摘要:虽然无线网络技术提供了使用网络的便捷性和移动性,但由于“先天不足”,也会带来安全风险。攻击者除通过欺骗帧进行攻击外,还可以通过截获会话帧发现AP中存在的认证缺陷,通过监测AP发出的广播帧发现AP的存在等等诸多手段侵入网络。本文总结了可能使WLAN遭遇“灭顶之灾”的七种安全事件,并给出了解决方案,比如应将网络布置在核心网络防护外壳的外面,如防火墙的外面,接入访问核心网络采用VPN方式等方法,可以有效避免无线网络使用中产生的安全隐患。
　　关键词:无线局域网 认证转换?摇RASIUS 网络分析仪 ARP表
　　
　　无线局域网(Wireless LAN,WLAN),顾名思义,是一种利用无线方式,提供无线对等(如PC对PC、PC对集线器或打印机对集线器)和点到点(如LAN到LAN)连接性的数据通信系统。无线局域网WLAN代替了常规LAN中使用的双绞线或同轴线路或光纤,通过电磁波传送和接收数据。WLAN执行像文件传输、外设共享、Web浏览、电子邮件和数据库访问等传统网络通信功能。WLAN是相当便利的数据传输系统,它利用射频(Radio Frequency即RF)的技术,取代旧式碍手碍脚的线缆所连接的局域网络,使得无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它,达到“信息随身化、便利走天下”的理想境界。
　　虽然无线网络技术提供了使用网络的便捷性和移动性,但也会带来安全风险。无线局域网络由于是通过无线信号来传送数据的,无线信号在发射出去之后就无法控制其在空间中的扩散,因而容易被接收拦截。只要访问者及设备的身份验证和授权机制足够健全,任何具有兼容的无线网卡的用户都可以访问该网络。
　　如果不进行有效的数据加密,无线数据就以明文方式发送,这样在某个无线访问点的信号有效距离之内的任何人都可以检测和接收往来于该无线访问点的所有数据。不速之客不需要攻进内部的有线网络就能轻而易举地在无线局域网信号覆盖的范围内通过无线客户端设备接入网络。只要能破解无线局域网的不安全的相关安全机制就能彻底攻陷整个局域网络。所以说无线局域网由于通过无线信号来传送数据而天生固有不确定的安全隐患。归纲起来,WLAN一般有如下七大安全隐患,如同武功修炼层级很高的人一样,功夫了得,却也还有可以致命的“罩门”。
　　罩门之一:容易侵入
　　无线局域网非常容易被发现,为了能够使用户发现无线网络的存在,网络必须发送有特定参数的信标帧,这样就给攻击者提供了必要的网络信息。入侵者可以通过高灵敏度天线从公路边、楼宇中以及其他任何地方对网络发起攻击而不需要任何物理方式的侵入。
　　容易访问不等于容易受到攻击。一种极端的手段是通过房屋的电磁屏蔽来防止电磁波的泄漏,当然通过强大的网络访问控制可以减少无线网络配置的风险。如果将AP安置在像防火墙这样的网络安全设备的外面,最好考虑加强网络访问控制,通过VPN技术连接到主干网络。更好的办法是使用基于IEEE 802.1X的新的无线网络产品。IEEE 802.1X定义了用户级认证的新的帧的类型,借助于企业网已经存在的用户数据库,将前端基于IEEE 802.1X无线网络的认证转换到后端基于有线网络的RASIUS认证。
　　罩门之二:非法AP
　　无线局域网易于访问和配置简单的特性,使网络管理员和安全官员非常头痛。因为任何人的计算机都可以通过自己购买的AP(即Wireless Access Point,无线网络接入点),不经过授权而连入网络。很多部门未通过公司IT中心授权就自建无线局域网,用户通过非法AP接入给网络带来很大安全隐患。
　　像其他许多网络一样,无线网络在安全管理方面也有相应的要求。最有效的方法就是定期进行站点审查。在入侵者使用网络之前通过接收天线找到未被授权的网络,通过物理站点的监测应当尽可能地频繁进行,频繁的监测可增加发现非法配置站点的存在几率,但是这样会花费很多的时间并且移动性很差。一种折衷的办法是选择小型的手持式检测设备。管理员可以通过手持扫描设备随时到网络的任何位置进行检测。
　　罩门之三:非法使用服务
　　一半以上的用户在使用AP时只是在其默认的配置基础上进行很少的修改。几乎所有的AP都按照默认配置来开启WEP进行加密或者使用原厂提供的默认密钥。由于无线局域网的开放式访问方式,未经授权擅自使用网络资源不仅会增加带宽费用,更可能会导致法律纠纷。而且未经授权的用户没有遵守服务提供商提出的服务条款,可能会导致ISP中断服务。
