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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA CATARINA DEPARTAMENTO DE INFORMÁTICA E ESTATÍSTICA
CURSO DE CIÊNCIAS DA COMPUTAÇÃO
Segurança em Redes sem Fio
Autores Ítalo Galdino dos Santos
Thiago Ribeiro
Banca Examinadora Prof. Carlos Becker Westphall, Dr. (Orientador)
Mateus Casanova Pereira (Co-orientador) Boris Moser
Palavras-chave: Redes sem fio, Segurança, WEP
Florianópolis, 12 de Julho de 2004
"Cada minuto que passa é uma chance de mudar tudo." (Vanilla Sky)
iii
Este trabalho é dedicado a todos que confiaram e nos ajudaram
de alguma forma em nossa jornada.
iv
Agradecimentos
Eu, Thiago Ribeiro, agradeço a Deus por ter nos deixando concluir mais uma fase em
nossas vidas. Agradeço a meus pais, Roberto e Clara, que se esforçaram muito para eu ter o
conhecimento que hoje tenho, nunca deixando eu “matar” um dia sequer de aula. Agradeço a
minha irmã, Roberta, que tanto me ajudou, ou vamos dizer, não me atrapalhou!! Agradeço a minha
namorada Narjara, que me apoiou muito durante os anos que fiquei na UFSC. Agradeço também a
resto da minha família, principalmente os meu avós.
Agradeço aos meus amigos da turma CCO/002, que tantas risadas e festas fizemos juntos,
em especial, Ciro, Maria Tereza(TT), Rafael(Paraná), Beletti, Daniel(Rufos, Boto, Mortandela),
Michel(Miguelito), Paulo, Ademir(Chicaum), Thaiza, Gabriela, Geraldo(Tadeu), Helion(Pacato)
Augusto Castoldi, Alex Zis(BeiSSo), Tales e ao Ítalo(Bahiano) que eu ainda não sei porque fiz o
TCC com ele. E a Beth, por ter nos aturado quase todos os dias.
E é isso, acho que foi só!!
Eu, Ítalo Galdino dos Santos, gostaria de agradecer e louvar a Deus por Ele me ter dado os
pais que tenho, Helena e Miguel, que durante toda minha vida só encheram meu saco, e por isso
que hoje estou concluindo a faculdade. "Minha Mãe e Meu Pai, amo muito vocês". Agradeço
também as minhas irmã, Lílian e Milena, com elas aprendi a desenvolver meu lado paciente,
atencioso e carinhoso, será?! Não posso deixar passar todo resto da família, uma família de
primeira, avós, tios, primos, enfim minha família. Ressalto também a importância da turma
CCO/002 enfatizando os nomes: Paraná e Geraldo que sempre que eu estava "pra baixo" eles iam
lá em casa e me ajudavam a afundar mais ainda, Tsiago que teve a coragem de fazer o TCC
comigo, Rufos, Ciro, TT, que são gente fina e me fazem rir, Paulo que desde o começo da facul
me deu ajuda nos estudos, um companheiro sem igual, cheguei até morar com ele, e depois de
algum tempo, para alegria de todos e felicidade geral, até começou a tomar uma gelada no bar com
a gente, e a turma em geral. Agradeço ao meu destino por ter me exposto para a "galera do
corrégo" apenas na reta final, pois se tivesse conhecido os caras antes poderia nem ter chegado lá,
Diogo(meu bibelô), Claudinho, Breno, Flavinho, Fábio, Rodrigo, Marcelo e Fabricío são membros
v
ativos deste grupo que faz parte de outro maior o Floripará&Agregados que soma o Peri,
Uélder(Hélder), Crézio, Tom, Douglas e Roger.
Agradeço também ao Magdiel, um cara que não sabe sua origem, pernambucano de
nascimento, paraíba de criação e catarinense por loucura. Agradeço ao Asa de Águia por estar
sempre me deixando animado, e as todas as meninas que de alguma forma me receberam de
braços abertos e ajudaram no meu equilíbrio emocional. Festas, carnavais, churrascos, reuniões e
todos eventos que sempre nos trazem alegria. Deve ter tanta coisa para agradecer que as idéias de
embaralham na cabeça, por isso se deixo de colocar algo aqui é por pura falta de espaço, seria um
livro de agradecimentos. A todos que me deram força nesta fase e em toda minha vida, eu
agradeço.
Que deus abençoe todos nós!
vi
Sumário Lista de Figuras ............................................................................................................................ viii
Lista de Tabelas...............................................................................................................................ix
Resumo ..............................................................................................................................................x
Abstract ............................................................................................................................................xi
1 ......................................................................................................................................1Introdução
1.1 Justificativas .............................................................................................................................1
1.2 Objetivos ..................................................................................................................................2
1.3 Estrutura do trabalho ................................................................................................................2
2 ...............................................................................................................4Fundamentação Teórica
2.1 Funcionamento das redes de computadores .............................................................................4
2.1.1 Pilha de protocolos TCP/IP...............................................................................................5
2.1.2 Descrição das camadas......................................................................................................6
2.2 Redes sem fio ...........................................................................................................................6
2.2.1 Dimensão...............................................................................................................................7
2.3 Tecnologias utilizadas ..............................................................................................................8
2.4 Modos de operação...................................................................................................................9
2.4.1 Ponto a ponto.....................................................................................................................9
2.4.2 Infra-estrutura..................................................................................................................10
............................................................................................102.4.2.1 Sistema de Distribuição
................................................................................102.4.2.2 Conjunto de Serviço Estendido
2.5 WEP .......................................................................................................................................11
3 ..........................................................................................................................12Falhas e Ataques
3.1 Falhas no protocolo 802.11 ....................................................................................................12
3.1.1 WEP ................................................................................................................................12
3.1.2 Algoritmo de criptografia do WEP .................................................................................13
3.1.3 Vulnerabilidades nas formas de autenticação .................................................................14
vii
3.1.4 Beacon frames.................................................................................................................15
3.2 Riscos internos .......................................................................................................................15
3.2.1 Rogue WLAN .................................................................................................................15
3.2.2 Configurações inseguras .................................................................................................16
3.2.3 Associação acidental .......................................................................................................16
3.3 Ataques...................................................................................................................................16
3.3.1 Wardriving ......................................................................................................................16
3.3.2 Warchalking ....................................................................................................................17
3.3.3 Denial of Service (DoS) ..................................................................................................19
3.3.4 Associação Maliciosa......................................................................................................20
3.3.5 ARP Cache Poisoning.....................................................................................................21
3.3.6 Eavesdropping.................................................................................................................23
3.3.7 Mac Spoofing ..................................................................................................................23
3.3.8 Roubo de identidade........................................................................................................23
3.4 Ferramentas ............................................................................................................................24
3.4.1 NetStumbler ....................................................................................................................24
3.4.2 Kismet .............................................................................................................................25
3.4.3 Wellenreiter.....................................................................................................................27
3.4.4 Ethereal ...........................................................................................................................28
3.4.5 AirSnort...........................................................................................................................28
3.4.6 WEPCrack.......................................................................................................................29
3.4.7 HostAP ............................................................................................................................29
4 ........................................................................................................................................30Soluções
5 ....................................................................................................................................34Conclusões
5.1 Trabalhos futuros....................................................................................................................35
Referências Bibliográficas .............................................................................................................36
Anexo A ...........................................................................................................................................38
Anexo B ...........................................................................................................................................40
viii
Lista de Figuras Figura 1 - Modelo de arquitetura OSI e pilha de protocolos TCP/IP [RAY 02]................................5
Figura 2 - Rede Ponto a ponto............................................................................................................9
Figura 3 - Rede BBS ........................................................................................................................10
Figura 4 - Rede ESS.........................................................................................................................11
Figura 5 - Microcomputador e PDA usados no Wardriving [ASS 04] ............................................17
Figura 6 - Lata de batata Pringles usada para capturar o sinal [ASS 04].........................................17
Figura 7 - Marca do Warchalking [PS 04] .......................................................................................18
Figura 8 - Símbolos usados no Warchalking [AAR 02] ..................................................................19
Figura 9 - Ataque ARP Cache Poisoning ........................................................................................22
Figura 10 - Ataque ARP Cache Poisoning realizado em rede cabeada ...........................................22
Figura 11 – NetStumbler [STU 02]..................................................................................................24
Figura 12 – MiniStumbler [STU 02]................................................................................................25
Figura 13 – Kismet [GKI 03] ...........................................................................................................26
Figura 14 – Wellenreiter [LMK 03].................................................................................................27
Figura 15 - AirSnort quebrando chave WEP de 64 bits [PS 04]......................................................28
Figura 16 - AirSnort quebrando chave WEP de 128 bits [PS 04]....................................................28
Figura 17 - Rede WLAN com VPN/IPSec [PW 03]........................................................................32
Figura 18 - CRC32 [WAR 03] .........................................................................................................40
ix
Lista de Tabelas Tabela 1 - Orgãos criadores e mantenedores de protocolos...............................................................4
x
Resumo
O uso de redes sem fio vem crescendo em um ritmo acelerado nos últimos anos, devido a
sua mobilidade, flexibilidade e facilidade de instalação, também por não precisar usar cabos e
principalmente pelo seu custo a longo prazo. Por outro lado, em situações nas quais redes cabeadas
não são necessárias, precisa-se tomar medidas adicionais quanto à segurança daquelas sem fio. O
presente trabalho analisa as falhas na segurança das redes sem fio e apresenta alternativas para
minimizá-las; além de mostrar as ferramentas mais conhecidas tanto para realizar ataques quanto
para impedi-los. Algumas dessas vulnerabilidades são causadas por uma instalação ou
configuração inadequada da rede. Entrementes outras falhas existem por um procedimento de
certos algoritmos de cifragem.
