Copyright (C) 2015 SecTan Lab. All Rights Reserved. 
無線無線無線無線LANセキュリティの基礎セキュリティの基礎セキュリティの基礎セキュリティの基礎
2015年年年年4月月月月19日日日日セクタンラボセクタンラボセクタンラボセクタンラボ
1.無線無線無線無線LANセキュリティの基礎セキュリティの基礎セキュリティの基礎セキュリティの基礎
無線無線無線無線LANネットワークに対する脅威ネットワークに対する脅威ネットワークに対する脅威ネットワークに対する脅威
•ネットワークセキュリティの視点で見ると，無線ネットワークセキュリティの視点で見ると，無線ネットワークセキュリティの視点で見ると，無線ネットワークセキュリティの視点で見ると，無線LANの利用には，大きく分けて３種類のの利用には，大きく分けて３種類のの利用には，大きく分けて３種類のの利用には，大きく分けて３種類の脅威があります。脅威があります。脅威があります。脅威があります。
無線通信無線通信無線通信無線通信
正規の利用者正規の利用者正規の利用者正規の利用者アクセスポイント（アクセスポイント（アクセスポイント（アクセスポイント（AP））））
攻撃者攻撃者攻撃者攻撃者
①通信の盗聴①通信の盗聴①通信の盗聴①通信の盗聴
②不正接続②不正接続②不正接続②不正接続
③通信妨害③通信妨害③通信妨害③通信妨害
図．無線LANネットワークに対する脅威
根本的な対策根本的な対策根本的な対策根本的な対策
•通信の盗聴，不正接続に対しては，暗号化技術通信の盗聴，不正接続に対しては，暗号化技術通信の盗聴，不正接続に対しては，暗号化技術通信の盗聴，不正接続に対しては，暗号化技術によるによるによるによる対策を講じる必要があります。対策を講じる必要があります。対策を講じる必要があります。対策を講じる必要があります。
–暗号化技術を使っていない対策は，根本的な対策にはなりませんので注意してください。暗号化技術を使っていない対策は，根本的な対策にはなりませんので注意してください。暗号化技術を使っていない対策は，根本的な対策にはなりませんので注意してください。暗号化技術を使っていない対策は，根本的な対策にはなりませんので注意してください。
•通信妨害に対しては，残念ながら有効な技術的対策はありません。（たぶん）通信妨害に対しては，残念ながら有効な技術的対策はありません。（たぶん）通信妨害に対しては，残念ながら有効な技術的対策はありません。（たぶん）通信妨害に対しては，残念ながら有効な技術的対策はありません。（たぶん）
①通信の盗聴①通信の盗聴①通信の盗聴①通信の盗聴
②不正接続②不正接続②不正接続②不正接続
③通信妨害③通信妨害③通信妨害③通信妨害
暗号化技術を活用した対策暗号化技術を活用した対策暗号化技術を活用した対策暗号化技術を活用した対策
有効な技術的対策ナシ有効な技術的対策ナシ有効な技術的対策ナシ有効な技術的対策ナシ
・暗号化による通信の保護・認証
WPA2-PSKIEEE802.1x EAP-TLS
暗号化技術の適用範囲（暗号化技術の適用範囲（暗号化技術の適用範囲（暗号化技術の適用範囲（1）））） 無線無線無線無線LANの接続手順の接続手順の接続手順の接続手順
•暗号化技術を使っていても，クライアントが，暗号化技術を使っていても，クライアントが，暗号化技術を使っていても，クライアントが，暗号化技術を使っていても，クライアントが，APに接続する際，に接続する際，に接続する際，に接続する際，ESSID確認の通信は確認の通信は確認の通信は確認の通信は暗号化されません。暗号化されません。暗号化されません。暗号化されません。
ESSID確認，確認，確認，確認，APののののBSSID（（（（MACアドレス）の特定アドレス）の特定アドレス）の特定アドレス）の特定
認証認証認証認証（Authentication）* 不十分な認証機能のため，実質的には認証の用を成していません
アソシエーションアソシエーションアソシエーションアソシエーション（Association）
暗号通信の準備暗号通信の準備暗号通信の準備暗号通信の準備
データ通信データ通信データ通信データ通信
図．無線LANの接続手順
暗号化で保護される範囲暗号化で保護される範囲暗号化で保護される範囲暗号化で保護される範囲
ESSID確認確認確認確認の通信の通信の通信の通信は暗号化されないは暗号化されないは暗号化されないは暗号化されない
暗号化技術の適用範囲（暗号化技術の適用範囲（暗号化技術の適用範囲（暗号化技術の適用範囲（2）））） 無線無線無線無線LANフレームフレームフレームフレーム
•無線無線無線無線LANフレームは，ざっくり言うと，「フレームは，ざっくり言うと，「フレームは，ざっくり言うと，「フレームは，ざっくり言うと，「IEEE802.11ヘッダー」と「データ」で構成されてヘッダー」と「データ」で構成されてヘッダー」と「データ」で構成されてヘッダー」と「データ」で構成されています。います。います。います。
