Gestione della sicurezza di una
rete Wireless tramite tecnologia
Microsoft
Fabrizio grossi
Configurazione di Default
War Driving/War Chalking: Europa
Agenda
• WEP
• Protocollo IEEE 802.1x
•
Radius
•
PKI
•
EAP
•
PEAP
• WPA
WEP
Autenticazione e Crittografia
• Fornisce Autenticazione e Crittografia
• Autenticazione generata utilizzando cifratura
Challenge/Response
• Lavora al livello data link, WEP richiede che la stessa
secret key sia condivisa tra tutti i sistemi in comunicazione
(PCs e APs)
• Autenticazione per device e non per utente
• Tutti i sistemi condividono la stessa chiave:
WEP
Vulnerabilità
•
•
•
•
•
•
WEP può essere decifrata sia nella variante a 40- che in quella a 128-bit,
utilizzando tool disponibili in Internet (Airsnort ecc..)
Le chiavi WEP statiche possono essere ottenute catturando un numero
sufficiente (alcune migliaia) di “Pacchetti Deboli” (Fluhrer, Martin e Shamir)
A seconda del traffico della rete, questo può richiedere da poche ore a molti
giorni (stiamo viaggiando a 54 Mbs)
Il firmware delle schede WLAN più recenti è progettato per minimizzare la
generazione di “Pacchetti Deboli”
Altri attacchi: WEP Dictionary Attack (Tim Newsham wep_crack)
Rogue AP
• Non c’è mutua autenticazione. Un AP autentica un client ma i client non
autenticano l’AP
•
Access non autorizzati
• Sono autenticati solo i device (gli utenti no)
Debolezze in WEP
Non è stata progettata pensando alla Sicurezza !
•
WEP (buone Intenzioni)
•
•
•
•
WEP (però ...)
•
•
•
•
•
Usa una secret key
Checksum per garantire l’integrità dei dati (checksum è cifrato con la secret key)
Usa l’algoritmo di cifratura RC4
La chiave è “condivisa”
Initialization Vector che è usato durante il processo di cifratura è di soli 24 bits
(quando RC4 permette da 40 a 128 bit)
Nessuna gestione della chiave (una delle vulnerabilità peggiori di ogni sistema
di crittografia – distribuzione delle chiavi “open”)
Rende il protocollo vulnerabile (“eavesdropping” “tampering”)
E, quindi, compromette confidentiality & data integrity e fornisce uno scarso
controllo di accesso.
Agenda
• WEP
• Protocollo IEEE 802.1x
•
Radius
•
PKI
•
EAP
•
PEAP
• WPA
WEP vulnerability
What the possible alternatives to WEP?
Soluzioni
Alternative
802.1x
Aggiunge a WEP le caratteristiche del protocollo 802.1x (meccanismi di
autenticazione e autorizzazione, rotazione della chiave WEP) per
mitigarne le principali debolezze e per usare un server RADIUS enterprise
centralizzando i directory system.
WPA
WPA risolve i problemi di WEP utilizzando una tecnica di cifratura
complessa (TKIP: temporal key integrity protocol). Ci saranno ulteriori
miglioramenti con lo standard 802.11i.
VPN
VPN, creano un tunnel attraverso Internet e sono state usate nell’accesso
dial-up da remoto. La tecnologia VPN può utilizzare una cifratura forte e
può anche fornire l’autenticazione per utenti e terminali wireless
utilizzando RADIUS.
Combinazione di
tecnologie
Combinazione delle tecnologie esistenti.
Protocollo IEEE 802.1X
Protocollo IEEE 802.1X
• Standard IEEE per reti Locali e metropolitane che
utilizza: Port-Based Network Access Control
• Approvato da IEEE-SA Standards Board il 14 Giugno
2001
(http://standards.ieee.org/getieee802/download/802.1X-2001.pdf)
• Approvato da American National Standards Institute
(ANSI) il 25 Ottobre 2001
Protocollo IEEE 802.1X
•
Definisce un meccanismo di Autenticazione e
Autorizzazione per Port-based network devices
(IEEE 802 LAN)
•
L’obiettivo è impedire l’accesso alle porte da parte
dei device se il processo di Autenticazione e
Autorizzazione fallisce.
