 Wi-Fi 频谱内允许无线设备相互通信的特定频率范围。Wi-Fi 有多种通道，它们都有助于在不同的频段分配网络流量，从而减少干扰。最常见的两种 Wi-Fi 通道是 2.4 GHz 和 5GHz。在 2.4GHz 频段，通常使用通道 1、6 和 11，因为它们不重叠，可最大限度地减少干扰。在 5 GHz频段，有更多可用通道，允许更多网络共存而不会受到干扰。

现在是时候讨论我们可以在某些无线设备上使用的另一种模式：监控模式。这是一种主要用于网络分析和安全审计的特殊模式。在此模式下，Wi-Fi 接口会监听特定信道上的所有无线流量，无论它是否定向到设备。它会被动捕获范围内的所有网络流量以进行分析，而无需加入网络。我们想检查我们的wlan2接口是否可以使用监控模式。为此，我们将运行命令sudo ip link set dev wlan2 down关闭我们的设备。然后我们将使用 切换模式以sudo iw dev wlan2 set type monitor将 wlan2 更改为监控模式。然后使用 重新打开我们的设备sudo ip link set dev wlan2 up。

glitch@wifi:~$ sudo ip link set dev wlan2 down
glitch@wifi:~$ sudo iw dev wlan2 set type monitor
glitch@wifi:~$ sudo ip link set dev wlan2 up

我们可以使用命令确认我们的接口处于监控模式sudo iw dev wlan2 info。

输出示例：

glitch@wifi:~$ sudo iw dev wlan2 info
Interface wlan2ifindex 5wdev 0x200000001addr 02:00:00:00:02:00type monitorwiphy 2channel 1 (2412 MHz), width: 20 MHz (no HT), center1: 2412 MHztxpower 20.00 dBm

2. 结论

WPA/WPA2 虽然安全性较高，但仍存在被破解的可能性。

增强防护： 使用强密码、启用 WPA3、禁用 WPS 以及定期更新固件均可显著提高 Wi-Fi 网络安全性。

通过理解其工作原理和漏洞，我们可以更好地保护自己的网络安全。