Wlan安全——认证与加密方式（WPA/WPA2）
目录终端认证技能
WEP认证
PSK认证
802.1x认证与MAC认证
Portal认证
数据加密技能
WEP加密
TKIP加密
CCMP加密
TKIP和CCMP天生密钥所必要的密钥信息
802.11安全尺度
WEP共享密钥认证、加密工作原理
WEP共享密钥认证
WEP加解密过程
PSK认证以及天生动态密钥的工作原理
802.1x认证以及天生动态密钥的工作原理
无线网络存在的安全隐患
数据没有加密
无线数据是在氛围中传播，任何个人都可以通过空口抓包网卡截获到数据，导致信息泄露
没有接入认证
所有终端都可以连接到无线信号，然后去访问有线网络，进行攻击
非法AP接入
STA连接到非法AP，数据被偷取
可以通过WIDS、WIPS来反制AP（后续解说）
STA上线流程
Wlan——STA上线流程与802.11MAC帧解说_静下心来敲木鱼的博客-CSDN博客
终端认证技能
现在我们使用到的认证主要有WEP认证、PSK认证、802.1x认证与MAC认证、Portal认证
WEP认证
WEP认证可以分为开放系统认证和共享密钥认证
WEP 开放系统认证（Open System Authentication）
不对站点身份进行认证的认证方式；没有做认证
通过2个认证报文进行交互（认证请求、认证应答）
实用于开放性场景，对安全性要求不高
WEP 共享密钥认证（Shared Key Autheentication）
通过判定对方是否掌握相同的密钥来确定对方的身份是否正当
具体的认证过程在此文章的Wlan安全尺度解说
PSK认证
PSK认证（Pre-shared key）
PSK主要是个人用户进行认证
要求在STA侧预先设置Key，AP通过4次握手Key协商协议来验证STA侧Key的正当性
具体的认证流程在此文章的Wlan安全尺度有解说（此认证会天生动态加密密钥）
PPSK中小型企业认证（每个用户一个密码） 设置的密钥有数目限定
每个终端一个密钥，在AP装备上提前去天生一些密钥，然后把密钥告诉终端，终端连接上无线信号的时间就会把MAC地点这些域密钥做绑定
一个密钥与MAC地点绑定之后，其余人就无法使用了
802.1x认证与MAC认证
802.1x认证（必要认证服务器-大型网络）
相对来说是比力安全的，通过用户名+密码的方式进行认证
支持802.3有线网络和802.1x无线网络
802.1x有线网络的认证流程
802.1x认证和MAC认证解说_静下心来敲木鱼的博客-CSDN博客
802.1x无线网络的认证流程
在此文章的Wlan安全尺度解说（此认证会天生动态加密密钥）
MAC地点认证
通过Radius服务器进行MAC地点认证（在Radius服务器添加终端的MAC）
认证的大致流程
当MAC接入认证发现当前接入的客户端为未知客户端，会主动向Radius服务器发送认证请求
在Radius服务器完成对该用户的认证后，认证通过的用户可以访问无线网络
缺陷
当终端数目较多时，设置繁琐；由于终端的MAC也是可以更改的，以是存在一些安全隐患
Portal认证
Portal认证（Web认证）
接纳浏览器输入域名重定向到Portal界面进行用户认证
Portal认证解说_portal web认证_静下心来敲木鱼的博客-CSDN博客
数据加密技能
主要有无线终端使用的加密技能主要有WEB加密、TKIP加密、CCMP加密
WEP加密
WEP是无线等效保密技能的简称，对在两台装备间传输的无线数据做加密，并提供认证
WEP认证在上述已经解说，如今主要做WEB加密的解说
WEP加密技能--无线领域第一个安全协议
使用RC4流加密技能包管数据的机密性
使用CRC-32包管数据的完整性（循环冗余校验去校验数据的完整性）
接纳静态密钥进行加密，假如被别的用户破解了，就可以使用此密钥破解数据
Wep的密钥的构成
Wep密钥由IV的前24bit和40/104位的静态密钥构成
https://img-blog.csdnimg.cn/27c45517774f45c2bffc55e2ea126627.png
IV一共4字节
https://img-blog.csdnimg.cn/939a0d666297494fa7fbfef3ca28a482.png
IV前3个字节也就是24bit作为初始化向量，是随机天生的，IV越长越安全