xi
Abstract
The use of wireless networks has increased in the last years, due to their mobility,
flexibility and easiness of installation, also for not needing to use cables and mainly for their cost
at long term. On the other hand, in situations when cabled networks are not necessary, it is needed
to take extra measures in respect to the security of the wireless ones. The present work analyses
the faults in the security of the wireless networks and presents arrangements to minimize such
faults; in addition it shows the best-known tools as to make attacks as to prevent them. Some of
these vulnerabilities are caused either by an inadequate installation or else an inadequate
configuration of the network. Meanwhile other faults exist because a procedure of certain cipher
algorithms.
Capítulo 1 Introdução
Nos últimos anos as redes sem fio têm crescido numa rapidez que pode ser comparada ao
crescimento da internet nas ultimas décadas. O maior motivo para esse crescimento, é que houve
um aumento muito grande das LANs (Local Area Networks) e a necessidade de conexão com
dispositivos móveis portáteis (hand-helds, notebooks). Também viu-se necessário uma nova
tecnologia que desse auxilio na ligação entre LANs. A tecnologia escolhida para dar suporte a
esses casos foi a WLAN (Wireless Local Area Network), esta foi escolhida devido a não
necessidade do uso de fios, com isso tornando-se economicamente viável.[TAN 97]
Por possuir uma vasta gama de opções as redes sem fio se difundem cada vez mais no dia-
a-dia das pessoas, podendo ser usadas para conectar duas LANs, como também conectar um
grupo de trabalho entre si (WLAN).
Explorando as vulnerabilidades das redes sem fio, pessoas mal intencionadas atacam essas
redes a procura de divertimento ou de roubo de informações, comprometendo assim a segurança
dos usuários e dos dados desta rede.
1.1 Justificativas
Sendo uma tecnologia não muito antiga e ainda em expansão, muitas são as
vulnerabilidades que esta possui. Através dessas deficiências é que ocorrem os ataques às redes
sem fio.
2
Um ataque a uma rede, além de prejudicar a rede atacada, também pode comprometer a
segurança de outras redes que estão conectadas ao alvo do ataque.
Na maioria dos casos, os ataques são feitos com o uso de softwares desenvolvidos
especificamente para este propósito. Esses softwares rastreiam um sinal de uma rede e a parti daí
inicia seu ataque. Além da pouca opção de protocolos de segurança para esse tipo de rede, o
maior atrativo aos ataques às redes sem fio, é a dificuldade da localização geográfica exata da
origem dos ataques, uma vez que o invasor possa estar se conectando á rede a partir de qualquer
lugar que esteja dentro da área de cobertura do sinal.
Para que seja possível sanar as vulnerabilidades desse tipo de rede, e assim dificultar os
ataques tornando uma rede mais segura, faz-se necessário uma análise profunda dos diversos
tipos de ataques e um estudo aprofundado dos protocolos das redes sem fio. Tendo essa base de
conhecimento, pode-se começar a fazer mudanças de forma a aumentar a segurança das WLANs.
1.2 Objetivos
Este trabalho procura obter um maior conhecimento dos protocolos utilizados nas redes
802.11x, observando as suas vulnerabilidades, além de fazer uma análise dos tipos de ataques
contra essas redes e mostrar as ferramentas mais utilizadas tanto para gerar ataques quanto para
impedi-los.
O trabalho busca fornecer uma boa base teórica para que a partir desta base seja possível a
identificação de possíveis falhas numa rede e também sugere algumas medidas que visam tornar
as redes sem fio mais seguras.
1.3 Estrutura do trabalho
O trabalho será assim estruturado:
No primeiro capítulo iremos fazer um estudo sobre rede sem fio, os protocolos utilizados
com base nos padrões IEEE 802.11. Também mostraremos as diferenças entre uma rede sem fio e
uma rede cabeada, topologia de uma rede sem fio e seus mecanismos de autenticação e
criptografia.
3
No segundo são mostrados as falhas encontradas no estudo teórico e os principais ataques
realizados nas redes sem fio. Nessa etapa também será feita a análise das principais ferramentas
de ataque às redes sem fio.
No capítulo quatro já são mostradas possíveis soluções que visam aumentar a segurança
das redes sem fio.
Por fim é feita uma conclusão sobre o estudo feito para com isso possibilitar a
implementação de alternativas de aumentem a segurança nas redes 802.11x.
4
Capítulo 2 Fundamentação Teórica
Neste capitulo é feito um estudo sobre redes sem fio com o intuito de se obter um bom
conhecimento sobre esse tipo de rede.
Inicialmente é mostrado a pilha de protocolos TCP/IP (Transmission Control
Protocol/Internet Protocol) com suas partes e funções detalhadas. Também é feita a
diferenciação entre redes sem fio 802.11x e redes ethernet.
2.1 Funcionamento das redes de computadores
No mundo existem vários órgãos que criam os protocolos e os mantêm atualizados.
The Internet Society
The International Standards Organization (OSI)
The International Telecommunication Union (CCITT)
The American National Standards Institute (ANSI)
The Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE)
The Electronic Industries Association (EIA)
Bellcor
Tabela 1 - Orgãos criadores e mantenedores de protocolos
5
No que diz relação à forma que todos esses órgãos trabalham em conjunto para manter os
padrões sem criar incompatibilidades entre estes, têm em [TAN 97] a seguinte forma de
funcionamento. A OSI, que abrange vários tipos de padrões, é membro da ITU-T, que está mais
relacionada aos padrões de telecomunicações. A ANSI nada mais é que a representante da OSI
nos Estados Unidos. O IEEE, maior organização profissional do mundo, possui grupos de
desenvolvedores de padrões nas áreas de engenharia elétrica e de informática. E este trabalho foi
desenvolvido com a ajuda de estudo em cima do padrão 802.11x, padrão que foi desenvolvido
por um comitê dessa organização.