　　加强安全认证最好的防御方法就是阻止未被认证的用户进入网络,由于访问特权是基于用户身份的,所以通过加密办法对认证过程进行加密是进行认证的前提,通过VPN技术能够有效地保护通过电波传输的网络流量。
　　一旦网络成功配置,严格的认证方式和认证策略将是至关重要的。另外还需要定期对无线网络进行测试,以确保网络设备使用了安全认证机制,并确保网络设备的配置正常。
　　罩门之四:服务和性能的限制
　　无线局域网的传输带宽是有限的,由于物理层的开销,使无线局域网的实际最高有效吞吐量仅为标准的一半,并且该带宽是被AP所有用户共享的。
　　无线带宽可以被几种方式吞噬:来自有线网络远远超过无线网络带宽的网络流量,如果攻击者从快速以太网发送大量的Ping流量,就会轻易地吞噬AP有限的带宽;如果发送广播流量,就会同时阻塞多个AP;攻击者可以在同无线网络相同的无线信道内发送信号,这样被攻击的网络就会通过CSMA/CA机制进行自动适应,同样影响无线网络的传输;另外,传输较大的数据文件或者复杂的client/server系统都会产生很大的网络流量。
　　解决方案:网络检测。定位性能故障应当从监测和发现问题入手,很多AP可以通过SNMP报告统计信息,但是信息十分有限,不能反映用户的实际问题。而无线网络测试仪则能够如实反映当前位置信号的质量和网络健康情况。测试仪可以有效识别网络速率、帧的类型,帮助进行故障定位。
　　罩门之五:地址欺骗和会话拦截
　　由于802.11无线局域网对数据帧不进行认证操作,攻击者可以通过欺骗帧去重定向数据流和使ARP表变得混乱。通过非常简单的方法,攻击者可以轻易获得网络中站点的MAC地址,这些地址可以被用来恶意攻击时使用。
　　除攻击者通过欺骗帧进行攻击外,攻击者还可以通过截获会话帧发现AP中存在的认证缺陷,通过监测AP发出的广播帧发现AP的存在。然而,由于802.11没有要求AP必须证明自己真是一个AP,攻击者很容易装扮成AP进入网络,通过这样的AP,攻击者可以进一步获取认证身份信息从而进入网络。在没有采用802.11i对每一个802.11 MAC帧进行认证的技术前,通过会话拦截实现的网络入侵是无法避免的。
　　在802.11i被正式批准之前,MAC地址欺骗对无线网络的威胁依然存在。网络管理员必须将无线网络同易受攻击的核心网络脱离开。
　　罩门之六:流量分析与流量侦听
　　802.11无法防止攻击者采用被动方式侦测网络流量,而任何无线网络分析仪都可以不受任何阻碍地截获未进行加密的网络流量。目前,WEP有漏洞可以被攻击者利用,它仅能保护用户和网络通信的初始数据,并且管理和控制帧是不能被WEP加密和认证的,这样就给攻击者以欺骗帧中止网络通信提供了机会。早期,WEP非常容易被Airsnort、WEPcrack一类的工具解密,但后来很多厂商发布的固件可以避免这些已知的攻击。作为防护功能的扩展,最新的无线局域网产品的防护功能更进了一步,利用密钥管理协议实现每15分钟更换一次WEP密钥。即使最繁忙的网络也不会在这么短的时间内产生足够的数据证实攻击者破获密钥。
　　如果用户的无线网络用于传输比较敏感的数据,那么仅用WEP加密方式是远远不够的,需要进一步采用像SSH、SSL、IPSec等可靠的加密协议和技术来加强数据的安全性。
　　罩门之七:高级入侵
　　一旦攻击者进入无线网络,它将成为进一步入侵其他系统的起点。很多网络都有一套经过精心设置的安全设备作为网络的外壳,以防止非法攻击,但是在外壳保护的网络内部却是非常的脆弱容易受到攻击的。无线网络可以通过简单配置就可快速地接入网络主干,但这样会使网络暴露在攻击者面前。即使有一定边界安全设备的网络,同样也会使网络暴露出来从而遭到攻击。
　　由于无线网络非常容易受到攻击,因此其实际上被认为是一种“不可靠”的网络。很多公司把无线网络布置在诸如休息室、培训教室等公共区域,作为提供给客人的接入方式。应将网络布置在核心网络防护外壳的外面,如防火墙的外面,接入访问核心网络采用VPN方式。这样能大大降低无线网络遭受侵入所带来的风险和损失。
　　参考文献:
　　1.马建峰.无线局域网安全接入[M].北京:高等教育出版社,2009.
　　2.(美)赫尔利等.无线网络安全[M].杨青 译.北京:科学出版社,2009.