Sicherheit in Wireless LANs VS-Seminar Wintersemester 2002/2003 - - PowerPoint PPT Presentation

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Sicherheit in Wireless LANs VS-Seminar Wintersemester 2002/2003 - - PowerPoint PPT Presentation

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Sicherheit in Wireless LANs VS-Seminar Wintersemester 2002/2003 Betreuer: Stefan Schmidt TECHNISCHE UNIVERSITT CAROLO-WILHELMINA 1 Praesentation.ppt ZU BRAUNSCHWEIG Florian Mller I nstitut fr B etriebssysteme und R echnerverbund

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Praesentation.ppt Florian Müller

TECHNISCHE UNIVERSITÄT ZU BRAUNSCHWEIG

CAROLO-WILHELMINA

Institut für Betriebssysteme und Rechnerverbund http://www.tu-bs.de http://www.ibr.cs.tu-bs.de

Sicherheit in Wireless LANs

VS-Seminar

Wintersemester 2002/2003

Betreuer: Stefan Schmidt

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Praesentation.ppt Florian Müller

TECHNISCHE UNIVERSITÄT ZU BRAUNSCHWEIG

CAROLO-WILHELMINA

Institut für Betriebssysteme und Rechnerverbund http://www.tu-bs.de http://www.ibr.cs.tu-bs.de

Übersicht

  • Funktion und Aufbau von Infrastruktur Wireless LAN
  • Sicherheit in Wireless LANs
  • Sicherungsmechanismen in Wireless LANs
  • Schwachstellen in den Sicherheitsmechanismen
  • Verbesserung der Sicherheit
  • Fazit
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Funktion und Aufbau von Infrastruktur Wireless LAN

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Funktion und Aufbau von Infrastruktur Wireless LAN

Kommunikation zweier Rechner in einem WLAN

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Institut für Betriebssysteme und Rechnerverbund http://www.tu-bs.de http://www.ibr.cs.tu-bs.de

Funktion und Aufbau von Infrastruktur Wireless LAN

Kommunikation zweier Rechner in einem WLAN

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Sicherheit in Wireless LANs

  • Integrität von Daten
  • Authentizität von Daten und Benutzer
  • Vertraulichkeit von Daten
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Sicherungsmechanismen in Wireless LANs

  • “geschlossenes WLAN“
  • MAC-Adressen Zugriffskontrollisten
  • Wired Equivalent Privacy (WEP) Verschlüsselung
  • Benutzerauthentifizierung
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Sicherungsmechanismen in Wireless LANs

  • “geschlossenes WLAN“
  • MAC-Adressen Zugriffskontrollisten
  • Wired Equivalent Privacy (WEP) Verschlüsselung
  • Benutzerauthentifizierung

Definiert im Standard IEEE 802.11

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Sicherungsmechanismen in Wireless LANs

„geschlossenes WLAN“

  • ffenes WLAN

Access Point Access Point

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Sicherungsmechanismen in Wireless LANs

„geschlossenes WLAN“

ESSID

  • ffenes WLAN

Access Point Access Point

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Sicherungsmechanismen in Wireless LANs

„geschlossenes WLAN“

ESSID

geschlossenes WLAN

Access Point Access Point

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Sicherungsmechanismen in Wireless LANs

MAC-Adressen Zugriffskontrollisten

Access Point

MAC-Adresse 03-45-23-45-23-12 Zugriffskontrolliste 02-2F-3A-83-AD-09 45-B2-30-43-17-56 02-2F-56-12-DA-05 03-45-23-45-23-12

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Sicherungsmechanismen in Wireless LANs

MAC-Adressen Zugriffskontrollisten

Access Point

MAC-Adresse 03-45-23-45-23-12 Zugriffskontrolliste 02-2F-3A-83-AD-09 45-B2-30-43-17-56 02-2F-56-12-DA-05 03-45-23-45-23-12

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Sicherungsmechanismen in Wireless LANs