2.1.1 Pilha de protocolos TCP/IP
Os protocolos mais usados na conexão de redes são os protocolos TCP e o IP. Os
protocolos TCP/IP foram utilizados nas redes sem fio por ser a pilha de protocolos mais utilizada
na internet, e por isso, é importante o entendimento do seu funcionamento para que assim seja
possível análise de suas vulnerabilidades quando este é aplicado em redes sem fio.
As aplicações que são desenvolvidas para TCP/IP normalmente fazem o uso de vários
protocolos. Esses protocolos são divididos entra as 7 camadas que compõem a pilha protocolar
TCP/IP.
As 7 camadas, semelhantes ao modelo OSI, e seus respectivos protocolos utilizados são
mostradas na figura abaixo:
Figura 1 - Modelo de arquitetura OSI e pilha de protocolos TCP/IP [RAY 02]
6
O funcionamento das camadas é feito da seguinte forma. As aplicações de computador se
comunicam com a camada de aplicação da rede. Os dados vão passando por cada camada, que
terá sua função especificada mais adiante, até chegar na camada física, a de nível mais baixo.
Esta última camada transfere os dados para a camada física do computador destino, e neste os
dados irão subir as camadas até chegar na camada de aplicação do computador destino.
2.1.2 Descrição das camadas
Camada física – É a camada mais baixa na hierarquia das camadas. Segundo [TAN 97],
ela define as interfaces mecânicas, elétricas e de sincronização para a rede, ou seja, define os
meios de transmissão de dados, que podem ser fios de par trançado, cabo coaxial, fibra ótica ou
até mesmo o ar, no caso das redes sem fio.
Camada de enlace – A segunda camada, como também é conhecida, lida com o
tratamento de erros e controle para que uma transmissão de dados seja efetuada corretamente.
Camada de rede - Esta camada tem relação com as transferências de dados pela rede,
levando-os de sua origem até o seu destino, desempenhando tarefas do tipo, escolher caminhos
que evitem congestionamento na rede e até evitando problemas de quando a origem do dado está
em uma rede diferente do destino, ou vice-versa.
Camada de transporte – Estando no centro da hierarquia dos protocolos, é sua função
promover, de forma econômica e confiável , a transferência dos dados
Camada de aplicação – Nesta camada é onde estão os softwares, que funcionam como
interface entre os usuários e os serviços provido por uma rede de computadores.
2.2 Redes sem fio
Redes sem fio diferem-se das redes cabeadas principalmente pelo meio físico utilizado
para se fazer a troca de dados. Por esse motivo em 1990 a IEEE criou um grupo de trabalho para
o desenvolvimento de um protocolo para esse tipo de rede, e que foi aprovado em 1997 e recebeu
o nome de 802.11.
7
O protocolo especifica todas as necessidades estruturais para a utilização de redes sem fio,
como os protocolos de controle ao meio, os tipos de modulação utilizados, a criptografia (WEP) e
os principais componentes utilizados.
Em 1999, dois anos depois, foram aprovadas pelo IEEE mais duas extensões para o
padrão802.11:
• 802.11a opera em uma freqüência de 5,8 GHz e provê taxas de transferências de até
54 Mbps, somente permitindo acesso para usuários num raio de até 15 metros,
• 802.11b, opera em uma freqüência de 2,4 GHz e provê taxas de transferências de até
11 Mbps, permitindo acesso para usuários em um raio de aproximadamente 300 metros.
Devido as crescentes necessidades do mercado, foram criados também os seguintes
padrões:
• 802.11c: especificações para operar com IEEE 802.11 MAC’s;
• 802.11d: especificações para telecomunicações e troca de informações entre dois
sistemas;
• 802.11e: suporte para aplicações que precisam de QoS;
• 802.11f: recomendações para redes ponto a ponto sob o protocolo Inter Access Point
(IAP);
• 802.11g: padrão para tráfego maior que 20 Mbps em freqüência de 2.4 GHz;
• 802.11h: gerenciamento do espectro 802.11a. Requer equipamentos para verificar as
freqüências utilizadas na transmissão;
• 802.11i: melhoria na segurança do padrão 802.11 MAC. Trabalhando para troca do
padrão WEP;
• 802.1X: melhoria na segurança do padrão 802.11, definindo o modo como os usuários
irão se autenticar em redes locais wireless (WLAN).
2.2.1 Dimensão
As redes sem fio quanto a sua dimensão podem ser divididas nos seguintes tipos:
• Redes locais ou WLAN (Wireless Local Area Network);
• Redes metropolitanas ou WMAN (Wireless Metropolitan Area Network);
8
• Redes de longa distância ou WWAN (Wireless Wide Area Network);
• Redes WLL (Wireless Local Loop) e
• Redes pessoais ou WPAN (Wireless Personal Area Network).
2.3 Tecnologias utilizadas
Existem várias tecnologias que são utilizadas nas redes locais sem fio e cada uma tem
suas particularidades, suas vantagens e suas limitações. A seguir, é apresentado algumas das
tecnologias mais empregadas.
Sistemas Narrowband (banda estreita): Operam numa freqüência de rádio específica,
mantendo o sinal de rádio o mais estreito possível, o suficiente para passar as informações. O
cruzamento indesejável que acontece entre os vários canais de comunicação pode ser evitado
coordenando com cuidado os diferentes usuários pelos diferentes canais de freqüência.
Sistemas Spread Spectrum: Utilizam a técnica de espalhamento espectral com sinais de
rádio freqüência de banda larga, o que provê maior segurança, integridade e confiabilidade, em
troca de um maior consumo de banda. Há dois tipos de tecnologias spread spectrum: Frequency-
Hopping Spreap Spectrum (FHSS) e a Direct-Sequence Spread Spectrum (DSSS).
A FHSS usa uma portadora de faixa estreita que muda a freqüência em um código
conhecido pelo transmissor e pelo receptor que, quando devidamente sincronizados, o efeito é a
manutenção de um único canal lógico.
A DSSS gera um bit-code (também chamado de chip ou chipping code) redundante para
cada bit transmitido. Quanto maior o chip maior será a probabilidade de recuperação da
informação original. Contudo, é requerida uma largura de banda maior. Mesmo que um ou mais
bits no chip sejam danificados durante a transmissão, é possível recuperar os dados transmitidos
através de técnicas estatísticas embutidas no rádio, sem a necessidade de retransmissão.
Sistemas Infrared: Para transmitir dados por raios infravermelhos são utilizadas
freqüências muito altas, um pouco abaixo da luz visível no espectro eletromagnético. Igualmente
à luz, o sinal infravermelho não pode penetrar em objetos opacos. Assim as transmissões por
infravermelho ou são diretas ou difusas.
9
No caso de transmissões por infravermelho difusas, o transmissor e um ou mais receptores
se comunicam utilizando um plano de reflexão, que é normalmente o teto.
Os feixes de raios infravermelhos podem causar lesões oculares se alguém olhar
diretamente para eles.
2.4 Modos de operação
Quanto ao seu modo de operação as redes sem fio podem ser:
2.4.1 Ponto a ponto
Neste modo, as estações sem fio se comunicam diretamente entre elas. Todas as estações
devem estar dentro da faixa de alcance das placas de rede umas das outras, para que possa ser
efetuada a comunicação entre as máquinas. Todas as estações possuem o mesmo BSSID (Basic
Service Set Identifier) que corresponde ao identificador da célula sem fio.
Estas redes são chamadas de Ad Hoc ou IBBS (Independent Basic Service Set) por essas
serem independentes e serem formadas apenas pelas estações sem fio.
Figura 2 - Rede Ponto a ponto
10
2.4.2 Infra-estrutura
Também chamado de Conjunto de Serviço Básico ou BBS (Basic Service Set), consiste no
uso de ao menos um Ponto de Acesso ou AP (Acess Point), que é uma estação central que faz a
comunicação entre as estações sem fio. Ao invés de as estações se comunicarem diretamente
entre elas, como no modo Ad Hoc, elas se comunicam com o AP, que se ocupa de fazer a
comunicação com a estação destino.
