Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Протокол целостности временного ключа (TKIP /t//iː/'/k//ɪ//p/) — протокол безопасности, используемый в стандарте беспроводных сетей IEEE 802.11. TKIP был разработан рабочей группой IEEE 802.11i и Wi-Fi Alliance как временное решение для замены WEP без необходимости модернизации существующего оборудования. Это было необходимо, поскольку взлом WEP лишил сети Wi-Fi надежной защиты на канальном уровне, и требовалось решение для уже внедренного оборудования. Однако сам TKIP больше не считается безопасным и был признан устаревшим в редакции стандарта 802.11 2012 года. IEEE утвердил окончательную версию TKIP, а также более надежные решения, такие как 802.1X и CCMP на основе AES, при публикации IEEE 802.11i 2004 23 июля 2004 года. Вскоре после этого Wi-Fi Alliance приняла полную спецификацию под маркетинговым названием WPA2. IEEE официально признал TKIP устаревшим в январе 2009 года.
Temporal Key Integrity Protocol (TKIP /t//iː/'/k//ɪ//p/) is a security protocol used in the IEEE 802.11 wireless networking standard. TKIP was designed by the IEEE 802.11i task group and the Wi Fi Alliance as an interim solution to replace WEP without requiring the replacement of legacy hardware. This was necessary because the breaking of WEP had left Wi Fi networks without viable link layer security, and a solution was required for already deployed hardware. However, TKIP itself is no longer considered secure, and was deprecated in the 2012 revision of the 802.11 standard. The IEEE endorsed the final version of TKIP, along with more robust solutions such as 802.1X and the AES based CCMP, when they published IEEE 802.11i 2004 on 23 July 2004. The Wi Fi Alliance soon afterwards adopted the full specification under the marketing name WPA2. TKIP was resolved to be deprecated by the IEEE in January 2009.
Технические детали
TKIP и соответствующий стандарт WPA внедряют три новые функции безопасности для устранения проблем безопасности, возникающих в сетях, защищенных WEP. Во-первых, TKIP реализует функцию перемешивания ключей, которая объединяет секретный корневой ключ с вектором инициализации перед передачей в процедуру инициализации шифра RC4. В отличие от этого, WEP просто объединял вектор инициализации с корневым ключом и передавал полученное значение в процедуру RC4. Это позволило осуществить подавляющее большинство атак на WEP, основанных на RC4. Во-вторых, WPA реализует счетчик последовательности для защиты от атак повторного воспроизведения. Пакеты, полученные не по порядку, будут отклоняться точкой доступа. Наконец, TKIP реализует 64-битную проверку целостности сообщения (MIC) и переинициализирует номер последовательности каждый раз при использовании нового ключа (временного ключа). Чтобы обеспечить работу на устаревшем оборудовании WEP с минимальными обновлениями, TKIP использует RC4 в качестве своего шифра. TKIP также предоставляет механизм переключния ключей. TKIP гарантирует, что каждый пакет данных отправляется с уникальным ключом шифрования (временный ключ / временный ключ + счетчик последовательности пакетов). Перемешивание ключей повышает сложность дешифрования ключей, предоставляя злоумышленнику значительно меньше данных, зашифрованных с использованием одного ключа. WPA2 также реализует новый код целостности сообщений, MIC. Проверка целостности сообщения предотвращает принятие поддельных пакетов. В WEP можно было изменить пакет, содержимое которого было известно, даже если он не был расшифрован.
TKIP and the related WPA standard implement three new security features to address security problems encountered in WEP protected networks. First, TKIP implements a key mixing function that combines the secret root key with the initialization vector before passing it to the RC4 cipher initialization. WEP, in comparison, merely concatenated the initialization vector to the root key, and passed this value to the RC4 routine. This permitted the vast majority of the RC4 based WEP related key attacks. Second, WPA implements a sequence counter to protect against replay attacks. Packets received out of order will be rejected by the access point. Finally, TKIP implements a 64 bit Message Integrity Check (MIC) and re initializes the sequence number each time when a new key (Temporal Key) is used. To be able to run on legacy WEP hardware with minor upgrades, TKIP uses RC4 as its cipher. TKIP also provides a rekeying mechanism. TKIP ensures that every data packet is sent with a unique encryption key(Interim Key/Temporal Key + Packet Sequence Counter). Key mixing increases the complexity of decoding the keys by giving an attacker substantially less data that has been encrypted using any one key. WPA2 also implements a new message integrity code, MIC. The message integrity check prevents forged packets from being accepted. Under WEP it was possible to alter a packet whose content was known even if it had not been decrypted.