•このうち，暗号化されるのは，「データ」部分のみです。このうち，暗号化されるのは，「データ」部分のみです。このうち，暗号化されるのは，「データ」部分のみです。このうち，暗号化されるのは，「データ」部分のみです。（どの暗号化方式を採用しても同じです）（どの暗号化方式を採用しても同じです）（どの暗号化方式を採用しても同じです）（どの暗号化方式を採用しても同じです）
•IEEE802.11ヘッダーに含まれるヘッダーに含まれるヘッダーに含まれるヘッダーに含まれるMACアドレス等は暗号化されません。アドレス等は暗号化されません。アドレス等は暗号化されません。アドレス等は暗号化されません。
IEEE802.11ヘッダーヘッダーヘッダーヘッダーデータデータデータデータ
暗号化で保護される範囲暗号化で保護される範囲暗号化で保護される範囲暗号化で保護される範囲
APののののBSSID，，，，クライアントクライアントクライアントクライアントののののMACアドレスアドレスアドレスアドレス等は暗号されない等は暗号されない等は暗号されない等は暗号されない
図．無線LANフレームのイメージ
（注）イメージ図であり，厳密なフレーム構成とは異なります
•APをステルスをステルスをステルスをステルスSSIDに設定にすると，に設定にすると，に設定にすると，に設定にすると，APはビーコンによるはビーコンによるはビーコンによるはビーコンによるSSIDの発信を停止します。の発信を停止します。の発信を停止します。の発信を停止します。
•ステルスステルスステルスステルスSSIDののののAPに接続したいクライアントに接続したいクライアントに接続したいクライアントに接続したいクライアントはははは，接続したい，接続したい，接続したい，接続したいSSIDを埋め込んだを埋め込んだを埋め込んだを埋め込んだ「「「「Probe Request」発信します。」発信します。」発信します。」発信します。
•APはははは，自身の，自身の，自身の，自身のSSIDと一致した場合，「と一致した場合，「と一致した場合，「と一致した場合，「Probe Response」で応答し，接続手順に進み」で応答し，接続手順に進み」で応答し，接続手順に進み」で応答し，接続手順に進みます。ます。ます。ます。
アクセスポイント（アクセスポイント（アクセスポイント（アクセスポイント（AP））））
図．ステルスSSIDのイメージ
クライアントクライアントクライアントクライアント
①①①①SSIDが○○のが○○のが○○のが○○のAPいますかー？いますかー？いますかー？いますかー？いませんか！？（いませんか！？（いませんか！？（いませんか！？（Probe Request））））②ハーイ！僕でー②ハーイ！僕でー②ハーイ！僕でー②ハーイ！僕でーすすすす！！！！（（（（Probe Response））））
SSID確認の通信は暗号化されないため，確認の通信は暗号化されないため，確認の通信は暗号化されないため，確認の通信は暗号化されないため，ステルスステルスステルスステルスSSIDにしてもにしてもにしてもにしても，，，，SSIDはすぐバレはすぐバレはすぐバレはすぐバレるるるる（それに，クライアントが社外でProbe Requestを発信するのは気持ち悪い？）
対策（？）対策（？）対策（？）対策（？） ステルスステルスステルスステルスSSID
対策（？）対策（？）対策（？）対策（？） MACアドレス制限アドレス制限アドレス制限アドレス制限
•正規クライアントが通信する際，正規クライアントが通信する際，正規クライアントが通信する際，正規クライアントが通信する際，IEEE802.11ヘッダーにヘッダーにヘッダーにヘッダーにMACアドレスを平文で埋め込アドレスを平文で埋め込アドレスを平文で埋め込アドレスを平文で埋め込んだフレームを発信しています。んだフレームを発信しています。んだフレームを発信しています。んだフレームを発信しています。
「正規クライアントの「正規クライアントの「正規クライアントの「正規クライアントのMACアドレス」はすぐバレアドレス」はすぐバレアドレス」はすぐバレアドレス」はすぐバレるるるる
「認証」として頼るべきではなく，補助的に使うべき「認証」として頼るべきではなく，補助的に使うべき「認証」として頼るべきではなく，補助的に使うべき「認証」として頼るべきではなく，補助的に使うべき
（APのパスワードを知っている正規利用者の私的な利用抑制など）
2.WPA2-PSK
いきなり結論いきなり結論いきなり結論いきなり結論
•WPA2-PSK（暗号アルゴリズム：（暗号アルゴリズム：（暗号アルゴリズム：（暗号アルゴリズム：AES）を利用すれば，とりあえず安全です。）を利用すれば，とりあえず安全です。）を利用すれば，とりあえず安全です。）を利用すれば，とりあえず安全です。