O uso de Pontos de Acesso podem aumentar o alcance da rede, porém isso depende da
tecnologia que está sendo utilizada e o modo que está sendo operado, e proporciona economia de
energia para as máquinas que compõem a rede. Além de permitir a ligação com redes cabeadas.
Figura 3 - Rede BBS
2.4.2.1 Sistema de Distribuição
Para uma maior abrangência da rede, é possível usar mais de um Ponto de Acesso, ou um
Sistema de Distribuição ou DS (Distribution Service), que é uma forma de interligar vários BBS,
formando assim uma grande rede.
2.4.2.2 Conjunto de Serviço Estendido
O Sistema de Distribuição ligado à diferentes BBS prove uma grande abrangência da rede
e uma grande flexibilidade aos usuários, pois os mesmos podem ficar mudando de Pontos de
Acesso sem se desconectar da rede (handoff). É também chamado de ESS (Extended Service Set).
11
Figura 4 - Rede ESS
2.5 WEP
É um método de segurança para redes sem fio que surgiu prometendo que com o seu uso
as redes sem fio teriam uma privacidade equivalente à das redes cabeadas, como seu próprio
nome diz WEP (Wired Equivalent Privacy). Como qualquer outro método o WEP também possui
suas falhas, porém seu uso é essencial para garantir uma maior segurança das WLANs. No
capítulo 3 o WEP será mostrado com mais detalhes.
12
Capítulo 3 Falhas e Ataques
Nesta etapa será mostrado as falhas do protocolo 802.11, vulnerabilidades de segurança,
métodos de ataques realizados contra as redes sem fio e ferramentas utilizadas durante um ataque
como também ferramentas que dificultam a ocorrência dos mesmos.
3.1 Falhas no protocolo 802.11
O protocolo 802.11, por já ter sido muito estudado possui poucas vulnerabilidades, porém
qualquer que seja, esta pode acarretar em grandes problemas na rede em questão.
As vulnerabilidades encontradas hoje são praticamente três, porém uma está evidenciada,
a criptografia WEP. As outras duas são as formas de autenticação permitidas pelo protocolo e os
pacotes beacon frames.
3.1.1 WEP
O WEP surgiu prometendo uma segurança maior para as redes sem fio. Apesar de ter suas
falhas a WEP é bastante utilizada.
Ele se encarrega de cifrar todos os dados que são transmitidos via rede. Os padrões WEP
são de 64 e 128 bits. O primeiro é compatível com todo produto que siga o padrão WI-FI, ou seja,
todos os produtos comercializados atualmente. Já para utilizar o padrão 128 bits, faz-se
13
necessário que todos os componentes da rede suportem esse padrão, caso contrário os
equipamentos que não dêem suporte irão ficar fora da rede.
3.1.2 Algoritmo de criptografia do WEP
A criptografia do WEP ocorre da seguinte forma:
No texto a ser transmitido são aplicados dois processos, um de cifragem e outro têm como
objetivo evitar qualquer alteração do texto enquanto este é enviado. A chave composta é formada
a partir da concatenação da chave secreta, que terá 40 ou 104 bits, com mais os 24 bits de um
vetor de inicialização (IV) que dará característica de Stream Cipher no algoritmo RC4, que nada
mais é uma mudança de chave para cada mensagem a ser criptografada que passe pelo RC4,
fazendo assim que todos dados possuam uma chave composta diferente. A chave secreta é
compartilhada entre os usuários e o Access Point da rede.
A chave composta é inserida no algoritmo de PRNG (Pseudo-random Number
Generator), que é baseado no RC4. Um conjunto pseudo-aleatório de bits, gerados na saída do
PRNG, é utilizada para cifrar o texto plano através da operação binária XOR.
O resultado da aplicação desses passos terá exatamente o tamanho do texto original. No
início deste resultado é concatenado o vetor de inicialização, e no final 32 bits, resultado de um
processo ICV (Integrity Check Calue), algoritmo CRC32, que irá proteger os dados contra
modificações inesperadas.
O destinatário, que já sabe qual é a chave secreta, ao receber os dados criptografados
utiliza o IV (Inicialization Vector) do início do pacote para criar a mesma string gerada pelo
PRNG e decifrar o texto criptografado. No texto decifrado é rodado o CRC32 que irá gerar um
ICV, este é comparado ao ICV transmitido, se forem diferentes os dados foram alterados durante
a transmissão e deverão ser descartados.
Usar esse algoritmo nas redes sem fio trás um problema, o tamanho utilizado nas chaves
criptografia e no vetor de inicialização. O problema apresentado nesse caso é o de reutilização do
vetor de inicialização.
Esse problema é apresentado porque esse vetor é muito pequeno, e como ele é alterado a
cada pacote enviado, indo de zero até seu valor máximo (224 ou 16.777.216 números diferentes),
podemos calcular quanto tempo vai demorar para que o vetor se repita. Teoricamente a chance
que ocorra uma repetição do vetor é de 1 em 16.777.216, porém como este é um número
14
randomicamente gerado, é possível encontrar uma colisão de IV a cada, aproximadamente, 5.000
pacotes trocados.
O que acontece é que com uma reutilização de IV, levando-se em conta as características
mantidas entre os pacotes, é perfeitamente possível um ataque por analise de freqüência. E já
existem ferramentas que exploram essa vulnerabilidade.
Os problemas são:
• O próprio algoritmo RC4 possui uma fragilidade sutil que pode ser explorada por
violadores de chave.
• O padrão WEP permite que o IV seja reutilizado (em média, a cada cinco horas). Esse
recurso facilita muito o ataque a WEP, pois a repetição do IV garante que o invasor terá algum
texto codificado repetido para analisar.
• O padrão WEP não oferece nenhuma maneira de mudar as chaves automaticamente.
Como resultado, a única forma de reatribuir chaves ao AP e às estações é manualmente; portanto,
por uma questão prática, ninguém muda as chaves, expondo assim as WLANs a ataques passivos
que coletam o tráfego e violam as chaves.
• As primeiras implementações de WEP de alguns fornecedores ofereciam apenas
criptografia de 40 bits. Os sistemas mais modernos oferecem WEP de 128 bits; o tamanho da
chave de 128 bits menos os IV de 24 bits realmente oferecem um tamanho eficaz de 104 bits, que
seria aceitável não fossem outras fragilidades.
3.1.3 Vulnerabilidades nas formas de autenticação
Vulnerabilidade nas formas de autenticação ocorre muitas vezes por uma configuração
inadequada do Access Point.
Uma dessas formas é que para facilitar o acesso dos usuários na rede os APs permitem a
autenticação aberta o que possibilita que qualquer dispositivo reconheça o SSID da rede em
questão e possa se associar.
Uma das formas de minimizar esse risco é usando a política de reautenticação.
A política de reautenticação força que todo usuário conectado à rede faça uma nova
autenticação de tempos em tempos, essa nova autenticação irá gerar uma nova chave secreta e a
15
partir desse momento o usuário estará cifrando e decifrando com a nova chave, o que aumentará
o nível de segurança.
3.1.4 Beacon frames
Um beacon frame é um quadro de sinalização enviado para todas as estações que estejam
na área de cobertura com a intenção de difundir a presença de uma rede sem fio, Normalmente
este contém o nome da rede (SSID).
Os Access Points a principio são configurados para enviarem beacon frames no canal em
que estão atuando, no seu canal antecessor e no canal subseqüente. A presença de um beacon
frame pode permitir que Rogue Access Points (pontos de acesso piratas) estejam ligados à rede.
Esses tipos de APs são instalados sem autorização e na sua maioria representa grandes risco à
rede em questão.
3.2 Riscos internos
Os riscos que serão apresentados aqui dizem respeitos apenas vulnerabilidades causadas
devidos às configurações de dispositivos mal feitas, não ocorrendo a ação direta de um atacante
para expor a vulnerabilidade.