•
Si basa su tecnologie esistenti:
•
Extensible Authentication Protocol (EAP)
•
Remote Authentication Dial-In User Service (RADIUS)
Protocollo IEEE 802.1X
Semi-Public Network
Enterprise Network
Authentication
Server
Authenticator
Supplicant : entità (client/user) che viene autenticata
dall’Authenticator
Supplicant
Authenticator : entità (NAS, AP) che facilità
l’autenticazione di altre entità
Supplicant
Non-802.1X
Authentication
Server
: entità (RADIUS Server) che fornisce
un servizio di autenticazione a un
autenticatore
Protocollo IEEE 802.1X
Un passo avanti
Per una implementazione sicura con
IEEE 802.11, si usano:
• RADIUS: Remote Authentication Dial-In User Service
• PKI: Public Extensible Key Infrastructure
• EAP: authentication protocol
• PEAP: Protected Extensible authentication protocol
• Active Directory per migliorare la gestione, l’affidabilità e la
sicurezza
RADIUS
Remote Authentication Dial-In User
Service
IAS
Internet Authentication Service
RADIUS
Overview
• Remote Authentication Dial-In User Service (RADIUS)
• RFCs 2865 e 2866
• Fornisce Autenticazione, Autorizzazione e Accounting
centralizzati (AAA) per:
• Access Point (AP) Wireless
• Authenticating Ethernet switches
• Virtual private network (VPN) server
• Altri Network Access Server (eg: NAS for PSTN)
RADIUS
Chiavi di Cifratura
• RADIUS genera chiavi di sessione per-user
•
•
Usate per la cifratura WEP
RADIUS server manda la chiave di sessione all’Access Point
(cifrata con lo shared secret AP - RADIUS)
• Access point ha una global WEP key
•
•
•
Usata durante l’autenticazione del client all’AP
Inviata nel messaggio EAPOW-key
Cifrata con la chiave di sessione
• Le chiavi sono rigenerate quando…
•
•
La chiave scade (60 minuti di default)
Il Client si connette a un altro AP
IAS
Overview
• Internet Authentication Service
•
Microsoft® RADIUS server fornito con Windows
Server Family
• Usa Active Directory® come Database degli
account utente
•
Usa le credenziali degli utenti di Dominio per
l’autenticazione
• Per l’Autorizzazione usa le proprietà di dial-in
dell’utente e le remote access policy
• Supporto per Policy sofisticate basate su gruppi, access
medium, time of day, ecc.
IAS
Remote Access Policy
• Insieme ordinato di regole che definiscono come
le connessioni sono autorizzate o rifiutate
basandosi su:
• Condizioni
• Impostazioni del Profilo
• Se autorizzati, il profilo e le proprietà di dial-in
dell’account specificano le restrizioni della
connessione
IAS
Autorizzazioni per Wireless
• Remote access permission per gli account utente
• Remote access policy per tipo di connessione
wireless e per gruppo
• Condizioni
• NAS-Port-Type=Wireless-IEEE 802.11
• Windows-Groups membership (eg = WirelessUsers)
• Impostazioni del Profilo
• Cifratura più sicura
• Metodologia di autenticazione EAP-TLS
IAS
Infrastruttura generale
Access
clients
Dial-up
server
VPN
server
Wireless
AP
Access
servers
IAS
proxy
RADIUS
protocol
IAS
server
Active Directory
PKI
Public Key Infrastructure
PKI
Certificati in PEAP e EAP/TLS
•
Certificato Computer installato su:
•
Wireless client
•
IAS server
•
Il Certificato utente non è necessario per i client wireless che
usano PEAP
•
Il Certificato utente deve essere presente sui client wireless
per utilizzare EAP/TLS
•
Ogno entità deve essere in grado di validare il certificato dell’altra
entità
•
Wireless client  Certificato IAS server
•
IAS server wireless  Certificato client
PKI
Novità in Windows Server 2003
• Migliore gestione della CA con la separazione dei ruoli di
gestione della CA:
•
(admin, officer, auditor e backup operator)
• Auto enrollment per utente
• Auto renewal per utente e computer
• Delta CRL publishing e processing
• “CAPICOM” per firma & cifratura
• General private key archival/recovery service
• Certificate template editabili
EAP
Extensible Authentication Protocol
EAP
Overview
• Framework per specificare i meccanismi di
autenticazione
• Permette di scegliere i meccanismi di