后2bit的Key ID用来表示使用的是哪个密钥（由于在设置Wep静态密钥时，我们可以设置4个静态密钥，但是使用时只可以使用一个，使用哪个密钥就可以通过Key ID来区分）
静态wep密钥
WEP加密方式的静态密钥有40bit或者104bit，这个静态密钥就是我们本身设置的密钥
通过不同的单位表示：16进制就是10/26位，Ascii就是5/13位
具体的加解密过程在此文章的Wlan安全尺度解说（此认证会天生动态加密密钥）
TKIP加密
TKIP加密技能--是WAP尺度中的加密算法（WPA由WiFi联盟定义）
WEP的升级版，接纳动态密钥，对于每个数据帧都天生一个密钥去加密
也是使用RC4来包管数据的机密性；不过密钥由WEP的104位增加到128位，加密IV的长度由24位增加到了48位
接纳MIC来包管数据的完整性，比CRC32更可靠
具体如何加密和校验不做解说，只解说如何天生动态密钥，在此文章的Wlan安全尺度解说
CCMP加密
CCMP加密技能--WPA2尺度
WPA2是Wifi联盟定义出来的WPA的第二个版本
CCMP称为计数器模式密码块链消息完整码协议
也是动态天生密钥，接纳AES的加密算法进行加密，通过CCM实现数据完整性校验
具体如何加密和校验不做解说，只解说如何天生动态密钥，在此文章的Wlan安全尺度解说
TKIP和CCMP天生密钥所必要的密钥信息
TKIP/CCMP天生密钥所必要使用到的密钥
PMK 成对主密钥，用于天生PTK的质料，不用于现实的数据加解密
PTK 成对暂时密钥，现实的密钥，用于加解密数据
PTK又包含三个部分
KCK 对EAPOL-KEY消息进行完整性校验产生MIC值
KEK EAPOL-KEY消息的加密密钥
TK 普通数据的加密密钥
MIC KEY 用于后续数据报文的完整性校验(TKIP的PTK会多成一个密钥，用于对后续报文的完整性校验；CCMP不包含)
GMK 为组主密钥，用于天生GTK，而GTK主要用于组播和广播的加密
PTK用于单播报文的加密
https://img-blog.csdnimg.cn/0115b4cd00574dd38aca1c04d6572e21.png
PMK/PTK密钥的天生方式（现在主要有802.1x和PSK两种方式）
假如是802.1x认证之后进行数据加密，则是PMK是由MSK组会话密钥产生
认证乐成之后会在认证乐成报文内里会携带MSK，然后天生PMK、PTK密钥
然后通过交互EAPOL-KEY报文文成无线加密密钥的设置
通过PTK天生加密密钥进行报文的数据加密
假如是PSK认证之后进行数据加密，PMK就不是MSK组会话密钥产生的（具体交互过程在WPA安全尺度解说）
PMK/PTK天生所需的质料（WAP/WAP2密钥为PSK的认证密钥）
https://img-blog.csdnimg.cn/deb7052fc8a048df83c053d80ce10c1f.png
由SSID和我们设置的密钥去做哈希产生PMK的，然后通过PMK和STA的MAC等信息hash天生PTK
然后通过交互EAPOL-KEY报文交互完成无线加密密钥的设置
通过PTK天生加密密钥进行报文的数据加密
802.11安全尺度
无线的安全尺度主要由三个
WEP尺度（传统尺度）
WPA尺度
WAP2尺度（也可以称为RSN）
其中WEP尺度只支持WEP方式的认证和加密
WAP尺度支持PSK和802.1x的认证，但是只支持TKIP的加密方式，
WPA2支持PSK和802.1x的认证，支持CCMP（AES）、TKIP两种加密方式
https://img-blog.csdnimg.cn/3a2d6d8b33254a819123d72604b670c6.png
WEP共享密钥认证、加密工作原理
WEP共享密钥认证
通过4个认证报文进行交互
认证请求、明文质询消息、密文质询消息、认证结果
https://img-blog.csdnimg.cn/dc2302ac4fbf4601a47220e67d6c1709.png
报文交互过程
[*]STA发送认证请求
[*]AP收到后，天生明文质询信息，发送给STA；明文质询信息可以看成是随机数
[*]STA对明文质询进行加密发给AP（加密方式是接纳无线用户本身设置的静态WEP密钥去做加密）