3.2.1 Rogue WLAN
As Rogues WLANs são nada mais que redes que são instaladas sem o consentimento das
empresas, ou seja, não seguindo uma política de segurança.
Outra possibilidade é a instalação de redes feitas por pessoas desqualificadas que não
efetuam uma configuração correta, fazendo com que os dispositivos enviem o SSID em
broadcast, não utilizam criptografia WEP e não levam em conta a área de cobertura da
instituição, podendo com isso expor a rede a ataques vindos de locais externos.
16
3.2.2 Configurações inseguras
Configurações inadequadas podem acarretar em grandes problemas de segurança, muitas
instituições aumentam o nível de segurança da rede com o uso de VPNs e acreditam que com isso
sua rede estará livre de invasões, menosprezando as configurações de segurança de cada
dispositivo da rede.
Porém o invasor mais experiente não tentará quebrar a VPN, e sim irá invadir diretamente
uns dispositivos da rede, como um Access Point ou um usuário.
Para diminuir os riscos causados por configurações inseguras seria necessário modificar
configurações padrão do SSID, broadcast de SSID, criptografia fraca da WEP, por configurações
mais seguras.
3.2.3 Associação acidental
Como o uso de dispositivos que utilizam a tecnologia de redes sem fio vem ficando cada
dia mais comum, muitos sistemas operacionais fazem configurações dos dispositivos
automaticamente quando este é detectado.
Muitas vezes o usuário do dispositivo desconhece essa configuração feita, ou seja, seu
equipamento muitas vezes pode está permitindo que outro dispositivo se conecte através do modo
ad-hoc. Como o modo ad-hoc não é necessário um Access Point para que haja a conexão, então o
invasor não precisará fazer uma autenticação.
3.3 Ataques
Aqui serão descritos alguns ataques que são realizados contra as redes sem fio, alguns
feitos por hackers com o intuito de diversão, já outros em busca de senhas e outras informações.
3.3.1 Wardriving
Este ataque consiste em sair dirigindo um carro, ou qualquer outro veículo e de posse de
um microcomputador portátil e um antena capturar sinais de possíveis redes 802.11 pelo
caminho.
17
Figura 5 - Microcomputador e PDA usados no Wardriving [ASS 04]
Em alguns casos pode-se fazer uso de um GPS ((Global Position System) para se ter uma
noção exata de onde se encontram os pontos de acesso.
Esses “passeios” já viraram moda e já existem muitos sites especializados no assunto,
como o “www.wardriving.com”, onde é possível encontrar instruções detalhadas de como
efetuar o wardriving, além de como construir sua própria antena. A antena mais usada custa em
torno de 3 reais e é feita a partir de uma lata de batata Pringles.
Figura 6 - Lata de batata Pringles usada para capturar o sinal [ASS 04]
Outro site é o “www.wardrivingisnotcrime.com” que tem como objetivo fazer com que as
pessoas não vejam o wardrving como crime. [DUA 03]
3.3.2 Warchalking
Após a Segunda Guerra Mundial, havia vários andarilhos que viajam de cidade em cidade
dos EUA fazendo biscates, e eram conhecidos como hoboes. Como eles tinham pouco ou
nenhum dinheiro, para eles era muito importante saber onde encontrar comida e abrigo, qual o
comportamento da polícia local e onde poderiam esperar alguma hostilidade.[PIR 02]
18
Como não tinham paradeiro ou ponto de encontro, desenvolveram uma simbologia
expressa em gráficos e portavam sempre um pedaço de giz para espalhar pelos muros
informações úteis para sua comunidade, por exemplo, lugares onde era possível tomar um banho
de graça ou trabalhar por um prato de comida. [NOB 02]
Hoje em dia, espalhados aqui e ali em diversos pontos das grandes cidades, recomeçam a
aparecer nas paredes estranhos símbolos riscados com giz. São manifestações de uma nova
mania, denominada warchalking (“guerra de giz”, termo cunhado por Matt Jones, o inglês que
criou a atividade) com um objetivo semelhante ao dos velhos símbolos hoboes, indicar aos
membros da comunidade sem fio a presença de um ponto de acesso à qual seu notebook ou
palmtop equipado com uma placa de rede aderente ao padrão 802.11 pode ser conectado.
A ideía partiu do britânico Matt Jones, quando viu uma performance de estudantes de
arquitetura em Londres. Eles demarcaram com giz numa praça os lugares de um escritório e,
sentados, comunicavam-se com laptops e conexão sem fio. Jones, também com formação em
arquitetura, tinha acabado de comprar um cartão para conexão wireless e se interessou pelas
possibilidades de intervenção na cidade com o uso das marcas.
Figura 7 - Marca do Warchalking [PS 04]
19
Embora a invasão de redes sem fio possa ser usada para capturar dados privados, o
objetivo do warchalking é, em primeiro lugar, pacífico.
Figura 8 - Símbolos usados no Warchalking [AAR 02]
Os símbolos indicam se o ponto de acesso é “aberto” (dois semicírculos em oposição),
“fechado” (um círculo vazio) ou “WEP” (de Wireless Equivalent Privacy, indicado por um
círculo com um “W” no centro, cujo acesso é mais difícil porque o protocolo WEP usa
criptografia). Acima do símbolo há um código (o SSID, ou Service Set Identifier, que funciona
como uma senha para conectar-se àquele nó) e, abaixo, o valor da taxa de transferência
(bandwidth) alcançada naquele ponto.
3.3.3 Denial of Service (DoS)
Como o próprio nome indica, este tipo de ataque procura tornar algum recurso ou serviço
da rede indisponível.
A freqüência 2.4 GHz que é usada por dispositivos da rede 802.11b e 802.11g e
compartilhada com outros dispositivos sem fio como, por exemplo, telefones sem fio,
dispositivos Bluetooth e equipamentos de monitoração de bebês – também chamados de “babá
eletrônica”. Em vista disso, por operarem na mesma freqüência, estes equipamentos degradam o
sinal fazendo com que a capacidade da rede seja reduzida. Um indivíduo mal intencionado com o
20
equipamento apropriado pode enviar uma grande quantidade de sinais (flood) na mesma
freqüência a ponto de fazer com que a rede pare de funcionar. [MAR 02]
Por exemplo, um atacante pode se passar por um Acess Point com o mesmo SSID e
endereço MAC de um outro Acess Point válido e inundar a rede com pedidos de dissociação.
Estes pedidos fazem com que os clientes sejam obrigados a se desassociarem e se re-associarem.
Enviando as requisições de dissociação em períodos curtos de tempo o DoS é concretizado. Isso,
pois os clientes não conseguiriam permanecer conectados por muito tempo.[DUA 03]
Outro problema relacionado a DoS é o conflito não intencional entre redes próximas,
como a de um prédio vizinho. É comum um mesmo fabricante usar o mesmo canal default para
todos os equipamentos fabricados. O que pode acontecer nesta situação é, no mínimo, uma rede
causar DoS na outra através de interferência de rádio.
Para evitar este problema, deve-se tentar “enxergar” outras redes próximas. Se isto for
possível, alterar o número do canal usado para que haja uma diferença de 5 canais entre as duas
redes.[MAR 02]
3.3.4 Associação Maliciosa
A associação maliciosa ocorre quando um atacante tenta se passar por um Access Point, e
ilude outro sistema de maneira a fazer com que este acredite estar se conectando em uma WLAN
real. [AIR 00]
A seqüência abaixo tenta mostrar como ocorreria um ataque de associação maliciosa.
1. A vítima envia pacotes de Probe Request à procura de Access Points para fazer
conexão;
2. O atacante com o auxílio de um softAP responde a conexão;
3. A vítima requisita a associação e se associa ao atacante;
4. O atacante responde com as informações de rede necessárias como endereço IP;
5. O atacante envia uma requisição de NET USE;
6. A vítima responde com LOGIN; e
7. Qualquer vulnerabilidade de qualquer serviço do cliente pode ser agora explorada.
No exemplo acima, o atacante tenta se valer de uma vulnerabilidade do NETBEUI que
permite compartilhamento de arquivos e impressoras em sistemas Windows. Entretanto a partir
21
do passo quatro, qualquer vulnerabilidade existente no dispositivo do cliente pode ser explorada
pelo atacante.