Безопасность
TKIP использует тот же базовый механизм, что и WEP, и, следовательно, подвержена ряду схожих атак. Проверка целостности сообщений, вычисление хеша ключа для каждого пакета, ротация ключей широковещания и счетчик последовательности затрудняют многие атаки. Функция перемешивания ключей также предотвращает атаки по восстановлению ключа WEP. Однако, несмотря на эти изменения, уязвимость некоторых из этих дополнений позволила разработать новые, хотя и более ограниченные, атаки.
TKIP uses the same underlying mechanism as WEP, and consequently is vulnerable to a number of similar attacks. The message integrity check, per packet key hashing, broadcast key rotation, and a sequence counter discourage many attacks. The key mixing function also eliminates the WEP key recovery attacks. Notwithstanding these changes, the weakness of some of these additions have allowed for new, although narrower, attacks.
Подделывание пакетов и расшифровка
TKIP уязвима к атаке восстановления MIC-ключа, которая при успешном выполнении позволяет злоумышленнику передавать и расшифровывать произвольные пакеты в атакуемой сети. Существующие общедоступные атаки на TKIP не раскрывают главный парный ключ или временные парные ключи. 8 ноября 2008 года Мартин Бек и Эрик Тьюз опубликовали статью, в которой подробно описали, как восстановить MIC-ключ и передать несколько пакетов. Эта атака была усовершенствована Мэти Ванхофом и Фрэнком Писсенсом в 2013 году, которые увеличили количество пакетов, которые может передать злоумышленник, и показали, как злоумышленник может также расшифровывать произвольные пакеты. Хотя они утверждают, что эта атака почти практична, были проведены только симуляции, и атака не была продемонстрирована на практике.
TKIP is vulnerable to a MIC key recovery attack that, if successfully executed, permits an attacker to transmit and decrypt arbitrary packets on the network being attacked. The current publicly available TKIP specific attacks do not reveal the Pairwise Master Key or the Pairwise Temporal Keys. On November 8, 2008, Martin Beck and Erik Tews released a paper detailing how to recover the MIC key and transmit a few packets. This attack was improved by Mathy Vanhoef and Frank Piessens in 2013, where they increase the amount of packets an attacker can transmit, and show how an attacker can also decrypt arbitrary packets. While they claim that this attack is on the verge of practicality, only simulations were performed, and the attack has not been demonstrated in practice.
Атака NOMORE
В 2015 году исследователи безопасности из KU Leuven представили новые атаки на RC4 в протоколах TLS и WPA TKIP. Атака, получившая название Numerous Occurrence MOnitoring & Recovery Exploit (NOMORE), стала первой атакой подобного рода, продемонстрированной в реальных условиях. Атака на WPA TKIP может быть выполнена в течение часа и позволяет злоумышленнику расшифровывать и внедрять произвольные пакеты данных.
In 2015, security researchers from KU Leuven presented new attacks against RC4 in both TLS and WPA TKIP. Dubbed the Numerous Occurrence MOnitoring & Recovery Exploit (NOMORE) attack, it is the first attack of its kind that was demonstrated in practice. The attack against WPA TKIP can be completed within an hour, and allows an attacker to decrypt and inject arbitrary packets.
Наследие
ZDNet сообщил 18 июня 2010 года, что альянс Wi-Fi вскоре запретит использование WEP и TKIP на Wi-Fi устройствах. Однако, опрос, проведенный в 2013 году, показал, что они все еще широко применяются.
ZDNet reported on June 18, 2010, that WEP & TKIP would soon be disallowed on Wi Fi devices by the Wi Fi alliance. However, a survey in 2013 showed that it was still in widespread use.