[*]AP同样也对明文质询进行加密（加密使用的是AP上已经设置好的静态WEP的密钥）；将加密结果与STA发来的结果做对比，然后返回认证结果
缺陷
可以通过空口抓包抓到AP天生的随机数和STA加密后的密文，然后就可以推导出密钥；不是很安全
WEP加解密过程
WEP的加解密过程
Wep加密
https://img-blog.csdnimg.cn/0bcadc0d661b4b48b9b23c807688179a.png
ICV：CRC-32对明文数据进行校验得到的校验值
[*]通过静态的WEP密钥再加IV（初始化向量）通过RC4流加密算法扩展成与明文的数据（包含数据与CRC-32对ICV）等长的密钥流
[*]将此密钥流与（明文数据+ICV）进行异或得到加密数据
[*]然后将加密数据加上之前随机天生的IV一起发送给认证端（为什么发送出去的加密数据要加上IV字段？防止相同数据加密后出现相同的密文，防止静态密钥被破解；还携带使用的key id信息）
Wep解密--具体终端和AP使用哪个密钥进行加密，通过终端发来的IV中Key ID字段决定
https://img-blog.csdnimg.cn/5cb83dc09b8e4f8d801462965ae82686.png
[*]到达AP之后，IV是明文，AP将先将IV提取出来，将前3个字节与自身设置的静态密钥去做RC4算法形成密钥流
[*]然后将加密的数据与自体态成的密钥流再做异或，还原出加密数据，此时还原出来的数据包含（明文数据+ICV）
[*]此时AP对明文数据进行CRC-32循环校验再算出一个ICV，然后将两个进行对比；数据划一的话就说明数据没有被更改过，是完整的
WEP加解密的异或过程
https://img-blog.csdnimg.cn/e29ede372c7449aca33b5d901420e4ba.png
异或：相加为1则为1，为非1则为0
加密：将数据（二进制表示）与密钥流（二进制表示）相加进行异或，得到加密数据
解密：将加密的数据与自体态成的密钥流相加，进行异或，得到数据
PSK认证以及天生动态密钥的工作原理
PSK认证阶段--对用户认证并天生加密密钥，用于CCMP/TKIP加密（不解说TKIP和CCMP如何加密）
4个认证报文
https://img-blog.csdnimg.cn/b456fd3f6d62484f97c578d43933e8a4.png
报文交互流程
Anonce就是AP（认证端）产生的随机数
Snonce 就是终端（请求者）产生的随机数
[*]当终端进行认证时，认证方发送本身产生的随机数给终端（明文）
[*]终端收到此随机数后，本身也产生一个随机数Snonce；根据Snonce等质料天生了PMK和PTK（包含KCK、KEK、TK）密钥；然后发送自身产生的Snonce和通过KCK对报文做了完整性校验的MIC值
[*]AP收到Snonce后也根据自身的质料天生PMK，PTK（包含KCK、KEK、TK），然后使用KCK把终端发送过来的报文进行完整性校验，将结果与收到的MIC进行对比；假如MIC划一，就说明PMK划一的，就可以得出设置的WPA/WPA2认证密钥也是一样的；通过MIC值就可以验证密钥是否划一；认证通过后，认证方就回复终端，让终端安装PTK到网卡上，并发送加密的GTK密钥和对报文的完整性校验值（GTK的加密是使用PTK内里的KEK做加密的）
[*]终端收到后也会对报文完整性校验，然后与收到的MIC做对比，假如一样则说明PMK划一，然后就会把PTK安装到网卡中，给认证方回应确认报文
[*]后面的数据交互就是用PTK内里的TK做加密
注意事项
认证1/4握手失败：有可能是认证的密码错误，有可能是空口丢包错误
认证3/4握手失败：基本上就是空口丢包了
TKIP/CCMP加密和完整性校验（具体如何加密和校验不做解说）
加密的密钥
TKIP和CCMP都通过PTK的密钥解决自身的算法进行加密
完整性校验算法
对于TKIP来说，天生PTK是还会天生MIC KEY，用户后续用户数据的完整性校验
对于CCMP来说，后续用户完整性校验通过CCM来完成
802.1x认证以及天生动态密钥的工作原理
Wlan安全——认证与加密方式（WPA/WPA2）_静下心来敲木鱼的博客-CSDN博客
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