Existe uma sutil diferença entre fazer a associação maliciosa através da utilização de um
software que simule um AP ou da associação através de redes Ad Hoc. Esta diferença está na
grande difusão dos riscos em se manter um dispositivo configurado para atuar em Ad Hoc.
Com isso muitos usuários e até mesmo sistemas operacionais mais novos já evitam este
tipo de conexão, permitindo somente conexões em sistemas de infra-estrutura. [DUA 03]
3.3.5 ARP Cache Poisoning
Primeiramente ARP (Adress Resolution Protocol) ou Protocolo de Resolução de
Endereços é o responsável por relacionar os endereços físicos com os lógicos
Quando uma máquina A quer se comunicar com uma máquina B, mas não sabe o endereço
físico de B, a máquina A envia um pacote chamado ARP request para várias máquinas
perguntando qual a máquina que tem determinado endereço lógico, como a mensagem é enviada
em broadcast, todas as outras máquinas receberão a mensagem, mas só uma vai reconhecer que a
pergunta é pra ela, e então ela responderá à máquina A, enviando seu endereço físico.
Acontece que se toda vez que um computador quisesse se comunicar com outro tivesse
que haver esse processo, ou seja, tivesse que mandar um pacote ARP request para receber uma
mensagem de volta com o endereço físico da máquina a qual ele quer falar, a rede ficaria muito
congestionada, por isso existe um Cache com os últimos endereços requeridos, é o chamado ARP
CACHE.
Muitos sistemas operacionais responsáveis pelo processo do protocolo ARP atualizam
seus caches quando recebem um ARP reply, que se trata de uma mensagem que o computador
solicitado envia para o computador solicitante com seu endereço físico. [WHI 02]
É através disso que acontece o Cache Poisoning. O atacante C, envia um pacote de ARP
reply para B dizendo que o IP de A aponta para o endereço MAC de C. Da mesma maneira envia
um pacote de ARP reply para A dizendo que o IP de B aponta para o endereço MAC de C. Como
o protocolo ARP não guarda os estados, os hosts A e B assumem que enviaram um pacote de
ARP request pedindo estas informações e assumem os pacotes como verdadeiros.
22
De agora em diante, todos os pacotes que forem trocados entre os hosts A e B
necessariamente passam por C. O host C só precisa se encarregar de reenviar os pacotes para os
devidos destinos, após capturá-los, que assim não será notado.[DUA 03]
Figura 9 - Ataque ARP Cache Poisoning
Esse atacante também pode atacar computadores da rede cabeada através de dispositivos
móveis, para isso basta que um AP faça a ligação da rede móvel com a rede guiada.
Figura 10 - Ataque ARP Cache Poisoning realizado em rede cabeada
23
3.3.6 Eavesdropping
Nesse ataque o atacante fica “escutando” o tráfego da rede, capturando e analisando os
dados para pegar informações valiosas ou suficientes para fazer um ataque de outro tipo. Os
programas que executam esta ação são conhecidos como sniffers.
Esse ataque não é novo e já acontecia em redes guiadas. A diferença é que nas redes
guiadas o atacante tem de ter domínio de ao menos uma máquina ligada fisicamente a rede para
fazer a captura dos dados, mas em redes sem fio ele não precisa nem estar associado a rede para
ficar “escutando” o tráfego.
3.3.7 Mac Spoofing
Esse ataque se deve ao fato de muitas empresas criarem uma lista de acesso dos
dispositivos que tem permissão de acesso a sua rede. Nessa lista se encontram os endereços MAC
dos dispositivos permitidos.
Entretanto os dispositivos sem fio, diferentemente dos guiados, permitem a troca do
endereço MAC, possibilitando assim que um atacante que descubra o endereço MAC de algum
cliente desta rede, altere o seu MAC e seja agora um cliente autorizado desta rede.
3.3.8 Roubo de identidade
Este ataque ocorre quando um atacante consegue obter informações necessárias para
poder se passar por um cliente válido da rede local móvel.
Estas informações podem ser conseguidas através de técnicas já descritas, ou através do
roubo de um dispositivo que faça parte desta WLAN.
Para diminuir este tipo de ataque, muitas WLANs fazem a filtragem por endereços MAC.
Com isso, mesmo que um atacante conheça o SSID da rede e saiba que a autenticação é aberta ele
não consegue se associar à WLAN. Então, para que o atacante possa usufruir dos serviços da rede
é necessário que ele obtenha um endereço MAC válido. [DUA 03]
24
3.4 Ferramentas
3.4.1 NetStumbler
É a ferramenta mais conhecida para detectar redes sem fio. Foi desenvolvida para
plataforma Windows e através dela é possível monitorar toda a rede, desde a qualidade do sinal
até por quantos dispositivos é formada a rede, sendo usada tanto por hackers quanto por gerentes
de redes.
Entre as suas funções estão monitoramento da potência do sinal, detecção de outras redes
sem fio que possam estar causando interferência, além de suporte a GPS.
Figura 11 – NetStumbler [STU 02]
Além da versão para PCs, este software possui uma versão para Pocket PC chamada de
MiniStumbler, a qual pode ser utilizada sem que desperte muita atenção e tem a mesma eficácia
do NetStumbler tradicional.
25
Figura 12 – MiniStumbler [STU 02]
Apesar de todas as inovações trazidas por estes programas, a base de sua concepção
também é a base de seu maior problema. Utilizando o método de sondagem ativa da rede, suas
primeiras versões enviavam informações que facilitavam a identificação destes softwares através
da análise do tráfego da rede.
3.4.2 Kismet
Desenvolvido com a filosofia opensource, este software além de incluir um grande
número de ferramentas e opções, roda em qualquer plataforma. Projetado como cliente e
servidor, pode ter vários servidores rodando a distância de um único cliente. Além de monitorar
uma gama muito grande de origens diferentes, pode armazenar os pacotes capturados em vários
formatos diferentes.
Além de funcionar como sniffer, este programa ainda gera dados relacionados à
localização aproximada do dispositivo monitorado, através de um GPS. Outro ponto favorável
em relação às outras ferramentas é que automaticamente salva todas as redes encontradas.
Algumas das informações que o Kismet consegue obter sobre o estado geral da sua área
de abrangência é:
• número de WLANs detectadas;
• número total de pacotes capturados por WLAN;
26
• ausência ou não de criptografia WEP;
• número de pacotes com o I.V. fraco;
• número de pacotes irreconhecíveis; e
• número de pacotes descartados.
Com relação a cada WLAN encontrada é possível saber:
• SSID;
• BSSID, que se trata do endereço MAC do Access Point;
• taxa máxima suportada pela rede;
• qual o tipo do dispositivo monitorado;
• qual o canal que a WLAN esta configurada;
• se suporta WEP;
• intervalo de envio de beacon frames;
• qual a melhor qualidade de sinal já recebida e a pior.
Figura 13 – Kismet [GKI 03]
27
Além disso mostra o total de pacotes capturados desta rede, descrevendo quantos são de
gerenciamento, quantos são de dados, quantos possuem criptografia e quantos são fracos.
Mais um ponto favorável ao Kismet é que este consegue relacionar os clientes das
WLANs, bem como os IPs de cada um dos dispositivos. Estes endereços IPs podem ser
descobertos através de requisições via ARP, via UDP e TCP. Além de fazer uso da sondagem
passiva, dificultando assim a sua detecção.
3.4.3 Wellenreiter
Ferramenta mais simples que as já comentadas. Uma das suas vantagens é a possibilidade
de se fazer um ataque de força bruta dos SSIDs. Neste, a maioria dos SSIDs padrões são enviados
em broadcast em pacotes de Probe Request forjados com endereços MAC de origem adulterados.
