网络安全—无线局域网安全技术—802.11i
WEP的加密、完整性检测和鉴别机制存在安全隐患，于是有了安全性更高的802.11i，802.11i在加密、完整性检测和身份鉴别机制中做了以下相应的改进：1.加密机制针对WEP加密机制存在的两个主要问题…
WEP加密，完整性检测和身份验证机制存在安全风险，因此使用更安全的802.11i，802.11i在加密，完整性检测和身份验证机制方面做了以下改进：
1.加密机制
WEP加密机制存在两个主要问题：一个是密钥的静态配置，另一个是一次性密钥集只有一次密钥的2 ^ 24倍。 802.11i解决方案：首先，基于用户配置密钥，密钥采用动态配置机制;第二，一次性密钥集中的一次性密钥增加到2 ^ 48。
2.完整性检测机制
首先，802.11i用于实现数据完整性检测的完整性检查值具有消息摘要的特征，即消息摘要算法的抗冲突性。其次，在数据传输过程中加密完整性检查值之后的密文被用作消息认证码。
3.身份鉴别机制：
首先，802.11i采用基于可扩展身份验证协议（EAP）的802.11X作为身份验证协议，允许多种身份验证机制：CHAP和TLS。其次，使用的认证机制是针对用户的;第三，采用双向认证。机制。
802.11i加密和完整性检测机制：
目前，80.2.11i定义了两种加密和完整性检测机制，即临时密钥完整性协议（TKIP）和CCMP（具有CBC-MAC协议的CTR）。
首先，TKIP
1.加密过程：
整个过程可分为两部分。第一部分是WEP128位随机数种子的生成过程，第二部分是明文分割和WEP加密过程。
WEP128位随机数种子由两级密钥混合功能生成。第一级密钥混合功能的输入是48位序列号计数器（TSC）的高阶32位，128位临时密钥（TK）和发送方地址。 （TA）。输出是80位中间密钥TTAK。
第二级密钥混合功能的输入是TSC，TTAK，TK的第16位，输出是128位WEP随机数种子，作为WEP加密输入的一部分。
MIC生成：MAC帧的有效载荷字段，MAC的源MAC地址（SA），MAC帧的目的MAC地址（DA）和1B的优先级连接在一起形成数据序列，输入Michael函数，然后Michael基于MIC键计算数据序列的消息摘要，产生8Bde MIC。
如有必要，可以将MIC和数据明文级联结果分段为WEP加密的输入。
作为TKIP协议数据单元（MPDU）的密文的有效载荷构成发送方用于传输的TKIP MPDU。
2.完整性检测过程：
在建立终端与AP之间的安全关联之后，如果安全关联使用TKIP，则在安全关联的两个段之间传输的MAC帧是TKIP MPDU。
在接收到MAC帧之后，接收端将TA和TSC与MAC帧分离，并且根找到TK。以与发送端相同的方式计算WEP随机数种子，并且通过WEP解密数据处理恢复数据和ICV明文。基于数据明文和G（x）重新计算ICV'，并且将ICV'与MAC帧中的ICV进行比较，并且如果相等，则接受帧。
迈克尔函数基于基于MIC密钥的消息摘要计算明文中数据的明文，SA，DA和优先级以及MIC级联结果，以获得8B MIC'，其与MAC帧中的MIC进行比较。如果它们相等，则完整性检查通过。 （如果语法明文的结果和MAC帧携带的数据的MIC级联，则可以直接进行完整性检查。如果收到段数据明文和MIC连接后生成的某个数据段，则等待成功接收所有数据段，并将数据拼接成数据明文和MIC连接结果以进行完整性检测）
第二，CCMP
WEP和TKIP使用的加密方法基于流密码系统，但流密码的一次性密钥集空间总是有限的;一次性密钥由基于随机数种子的伪随机数生成器计算，由于伪随机数生成器算法是公共的，攻击者可以通过嗅探一次性密钥的一部分来嗅出WEP和TKIP。其相应的IV或TSC。 CCMP采用的加密算法（AES）基于公钥系统，密钥的安全性更高。
1.MIC算法：
CCMP MIC算法首先将要完整性检测的数据序列分成长度为16B（B（0），B（1）， B（N））的数据段，然后对数据执行加密分组链接操作段。具体操作流程如下：
X（0）=〖〗AES _TK（B（0））
X（1）=〖〗AES _TK（X（0）⊕B（1））
..
X（N）=〖〗AES _TK（X（N-1）⊕B（N））
2.CCMP加密：
1）数据段A（i）由1B标志字节，13B随机数（6B发送方地址（A2），6B消息号（PN）和1B当前固定为0的优先级组成）和2B计数器值。
2）通过AES基于TK加密AES以获得8B的S（0），并且将S（0）进一步与T（T=X（N）的高64位）进行异或以获得MIC。
3）然后将S（1）到S（N）连接成与数据长度相同的密码流，并与数据进行异或运算以生成密文。
CCMP工作流程如下图所示。
认证数据是MAC帧头中需要保证完整性的字段，包括各种地址字段，控制字段以及在传输期间保持不变的其他字段。
随机数由6B发送方地址（A2），6B消息号（PN）和1B当前固定为零的优先级组成。
发件人为每个安全关联配置消息编号计数器。每次发送MAC帧时，消息号计数器为+1。一方面，加密不同的密钥流以加密不同的MAC帧，另一方面，可以检测消息号。重播攻击。
3.CCMP完整性检测：
1）接收端首先从MAC帧头获取附着认证数据，并从CCMP头中获取分组号，发送地址和固定优先级，以形成随机数。
2）CCMP根据生成密钥流的方法生成密钥流，并对MAC帧中的密文执行异或运算以获得明文。
3）同时，根据MAC帧中的MIC恢复T.