autenticazione
• No built-in security
• I metodi di autenticazione devono incorporare
metodologie di sicurezza
EAP
Flusso di Autenticazione Wireless
Wireless
AP
Wireless
client
EAP messages
RADIUS messages
EAP conversation
RADIUS
server
EAP
EAP in IEEE 802.1x
• IEEE 802.1x supporta nativamente MD5Challenge (CHAP) nell’autenticazione EAP
• MD5 challenge è vulnerabile agli attacchi a
dizionario per trovare la password utente
• MD5 challenge NON è appropriato per un
accesso Wireless Sicuro
PEAP
Protected EAP
• Metodo di Autenticazione basato su EAP
• Usa un canale cifrato durante l’autenticazione
EAP
• E richiesto un Certificato sul RADIUS server (solo
per autenticare il server)
• Elimina gli attacchi a dizionario off-linecontro le
password
PEAP
Architettura
TLS
GSS_API
Kerberos
PEAP
MS-CHAPv2
TLS
IKE
MD5
EAP
layer
EAP
PPP
802.3
802.5
method
layer
802.11
Anything…
media
layer
EAP/TLS
Certificato utente
• L’utente ha il proprio certificato client
• Il processo di logon al dominio Windows avviene
tramite il certificato (no password)
• Mutua Autenticazione:
•
RADIUS <> Client
• E’ necessaria una Public Key Infrastructure per le
gestione dei certificati
IEEE 802.1X
associato a
IEEE 802.11
802.1X
Over 802.11
Supplicant
Authenticator
(wireless client)
(Access Point)
802.11 association
Authentication Server
(RADIUS Server)
Access blocked
EAPOL-start
EAP-request/identity
EAP-response/identity
RADIUS-access-request
EAP-request
RADIUS-access-challenge
EAP-response (credentials)
RADIUS-access-request
EAP-success
RADIUS-access-accept
EAPOW-key (WEP)
Access allowed
IEEE 802.1X protocol
Associazione
• La connessione LAN dell’Autenticatore ha due “porte” virtuali
(controllata e non controllata)
• L’associazione 802.11 avviene inizialmente utilizzando la porta
non controllata
•
Deve parlare con l’AP e ottenere un indirizzo IP
• E’ permesso solo l’accesso all’AP (porta non controllata) fino a
che non si è autenticati con successo
•
AP scarta il traffico non-EAPOL
•
Dopo che la chiave è stata inviata (EAPOW-key), l’access attraverso
l’AP è permesso tramite la porta controllata
Prima dell’Autenticazione
Air
Access Point
(Authenticator)
RADIUS Server
(AuthN Server)
CA
Directory
DHCP
Wireless client
(supplicant)
Radio Controlled port:
impedisce ai client
l’accesso alla LAN
Radio Uncontrolled port:
permette all’autenticatore di
contattare il server di
autenticazione
Dopo l’Autenticazione
Air
Access Point
(Authenticator)
RADIUS Server
(AuthN Server)
Wireless client
(supplicant)
Radio Controlled port: adesso
permette al supplicant di accedere
alla LAN (DHCP releases an IP
address)
CA
Directory
DHCP
PEAP Windows domain logon
IAS requests client identity and sends
its’ public certificate to create TLS
channel
Uncontrolled Port
TLS channel
Client send computer and
user credentials through
TLS channel
IAS
IAS validates computer and
user credentials, then sendsWEP key
WEP session key
1. wireless join request
2. successful wireless join
Access Point
User inserts its
own credentials
AP permits traffic only through uncontrolled port
AP permits traffic through controlled port
DHCP
Client requests IP
Address
DHCP releases IP Address
Client sends logon
credential to DC
(Kerberos)
Controlled Port
DC verifies credentials and
sends TGT (Kerberos)
DC
IEEE 802.1X protocol
Miglioramente nella sicurezza
• Cosa aggiunge 802.1X per rendere securo WEP:
•
Autentica utenti e/o computer prima che il client
ottenga un indirizzo IP valido
•
Gestisce chiavi le chiavi che possono essere usate
per fornire autenticazione, integrità e confidenzialità
per-packet
•
Effettua frequenti scambi di chiavi e chiavi differenti
sono usate per ogni client
IEEE 802.1X con PEAP
Hacker Challenge 1/3
•
Gli attacchi per decifrare la chiave WEP (Spoofing Attack e
Sniffing)sono mitigati da 802.1x e non possono essere più
usati
•
Di cosa ha bisogno un hacker per accedere a una rete
protetta da 802.1x con PEAP:
1.