Assim, o Wellenreiter consegue manter o atacante oculto enquanto observa as respostas aos
Probes requests que havia feito.
Figura 14 – Wellenreiter [LMK 03]
28
3.4.4 Ethereal
Programa utilizado tanto por hackers quanto por profissionais de rede. Entre suas funções
está a análise do tráfego, o desenvolvimento de protocolos e também é utilizado para fins
acadêmicos.
Tem o seu código aberto e roda em multi-plataformas, incluindo Unix, Linux e Windows.
3.4.5 AirSnort
Ferramenta escrita para Linux, que necessita de kernel versão 2.2 ou 2.4 e uma placa
wireless que use o chipset Prism2. Apesar dos problemas encontrados para conseguir compilar a
ferramenta, o AirSnort é uma boa ferramenta para a quebra de chaves WEP. Após colocar a placa
wireless em modo promiscuo através de um shell script que vem junto com a ferramenta, inicia-
se o modo de captura de pacotes que serão analisados posteriormente. Durante a captura, o
AirSnort mostra o andamento do processo, incluindo o número de pacotes “interessantes”. Assim
que for capturado um número suficiente destes pacotes, pode-se iniciar o processo de quebra.
Figura 15 - AirSnort quebrando chave WEP de 64 bits [PS 04]
A figura acima mostra que foram preciso 1878 pacotes interessantes de um total de mais
de 2,5 milhões para quebrar uma chave WEP de 64 bits.
Figura 16 - AirSnort quebrando chave WEP de 128 bits [PS 04]
29
Já neste caso, para quebrar uma chave WEP de 128 bits foi necessário 4160 pacotes
interessantes de um total de 7360703 pacotes capturados.
3.4.6 WEPCrack
Outra ferramenta disponível na Internet é o WEPCrack. Ele é composto por 4 scripts
feitos em Perl que são usados para decodificar pacotes, identificar pacotes fracos e quebrar a
chave WEP.
Para usar o WEPCrack é necessário primeiro capturar o tráfego com um sniffer, pois ao
contrário de outros programas, por exemplo o AirSnot, o WEPCrack não captura pacotes. Neste
ponto o AirSnort leva vantagem sobre o WEPCrack, já que consegue capturar apenas os pacotes
necessários para a quebra de criptografia, enquanto no caso do WEPCrack é necessário capturar
todo o tráfego primeiro para que se possa alimentar os scripts Perl, o que consome grande espaço
de disco rapidamente. [MAR 02]
3.4.7 HostAP
HostAP é na realidade um módulo de kernel capaz de transformar um dispositivo
convencional da rede sem fio padrão em um Access Point.
Através das características deste módulo é possível, por exemplo, realizar um ataque de
associação maliciosa.
30
Capítulo 4
Soluções
Aqui serão descritas algumas soluções propostas pela literatura e que se tomadas em
conjunto poderão trazer uma maior segurança às redes sem fio. Através destas sugestões é
possível fazer um “nivelamento intelectual”, pois impedem que o atacante possuidor de nenhum
conhecimento, efetive ataques como a escuta, sem maiores dificuldades, que podem comprometer
seriamente a rede.
As sugestões são descritas a seguir:
• Mudança da senha padrão
A senha, quando mantida padrão, permite que um atacante observe e mude a configuração
de um Ponto de Acesso. A senha padrão do dispositivo, na maioria das vezes, por exemplo, é
“admin”.
• Desabilitação do broadcast de SSID
O broadcast de SSID consiste no envio constante de beacon frames, tornando a rede
imediatamente exposta a um intruso. Desabilitando esta função, os beacon frames continuam a
ser enviados, porém em um intervalo (configurável) maior de tempo, e sem conter o SSID. A
vantagem é que impede a conexão automática de clientes indesejáveis, que não conhecem o SSID
da rede. Em contraponto, o SSID pode ser obtido facilmente por qualquer analisador de tráfego
wireless. Porém a desabilitação do broadcast do SSID irá tornar mais trabalhosa a inserção de
novos equipamentos a rede em questão.
31
• Mudança do SSID padrão
Assim como não se quer difundir o SSID da rede, deve-se mudá-lo, ou senão a sugestão
acima não terá efeito algum. Isso porque os fabricantes costumam embarcar seus dispositivos
com um SSID próprio. Aconselha-se que o novo SSID seja colocado de forma a não expor a
empresa, sendo um nome genérico para facilitar a tarefa do administrador da rede de gerenciar
diversos dispositivos, mas não contendo informações do tipo “nome da empresa”.
• Habilitação de criptografia WEP
De todos os passos aqui citados, este com certeza é o mais importante (e infelizmente
pouco implementado). Para a comunicação entre cliente e ponto de acesso ter uma segurança
mínima, é necessário que se utilize a criptografia WEP de pelo menos 128 bits. Deste modo, o
atacante terá o trabalho de coletar muito tráfego da rede-vítima até poder quebrar a criptografia.
• Mudança do canal padrão
O canal diz respeito à freqüência utilizada pelo dispositivo dentro da faixa compatível.
Com isso, pode-se configurar uma rede sem fio para que todas as máquinas comuniquem em um
canal diferente do padrão (canal 6). Sozinha, a mudança de canal é completamente ineficiente;
em conjunto com as outras medidas de segurança, ela torna-se uma camada a mais na proteção
dos sistemas, dificultando a ação de programas que venham a realizar prospecções no canal
padrão.
• Estabelecimento de uma política de segurança
Ao lado do uso de criptografia WEP, a elaboração cuidadosa de uma política de segurança
é item de suma importância, não só em redes sem fio, mas em qualquer ambiente computacional.
Com o estabelecimento de tal política, faz-se o papel de conscientizador e limitador dos usuários,
e exige comportamentos quanto à forma de uso dos equipamentos. Como exemplo pode-se citar a
troca periódica das chaves WEP, para que um eventual atacante, ao quebrar uma chave
anteriormente capturada, já não possa mais utilizá-la.
• Separação das redes sem fio e cabeada
Para evitar que uma rede sem fio mal configurada estenda suas vulnerabilidades para a
rede cabeada, tornando ainda mais grave o comprometimento do sistema, é necessário separá-las,
32
por meio de um firewall. Isto é necessário para barrar os ataques aos servidores e computadores
da rede de produção, advindos do segmento wireless de uma rede mista, aumentando assim o
nível de segurança do sistema como um todo. [ACM 03]
• Utilização de IPSec e redes VPN
Uma possível solução para a comunicação em redes sem fio é a de utilizar segurança nas
camadas acima do enlace. Dentre estas soluções, a mais natural é a utilização do IPSec (ou outro
algoritmo robusto de criptografia) em conjunto com redes VPN (Virtual Private Network).
O protocolo IPSec possui como objetivo prover um meio de comunicação seguro fim-a-
fim em redes IP.
Este protocolo opera entre os níveis de rede e transporte, cifrando os dados do transporte,
e fornecendo o resultado ao nível de rede. Operando desta maneira não são necessárias alterações
no nível de rede (IP), permitindo que os dados sejam transportados (roteados) nas redes atuais. O
IPSec garante mecanismos para privacidade e autenticidade dos dados transportados.
As redes VPN são construídas através de dispositivos que possuem algoritmos como o
IPSec implementado. Um exemplo da utilização de redes VPN em um ambiente sem fio é
descrito na figura abaixo.
Figura 17 - Rede WLAN com VPN/IPSec [PW 03]
Para que a rede sem fio utilize VPN é necessário que todos os dispositivos sem fio (com
exceção do AP) suportem VPN, e que exista um equipamento na fronteira da rede interna que
faça a decifragem dos dados para a rede interna.