MAC-Adressen Zugriffskontrollisten

Access Point

MAC-Adresse 03-45-23-45-23-12 Zugriffskontrolliste 02-2F-3A-83-AD-09 45-B2-30-43-17-56 02-2F-56-12-DA-05 03-45-23-45-23-12

Adressen- vergleich

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Sicherungsmechanismen in Wireless LANs

Wired Equivalent Privacy Verschlüsselung

Nachricht

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Sicherungsmechanismen in Wireless LANs

Wired Equivalent Privacy Verschlüsselung

Berechnung der CRC-32 Prüfsumme Nachricht Prüfsumme

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Sicherungsmechanismen in Wireless LANs

Wired Equivalent Privacy Verschlüsselung

Nachricht Prüfsumme

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Sicherungsmechanismen in Wireless LANs

Wired Equivalent Privacy Verschlüsselung

Schlüsselstrom = RC4(IV, Schlüssel)

Initialisierungsvektor (24 Bit Zahl) geheimer WEP-Schlüssel

Nachricht Prüfsumme XOR

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Sicherungsmechanismen in Wireless LANs

Wired Equivalent Privacy Verschlüsselung

Nachricht Prüfsumme XOR Schlüsselstrom = RC4(IV, Schlüssel) verschlüsselte Nachricht

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Sicherungsmechanismen in Wireless LANs

Wired Equivalent Privacy Verschlüsselung

Nachricht Prüfsumme XOR Schlüsselstrom = RC4(IV, Schlüssel) verschlüsselte Nachricht IV

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Sicherungsmechanismen in Wireless LANs

Wired Equivalent Privacy Verschlüsselung

Nachricht Prüfsumme XOR Schlüsselstrom = RC4(IV, Schlüssel) verschlüsselte Nachricht IV

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Sicherungsmechanismen in Wireless LANs

Benutzerauthentifizierung (Shared Key)

Access Point

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Sicherungsmechanismen in Wireless LANs

Benutzerauthentifizierung (Shared Key)

Authentifizie- rungsanfrage Access Point

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Sicherungsmechanismen in Wireless LANs

Benutzerauthentifizierung (Shared Key)

zufällige Klartext- zeichenfolge Access Point

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Sicherungsmechanismen in Wireless LANs

Benutzerauthentifizierung (Shared Key)

Access Point zufällige Klartext- zeichenfolge WEP Verschlüsselung

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Sicherungsmechanismen in Wireless LANs

Benutzerauthentifizierung (Shared Key)

Access Point zufällige Klartext- zeichenfolge WEP Verschlüsselung verschlüsselte Zeichenfolge

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Sicherungsmechanismen in Wireless LANs

Benutzerauthentifizierung (Shared Key)

Access Point zufällige Klartext- zeichenfolge WEP Verschlüsselung verschlüsselte Zeichenfolge Vergleich beider Zeichenfolgen

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Schwachstellen in den Sicherungsmechanismen

  • Abfangen der ESSID
  • MAC-Adressen Zugriffskontrollisten
  • Wired Equivalent Privacy (WEP) Verschlüsselung
  • Shared Key Authentifizierung
  • Denial of Service (DoS) im WLAN
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Schwachstellen in den Sicherungsmechanismen

Abfangen der ESSID im „geschlossenen“ WLAN

Nutzer Angreifer Access Point

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Schwachstellen in den Sicherungsmechanismen

Abfangen der ESSID im „geschlossenen“ WLAN

Authentifizierungsanfrage (enthält ESSID im Klartext) Nutzer Angreifer Access Point

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Schwachstellen in den Sicherungsmechanismen

Abfangen der ESSID im „geschlossenen“ WLAN

Access Point Authentifizierungsanfrage (enthält ESSID im Klartext) Nutzer Angreifer

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Schwachstellen in den Sicherungsmechanismen