Certificato della Root CA usata dal RADIUS Server
• Non è obbligatorio se il client sceglie di non vallidare il
certificato server
IEEE 802.1X con PEAP
Hacker Challenge 2/3
2.
Username e Password di un utente wireless autorizzato
•
Può essere ottenuto con :
• Chiamata che sembra provenire dall’ IT Department/Help
Desk che richiede username/pwd
• Falsa mail dall’ IT/help Desk, modificato che richiede
username/pwd, con un indirizzo “from” intercettato e un
“reply to” modificato
IEEE 802.1X con PEAP
Hacker Challenge 3/3 - Esempio
Received: from BMX (69.10.5.17) by mail.secure.net (6.5.032)
id 3E886DE400572C0F for [email protected]; Wed, 9 Apr 2003 11:50:47 +0200
Message-ID: <003301c2fe7d$7e336620$e916160a@BMX>
Reply-To: "IT Help Desk" <[email protected]>
From: "IT Help Desk" <[email protected]>
To: <[email protected]>
Subject: Expense Report password change
Date: Wed, 9 Apr 2003 11:50:43 +0200
MIME-Version: 1.0
(omissis....)
Hi, starting from tomorrow we are going to upgrade the Expense Report system.
In order to mantain access, please provide me your exact
Domain username/password (with correct uppercase/lowercase letter)
before tomorrow evening
Best Regards,
John Smart, IT Helpdesk Manager
www.secure.net
/*\ .. . . . . . . . . . . . .
\ / . ASCII Ribbon Campaign .
X .- NO HTML/RTF in e-mail .
/ \ .- NO Word docs in e-mail.
/
\ .. . . . . . . . . . . . .
IEEE 802.1X con PEAP
Analisi dei rischi
• Controlli di Sicurezza applicati:
• Metodi di Autenticazione migliori di quelli di WEP:
•
Ogni utente deve autenticarsi con utente & password di
Dominio. Eventalmente si può autenticare il computer
invece che l’utente.
•
Le credenziali sono inviate in un tunnel TLS cifrato
• Migliore cifratura dei dati (Confidentiality, Integrity)
•
Migliora la gestione delle chiavi WEP key (mitiga WEP Key
Crack and Disclosure)
IEEE 802.1X with PEAP
Analisi dei rischi
• Costo di implementazione / gestione
•
Alto (small network)
•
Basso (enterprise network, facile da distribuire)
• Rischio residuo
•
Medio/Basso (vulnerabilità delle password deboli)
IEEE 802.1X with EAP-TLS
Hacker Challenge
•
Di cosa ha bisogno un hacker per accedere a una rete
protetta da 802.1X-EAP-TLS
1.
Il Certificato Utente (e/o computer) di un utente autorizzato
a usare wireless
• Non è semplice da ottenere con social engineering e altri
metodi. La cosa migliore è rubare un laptop!
2.