As informações dos níveis abaixo do nível de rede não são cifradas pelo IPSec. Isto
significa que um atacante pode obter informações do nível de enlace para obter acesso à rede sem
fios. Esta solução impede apenas que o atacante recupere os dados de uma comunicação (acima
33
do nível de rede) de forma legível. Também chama-se atenção ao impacto deste tipo de solução
no desempenho da rede e a necessidade de poder de processamento do roteador VPN de acordo
com o número de túneis criados. [PW 03]
Os conselhos acima podem parecer banais a primeira vista, porém, vale referenciar uma
pesquisa de campo feita pelo laboratório ACME [ACM 03], onde descobriu-se que cerca de 70%
das redes sem fio de empresas da cidade de São Paulo, em regiões economicamente importantes
para todo o país, não possuem criptografia alguma, comprometendo a confidencialidade dos
dados e a segurança e privacidade de seus negócios.
34
Capítulo 5
Conclusões
O surgimento das redes sem fio trouxe grandes facilidades para o mundo. Os dispositivos
ligados a uma rede desse tipo ficam livres, possuindo mobilidade, ao contrário das redes cabeadas
onde cada dispositivo tem que estar ligado à rede através de um meio físico.
Como também ocorrem nas redes cabeadas, WLANs também possuem falhas de
segurança, que ao serem atacadas podem ocasionar grandes prejuízos.
Em se tratando de rede sem fio, para efetuar um ataque o invasor não precisa estar
conectado fisicamente à rede, basta que ele esteja em qualquer ponto que tenha cobertura da rede
atacada.
Neste presente trabalho foram estudadas algumas formas de ataques a esse tipo de rede,
ferramentas utilizadas por hackers nas tentativas de invasões, programas que auxiliam a
segurança das redes e também foram vistas certas vulnerabilidades do protocolo IEEE 802.11. O
estudo dessas vulnerabilidades pediu um conhecimento de certos algoritmos, o que enriqueceu o
aprendizado durante a confecção do trabalho.
Como é sabido, não existe uma rede que seja 100% segura, e aqui não foi mostrado todas
as vulnerabilidades que podem ser encontradas, mesmo que fosse tentado fazer, isso não seria
possível, pois existem falhas que ainda não foram estudadas. E outras requerem um nível de
conhecimento muito grande, que somente um hacker que possua tal conhecimento no assunto
poderá dispará-lo.
35
As ferramentas mostradas podem ser encontradas na Internet com muita facilidade o que
aumenta muito o risco de um ataque. E mesmo sabendo desses riscos, muitas das falhas
mostradas são bem comuns em redes, mesmo àquelas que poderiam ser facilmente descartadas.
5.1 Trabalhos futuros
A partir da leitura deste trabalho podem ser iniciados muitos outros que venham a
acrescentar novos conhecimentos, assim aumentando esta pesquisa.
Um possível trabalho que pode vir a ser desenvolvido é a proposta de alternativas que
garantam uma maior segurança das redes, como a implementação de um novo padrão de
segurança das redes sem fio, que poderia ocorrer após um grande estudo dos métodos de
segurança suas vulnerabilidades e um bom conhecimento técnico para geração do novo padrão.
Existe também a possibilidade de implementar uma forma de detectar a localização
geográfica do invasor de rede sem fio, pois nesse caso o invasor não estaria ligado á rede por um
meio físico, e ele poderia estar em qualquer lugar que tiver cobertura da rede.
Enquanto as vulnerabilidades não são banidas, uma ferramenta que indicasse quando uma
rede está sendo invadida seria de grande utilidade. Essa ferramenta poderia dar o alerta da
invasão e ainda mostrar qual das falhas foi atacada.
Outro trabalho futuro seria a realização de testes com as ferramentas a fim de saber qual é
melhor para gerar um determinado ataque e qual a melhor para impedir o mesmo.
36
Referências Bibliográficas
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37
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Anexo A
Algoritmo RC4
O RC4 ( Ron’s Cipher 4) foi criado por Ronald Rivest em 1987, e foi mantido em sigilo.
O algoritmo era propriedade da RSA Security. Em 1994, alguém enviou, anonimamente, para
uma lista de discussão da Internet, um algoritmo, afirmando que aquele era o RC4. Este fato foi
confirmado empiricamente, e o que era segredo industrial virou domínio público, da noite para o
dia. Felizmente, como um bom algoritmo criptográfico, o RC4 é seguro independente de seu
algoritmo ser público ou não.
O RC4 é, na verdade, uma maneira de se gerar bytes aleatórios, a partir de uma chave de
tamanho variável. Estes bytes serão usados para cifrar uma mensagem através da operação lógica
XOR. O destinatário executará o RC4 como o remetente, obtendo os mesmos bytes aleatórios,
podendo assim decifrar a mensagem.
A principal vantagem do RC4 é que ele é um algoritmo de fluxo.
O algoritmo de fluxo é chamado assim, pois concatena a string gerada com a mensagem
pura à medida que esta última é gerada.
A expansão da chave (KSA)
O RC4 recebe uma chave ch de nch bits, onde 1nch 2048. Tem-se que gerar um vetor S
de 256 bytes, a partir da chave:
S = (s0,s1,s2,...,s255)
Para tanto, utiliza-se o seguinte algoritmo:
1. Para i de 0 a 255 faz-se a. si :=i
2. Seja o vetor de 256 bytes (2048 bits) K = (k0, k1, ..., k255)
3. Copia-se a chave ch para K bit a bit , repetindo-a quantas vezes forem
necessárias para preencher K completamente. Por exemplo, se nch=100 copia-se a chave 20
vezes para K, e ainda se coloca os 48 primeiros bits de ch no fim de K para terminar de preenchê-
lo.
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4. j:=0
5. Seja t um byte.
6. Para i de 0 a 255 faz-se:
a. j:=(j+si+ki)mod256
b. t:=si
c. si :=sj
d. sj :=t
Pode-se perceber que S é, de fato, uma permuta dos números de 0 a 255 determinada pela
chave.
O algoritmo do RC4 (PRGA)
Para gerar os bytes aleatórios tem-se o seguinte algoritmo:
1. i:=0
2. j:=0
3. Seja t um byte
4. Enquanto foram necessários bytes b aleatórios faz-se:
a. i:=(i+1)mod 256
b. j:=(j+si)mod 256
c. t:=si
d. si :=sj
e. sj:=t
f . t :=(si + sj)mod 256
g. b:=st
h. o byte aleatório será o b
Note que o vetor S muda à medida que se vão gerando bytes aleatórios. Isto contribui para
a força do algoritmo. [WAR 03]
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Anexo B
CRC32
Outra grande fraqueza do WEP é o seu algoritmo de garantia da integridade (ICV -
integrity check value), que é o CRC32.
O CRC32 é linear, isto é, c(x x y)=c(x) x c(y) para qualquer valor de x e y. Essa
propriedade serve para qualquer tipo de algoritmo CRC.
Uma conseqüência dessa propriedade é a possibilidade de se fazer modificações
controladas no pacote, sem que sejam detectadas por qualquer um dos dispositivos transmissores
ou receptores. Veremos que é possível alterar o conteúdo dos pacotes apenas com o
conhecimento da string de valores pseudo-aleatórios. Vamos lembrar como é formado o texto
criptografado C, que corresponde ao texto legível P.
C = RC4(IV,K)x[M,c(M)]
Vamos imaginar um outro texto cifrado, C’, que seja a imagem da cifragem de um outro
texto legível , M’, onde M’= M x D, onde D é a alteração controlada que se deseja fazer. Veja só
o desenvolvimento da fórmula a seguir:
Figura 18 - CRC32 [WAR 03]
Ou seja, pode-se interceptar o pacote, fazer a alteração, corrigir o ICV, e a alteração não
será detectada, pois o sistema de manutenção de integridade foi perfeitamente burlado.
Pode-se inserir e remover pacotes, usando essa propriedade da linearidade do CRC e
usando o fato de que esse algoritmo possui chave, ou seja, não há proteção contra alteração do
valor do ICV.[WAR 03]