4）将附加认证数据和明文重建为数据序列，并计算T'，并将计算出的T'与MAC帧恢复的MIC进行比较。如果相同，则完整性检查是正确的。
整个过程可分为两部分。第一部分是WEP128位随机数种子的生成过程，第二部分是明文分割和WEP加密过程。
WEP128位随机数种子由两级密钥混合功能生成。第一级密钥混合功能的输入是48位序列号计数器（TSC）的高阶32位，128位临时密钥（TK）和发送方地址。 （TA）。输出是80位中间密钥TTAK。
第二级密钥混合功能的输入是TSC，TTAK，TK的第16位，输出是128位WEP随机数种子，作为WEP加密输入的一部分。
MIC生成：MAC帧的有效载荷字段，MAC的源MAC地址（SA），MAC帧的目的MAC地址（DA）和1B的优先级连接在一起形成数据序列，输入Michael函数，然后Michael基于MIC键计算数据序列的消息摘要，产生8Bde MIC。
如有必要，可以将MIC和数据明文级联结果分段为WEP加密的输入。
作为TKIP协议数据单元（MPDU）的密文的有效载荷构成发送方用于传输的TKIP MPDU。
2.完整性检测过程：
在建立终端与AP之间的安全关联之后，如果安全关联使用TKIP，则在安全关联的两个段之间传输的MAC帧是TKIP MPDU。
在接收到MAC帧之后，接收端将TA和TSC与MAC帧分离，并且根找到TK。以与发送端相同的方式计算WEP随机数种子，并且通过WEP解密数据处理恢复数据和ICV明文。基于数据明文和G（x）重新计算ICV'，并且将ICV'与MAC帧中的ICV进行比较，并且如果相等，则接受帧。
迈克尔函数基于基于MIC密钥的消息摘要计算明文中数据的明文，SA，DA和优先级以及MIC级联结果，以获得8B MIC'，其与MAC帧中的MIC进行比较。如果它们相等，则完整性检查通过。 （如果语法明文的结果和MAC帧携带的数据的MIC级联，则可以直接进行完整性检查。如果收到段数据明文和MIC连接后生成的某个数据段，则等待成功接收所有数据段，并将数据拼接成数据明文和MIC连接结果以进行完整性检测）
第二，CCMP
WEP和TKIP使用的加密方法基于流密码系统，但流密码的一次性密钥集空间总是有限的;一次性密钥由基于随机数种子的伪随机数生成器计算，由于伪随机数生成器算法是公共的，攻击者可以通过嗅探一次性密钥的一部分来嗅出WEP和TKIP。其相应的IV或TSC。 CCMP采用的加密算法（AES）基于公钥系统，密钥的安全性更高。
1.MIC算法：
CCMP MIC算法首先将要完整性检测的数据序列分成长度为16B（B（0），B（1）， B（N））的数据段，然后对数据执行加密分组链接操作段。具体操作流程如下：
X（0）=〖〗AES _TK（B（0））
X（1）=〖〗AES _TK（X（0）⊕B（1））
..
X（N）=〖〗AES _TK（X（N-1）⊕B（N））
2.CCMP加密：
1）数据段A（i）由1B标志字节，13B随机数（6B发送方地址（A2），6B消息号（PN）和1B当前固定为0的优先级组成）和2B计数器值。
2）通过AES基于TK加密AES以获得8B的S（0），并且将S（0）进一步与T（T=X（N）的高64位）进行异或以获得MIC。
3）然后将S（1）到S（N）连接成与数据长度相同的密码流，并与数据进行异或运算以生成密文。
CCMP工作流程如下图所示。
认证数据是MAC帧头中需要保证完整性的字段，包括各种地址字段，控制字段以及在传输期间保持不变的其他字段。
随机数由6B发送方地址（A2），6B消息号（PN）和1B当前固定为零的优先级组成。
发件人为每个安全关联配置消息编号计数器。每次发送MAC帧时，消息号计数器为+1。一方面，加密不同的密钥流以加密不同的MAC帧，另一方面，可以检测消息号。重播攻击。
3.CCMP完整性检测：
1）接收端首先从MAC帧头获取附着认证数据，并从CCMP头中获取分组号，发送地址和固定优先级，以形成随机数。
2）CCMP根据生成密钥流的方法生成密钥流，并对MAC帧中的密文执行异或运算以获得明文。
3）同时，根据MAC帧中的MIC恢复T.
4）将附加认证数据和明文重建为数据序列，并计算T'，并将计算出的T'与MAC帧恢复的MIC进行比较。如果相同，则完整性检查是正确的。
- 发表于 2019-01-14 08:00
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- 分类：黑客技术