Uno Username & Password per autenticarsi sul laptop per
accedere ai Certificati nello storage protetto
• Attacco brute force attack o social Engineering
IEEE 802.1X with EAP-TLS
Analisi dei rischi
Controlli di Sicurezza applicati :
•
Stessi di PEAP con metodo di Autenticazione migliore
•
Autenticazione è fatta utilizzando il certificato utente dello
user invece che username/password
•
Certificato può essere salvato in:
1. “storage protetto” del Computer, a cui può accedere solo l’utente
dopo che ha fatto logon con Username & Password validi
2. Smart card che deve essere rimossa dal computer e a cui si accede
solo digitando il PIN (2 factor authentication)
IEEE 802.1X with EAP-TLS
Analisi dei rischi
• Costo di implementazione / gestione
•
High (small network)
•
Medium (enterprise network, richiede PKI)
• Rischio residuo
•
Medio/basso
•
basso (2 factor auth: certificate su smart-card con
PIN)
IEEE 802.1X protocol
Unresolved vulnerabilities
•
Debolezze di 802.11
•
•
Autenticazione/Cifratura per i pacchetti di gestione (reassociate,
disassociate)
Altre debolezze di WEP
•
Bit flipping con IV conosciuti (packet spoofing)
•
No IV replay protection
•
Saranno risolti dal nuovo standard: Wi-Fi Protect Access (WPA) e 802.11i
•
PEAP “user” vulnerability
•
Utente usa password deboli e non c’è una policy per imporre password
sicure
IEEE 802.1X protocol
Denial of Service
• 802.11 messaggi associate/disassociate sono
non autenticati e in chiaro
• Attacker può forgiare messaggi di disassociation
causando Denial of Service
• Tutti i client sono forzati a disassociarsi e
riassociarsi, il trasferimento dati è interrotto
IEEE 802.1x
Disponibilità nella piattaforma Windows
• Client: Windows XP service pack 1
• Server: Windows Server 2003 IAS
• Backporting a Windows 2000
•
Client e IAS devono avere SP3
•
Client e IAS devono avere 802.1x client pack (KB 313664)
Wi-Fi Protected Access (WPA) Quick overview
•
Standard interim su cui si sono accordati i
wireless vendors
•
Contiene un sottoinsieme delle feature di
sicurezza che sono nello standard 802.11i
(comincia a essere disponibile)
Wi-Fi Protected Access (WPA) Caratteristiche di
sicurezza
•
Autenticazione
•
•
Cifratura e data integrity
•
•
•
•
Autenticazione 802.1x è obbligatoria in WPA (EAP o preshared
key in SOHO)
Temporal Key Integrity Protocol (TKIP) rimpiazza WEP per
alcune operazioni
Nuovo algoritmo di message integrity check (MIC) che utilizza il
Michael algorithm
WPA definisce l’uso di Advanced Encryption Standard (AES)
come un sostituto opzionale per la cifratura WEP (dipende dalle
funzionalità HW)
WPA risolve molte delle debolezze di WEP
References
• Security of the WEP Algorithm
• http://www.isaac.cs.berkeley.edu/isaac/wep-faq.html
• 802.1x – Port-Based Network Access Control
• http://www.ieee802.org/1/pages/802.1x.html
• PPP Extensible Authentication Protocol
• http://www.ietf.org/rfc/rfc2284.txt
• PPP EAP-TLS Authentication Protocol
• http://www.ietf.org/rfc/rfc2176.txt
• Protected EAP Protocol
• ftp://ftp.rfc-editor.org/in-notes/internet-drafts/
draft-josefsson-pppext-eap-tls-eap-05.txt
References

Microsoft PKI Technology Page


http://www.microsoft.com/technet/security/pkitech
.asp
What’s New in Windows XP and .NET

http://www.microsoft.com/windowsxp/pro/techinfo
/planning/pkiwinxp/default.asp
References
WPA
 The Cable Guy - March 2003 - Wi-Fi Protected
Access (WPA) Overview
 http://www.microsoft.com/technet/treeview/def
ault.asp?url=/technet/columns/cableguy/cg020
3.asp
 Overview of the WPA Wireless Security Update in
Windows XP
 http://support.microsoft.com/?kbid=815485
 Wi-Fi alliance WPA information
 http://www.wifi.com/OpenSection/protected_access.asp
Lab: Creazione utenti in AD
• Creo 3 utenti in AD:
• neo2, neo3, neo4
• Fanno parte dei Gruppi:
• Utenti-WIFI
• Utenti-VPN
Come si implementa
• Autoenroll dei Certificati
• Configurazione dell’AP
• Configurazione dell’IAS Server (Radius)
• Configurazione del client
Lab: Configurazione Access Point
• Configuro l’Autenticazione:
• WPA
• Configuro l’indirizzo IP del Radius Server (IAS)
• Shared Secret con password “forte”
Lab: configurazione IAS (Radius)
• Aggiungo l’AP come Radius Client
•
Radius Standard
•
Configuro lo stesso Shared Secret che ho inserito sull’AP
• Creo una RemoteAccess Policy
•
Policy Conditions:
• NAS-Port-Type = Wireless
• Windows-Group = CONT \ Utenti-WIFI
•
Imposto il Profilo:
• Autenticazione = PEAP e EAP-TLS
• Assegno un certificato
Lab: Configurazione del Client (PEAP)
•
Administrator configura le rete Wireless SecurityV per utilizzare
Autenticazione WPA (PEAP)
•
Wireless Network Key:
•
•
•
•
Autenticazione:
•
•
•
•
•
•
•
WPA / TKIP
AES ??? Occhio all’hardware !