•ただしただしただしただし，いくつか注意点があります。，いくつか注意点があります。，いくつか注意点があります。，いくつか注意点があります。
正規クライアントの暗号通信の準備パケットをキャプチャすれば，正規クライアントの暗号通信の準備パケットをキャプチャすれば，正規クライアントの暗号通信の準備パケットをキャプチャすれば，正規クライアントの暗号通信の準備パケットをキャプチャすれば，オフラインで総当たり攻撃が可能オフラインで総当たり攻撃が可能オフラインで総当たり攻撃が可能オフラインで総当たり攻撃が可能
とことん長いパスワードを設定しましょうとことん長いパスワードを設定しましょうとことん長いパスワードを設定しましょうとことん長いパスワードを設定しましょう（（（（IPAでは最低でもでは最低でもでは最低でもでは最低でも20文字を推奨）文字を推奨）文字を推奨）文字を推奨）
同じ同じ同じ同じAPに接続しているクライアント（＝同じパスワードを利用）であれば，に接続しているクライアント（＝同じパスワードを利用）であれば，に接続しているクライアント（＝同じパスワードを利用）であれば，に接続しているクライアント（＝同じパスワードを利用）であれば，通信の盗聴が可能通信の盗聴が可能通信の盗聴が可能通信の盗聴が可能
ビジネスホテル等ビジネスホテル等ビジネスホテル等ビジネスホテル等のののの無料の公共無線無料の公共無線無料の公共無線無料の公共無線LANを利用する際は，を利用する際は，を利用する際は，を利用する際は，盗聴される前提で利用しましょう（盗聴される前提で利用しましょう（盗聴される前提で利用しましょう（盗聴される前提で利用しましょう（POP3はやめましょう）はやめましょう）はやめましょう）はやめましょう）
（企業で使う場合は，IEEE802.1x EAP-TLSを使いましょう・・・）
3.［オマケ［オマケ［オマケ［オマケ ］やってみよう！］やってみよう！］やってみよう！］やってみよう！
やってみよう（やってみよう（やってみよう（やってみよう（1）））） 検証環境検証環境検証環境検証環境
•論より実践！ご家庭の無線論より実践！ご家庭の無線論より実践！ご家庭の無線論より実践！ご家庭の無線LAN通信をキャプチャしてみましょう。通信をキャプチャしてみましょう。通信をキャプチャしてみましょう。通信をキャプチャしてみましょう。
無線通信無線通信無線通信無線通信・・・・WPA2-PSK・ステルス・ステルス・ステルス・ステルスSSID
正規の利用者正規の利用者正規の利用者正規の利用者アクセスポイント（アクセスポイント（アクセスポイント（アクセスポイント（AP））））
Sony Vaio type P + Backtrack4(aircrack-ng)（（（（APのパスワード未設定）のパスワード未設定）のパスワード未設定）のパスワード未設定）
キャプキャプキャプキャプるるるる人人人人
やってみよう（やってみよう（やってみよう（やってみよう（2）））） キャプチャ直後の状況キャプチャ直後の状況キャプチャ直後の状況キャプチャ直後の状況
•キャプキャプキャプキャプりりりり始めた直後の画面です。電波がたくさん飛んでいるのが分かります。始めた直後の画面です。電波がたくさん飛んでいるのが分かります。始めた直後の画面です。電波がたくさん飛んでいるのが分かります。始めた直後の画面です。電波がたくさん飛んでいるのが分かります。
ステルスステルスステルスステルスSSIDなので，まだ見えませんなので，まだ見えませんなので，まだ見えませんなので，まだ見えません
自宅自宅自宅自宅APののののBSSID（（（（MACアドレス）アドレス）アドレス）アドレス）
やってみよう（やってみよう（やってみよう（やってみよう（3）））） 特定特定特定特定APの詳細情報の詳細情報の詳細情報の詳細情報
•自宅自宅自宅自宅APののののBSSIDの詳細情報を見ると，クライアントのの詳細情報を見ると，クライアントのの詳細情報を見ると，クライアントのの詳細情報を見ると，クライアントのMACアドレスが見えます。アドレスが見えます。アドレスが見えます。アドレスが見えます。
接続中のクライアントの接続中のクライアントの接続中のクライアントの接続中のクライアントのMACアドレスアドレスアドレスアドレス
やってみよう（やってみよう（やってみよう（やってみよう（4）））） ステルスステルスステルスステルスSSID回避回避回避回避
•ジっと待っていれば，いつかジっと待っていれば，いつかジっと待っていれば，いつかジっと待っていれば，いつかProbe Rquestが送信されますが，キャプが送信されますが，キャプが送信されますが，キャプが送信されますが，キャプるるるる人は気が短い人は気が短い人は気が短い人は気が短いので，正規クライアントに認証解除フレーム（ので，正規クライアントに認証解除フレーム（ので，正規クライアントに認証解除フレーム（ので，正規クライアントに認証解除フレーム（Deauthentication）を投げてみます。）を投げてみます。）を投げてみます。）を投げてみます。
強制切断されたクライアントが発信した強制切断されたクライアントが発信した強制切断されたクライアントが発信した強制切断されたクライアントが発信したProbe Requestから，から，から，から，SSIDが表示されましたが表示されましたが表示されましたが表示されました
やってみよう（やってみよう（やってみよう（やってみよう（5）））） キャプチャしたパケットの確認キャプチャしたパケットの確認キャプチャしたパケットの確認キャプチャしたパケットの確認
パケットキャプチャすると，パケットキャプチャすると，パケットキャプチャすると，パケットキャプチャすると，SSIDがががが平平平平文で発信されていることが確認できます文で発信されていることが確認できます文で発信されていることが確認できます文で発信されていることが確認できます
やってみよう（やってみよう（やってみよう（やってみよう（6）））） PSKの解読（辞書攻撃）の解読（辞書攻撃）の解読（辞書攻撃）の解読（辞書攻撃）
root@btroot@btroot@btroot@bt:~# :~# :~# :~# aircrackaircrackaircrackaircrack----ng hogeng hogeng hogeng hoge----01.cap 01.cap 01.cap 01.cap ----w dic.txtw dic.txtw dic.txtw dic.txt
Opening hoge-01.capRead 533 packets.
#  BSSID              ESSID                     Encryption1  00:A0:B0:XX:XX:XX  MyAP-WPA                WPA (1 handshake)
Choosing first network as target.
Opening hoge-01.capReading packets, please wait...
Aircrack-ng 1.0 r1645
[00:00:00] 4 keys tested (35.47 k/s)
KEY FOUND! [ 1a2s3d4f5g6h7j8k9 ]
Master Key     : 01 C5 42 7B 15 77 B2 8B E1 9D 16 7D A8 8D F5 D2AE 19 EF 1E AF C0 8F 9F 92 AB 5F 14 63 3E 2D FF
Transient Key  : 6C DA 3A B7 B0 08 F3 71 8F 11 B0 07 4F 16 8A AFFE 7C 8C 3C 3E 0C 3E D0 CA 06 A2 CC 57 44 A0 6BC1 01 53 BD B8 90 96 20 23 CA 05 64 32 61 4B 7AB6 31 37 56 36 B4 54 71 27 8C 77 DD 53 46 94 22
EAPOL HMAC     : 95 F4 48 36 50 3B BA 41 35 94 5D AC 49 54 69 19root@btroot@btroot@btroot@bt:~#:~#:~#:~#
キャプチャしたデータを解析します。キャプチャしたデータを解析します。キャプチャしたデータを解析します。キャプチャしたデータを解析します。今回は辞書に載っているパスワード今回は辞書に載っているパスワード今回は辞書に載っているパスワード今回は辞書に載っているパスワードだったので，瞬殺でしただったので，瞬殺でしただったので，瞬殺でしただったので，瞬殺でした（type Pでは，総当たりでこの文字数は厳しい）
まとめまとめまとめまとめ
無線無線無線無線LANのセキュリティ対策は，適切な暗号化技術で実施のセキュリティ対策は，適切な暗号化技術で実施のセキュリティ対策は，適切な暗号化技術で実施のセキュリティ対策は，適切な暗号化技術で実施
WPA2-PSK(AES)はとりあえず安全。でも，いろいろ注意が必要はとりあえず安全。でも，いろいろ注意が必要はとりあえず安全。でも，いろいろ注意が必要はとりあえず安全。でも，いろいろ注意が必要（大企業であれば，（大企業であれば，（大企業であれば，（大企業であれば，IEEE802.1x EAP-TLSを使うべき。現時点でを使うべき。現時点でを使うべき。現時点でを使うべき。現時点ではははは最強）最強）最強）最強）
ステルスステルスステルスステルスSSID，，，，MACアドレス制限は，補助的に利用アドレス制限は，補助的に利用アドレス制限は，補助的に利用アドレス制限は，補助的に利用