E’ Autenticazione WPA (non confondere con interfaccia dell’AP HP-520)
PEAP con le credenziali di logon – valida il certificato server
NON: Authenticate as computer
REBOOT per situazione Standard = utente riceve pc e lo accende.
REBOOT - Logon come utente che ha già creato il profilo sul client -Analisi
di log (Event Viewer – System)
REBOOT - logon con utente nuovo -Analisi di log (Event Viewer – System)
= NON c’è il PROFILO!!!
Abilito Authenticate as computer: DIFFERENZE
Stiamo usando UN SOLO certificato (IAS Server)
Lab : Creazione dei Certificati
• Creare modello di Certificato (AutoEnroll)
•
•
Duplico un modello esistente (User o computer)
Deve ottenere le informazioni per costruire il certificato senza
richiedere input
• Request Handling e Subject Name
• Attenzione per esempio all’e-mail name
•
•
•
•
Attenzione alle politiche di pubblicazione in AD e al blocco dei
duplicati
Assegno le permission di Read, Enroll Autoenroll agli
Authenticated User o ai Domain Computers
Rilascio il Certificato nella CA
Modifico le Group Policy
Lab: Configurazione del Client (EAP-TLS)
•
Administrator imposta Smart Card or Other Certificate e configura le rete Wireless
SecurityV per utilizzare Autenticazione WPA (EAP-TLS)
•
Wireless Network Key:
•
•
WPA / TKIP
Autenticazione:
•
Smart Card or other Certificate valida il certificato server
•
•
•
•
•
•
Usa un certificato sul computer e non la Smart Card
Authenticate as computer
Logon come utente che ha già creato il profilo sul client -Analisi di log (Event Viewer
– System)
logon con utente nuovo -Analisi di log (Event Viewer – System) = NON c’è il
PROFILO!!!
Abilito Authenticate as computer: DIFFERENZE
Stiamo usando UN certificato per l’IAS Server e UNO per ogni utente.
•
•
AutoEnroll
AutoEnroll anche per il rinnovo dei certificati
Lab: note
• Autoenroll ha delle difficoltà con Auth EAP-TLS:
• Si autentica come computer
• Non fa in tempo a fare AutoEnroll di certificato user
• Il problema è il tempo di aggiornamento di GPO
• Bisogna usare la connessione Wired se no si
disconnette
Lab: reti SOHO
• Autenticazione WPA-PSK (Pre Shared Key)
• Ottima sicurezza
• Bassissimi costi (non serve un server)
• Rimane il problema delle Password deboli (PSK)
e del rinnovo della PSK
• Ottimo per casa / studi /uffici con pochi client
Lab: Utente va a casa e si collega con VPN
• Disabilito scheda Wireless e lo collego con Ethernet
• Può usare PPTP
• Ha i certificati (AutoEnroll anche per certificato per
IPSec)
• Può usare L2tp/IPSec
•
Molto più sicuro
•
Molto più efficente, non chiede credenziali: doppio click e si
connette.
• Posso creargli le connessioni con CMAK
Lab: Conclusioni
• Cosa ha dovuto fare l’utente dopo la consegna del PC?
•
•
Richiesta certificati ? NO!
Configurazioni Wireless ? NO!
• Vedi GPO e le nuove GP di W2k3-SP1
•
Configurazioni VPN ? NO !
• CMAK
• Funziona tutto! Non ha scuse gli tocca lavorare ...
• Rischi residui ? Password Deboli !!!
• Soluzione ? Smart Card !!!
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