Abfangen der ESSID im „geschlossenen“ WLAN

Access Point Authentifizierungsanfrage (enthält ESSID im Klartext) Nutzer Angreifer

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Schwachstellen in den Sicherungsmechanismen

MAC-Adressen Zugriffskontrollisten

Access Point

MAC-Adresse 03-45-23-45-23-12 Zugriffskontrolliste 02-2F-56-12-DA-05 03-45-23-45-23-12

Nutzer

MAC-Adresse 01-12-A2-05-27-02

Angreifer

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Schwachstellen in den Sicherungsmechanismen

MAC-Adressen Zugriffskontrollisten

Access Point

MAC-Adresse 03-45-23-45-23-12 Zugriffskontrolliste 02-2F-56-12-DA-05 03-45-23-45-23-12

Nutzer

MAC-Adresse 01-12-A2-05-27-02

Angreifer

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Schwachstellen in den Sicherungsmechanismen

MAC-Adressen Zugriffskontrollisten

Access Point

MAC-Adresse 03-45-23-45-23-12 Zugriffskontrolliste 02-2F-56-12-DA-05 03-45-23-45-23-12

Nutzer

MAC-Adresse 01-12-A2-05-27-02

Angreifer

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Schwachstellen in den Sicherungsmechanismen

MAC-Adressen Zugriffskontrollisten

Access Point

MAC-Adresse 03-45-23-45-23-12 Zugriffskontrolliste 02-2F-56-12-DA-05 03-45-23-45-23-12

Nutzer

MAC-Adresse 01-12-A2-05-27-02

Angreifer

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Schwachstellen in den Sicherungsmechanismen

MAC-Adressen Zugriffskontrollisten

Access Point

MAC-Adresse 03-45-23-45-23-12 Zugriffskontrolliste 02-2F-56-12-DA-05 03-45-23-45-23-12

Nutzer

MAC-Adresse 03-45-23-45-23-12

Angreifer

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Schwachstellen in den Sicherungsmechanismen

MAC-Adressen Zugriffskontrollisten

Access Point

Zugriffskontrolliste 02-2F-56-12-DA-05 03-45-23-45-23-12 MAC-Adresse 03-45-23-45-23-12

Angreifer

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Schwachstellen in den Sicherungsmechanismen

Wired Equivalent Privacy Verschlüsselung

Nachricht Prüfsumme Schlüsselstrom = RC4(IV, Schlüssel) XOR verschlüsselte Nachricht IV

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Schwachstellen in den Sicherungsmechanismen

Wired Equivalent Privacy Verschlüsselung

Nachricht Prüfsumme Schlüsselstrom = RC4(IV, Schlüssel) XOR verschlüsselte Nachricht IV

Initialisierungsvektor (24 Bit Zahl) geheimer WEP-Schlüssel

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Schwachstellen in den Sicherungsmechanismen

Wired Equivalent Privacy Verschlüsselung

Nachricht Prüfsumme Schlüsselstrom = RC4(IV, Schlüssel) XOR verschlüsselte Nachricht IV

Initialisierungsvektor (24 Bit Zahl) geheimer WEP-Schlüssel

Datentransferrate von 5Mb/s = 436 Datenpakete/s mit je 1500 Bytes Nach 12 Stunden Datenübertragung => mehr als 224 Datenpakete übertragen ^

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Schwachstellen in den Sicherungsmechanismen

Wired Equivalent Privacy Verschlüsselung

Nutzer Angreifer Access Point

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Schwachstellen in den Sicherungsmechanismen

Wired Equivalent Privacy Verschlüsselung

Access Point Angreifer Klartext Nutzer

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Schwachstellen in den Sicherungsmechanismen

Wired Equivalent Privacy Verschlüsselung

Access Point Nutzer Angreifer Klartext verschlüsselter Text

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Schwachstellen in den Sicherungsmechanismen

Wired Equivalent Privacy Verschlüsselung

Access Point Nutzer Angreifer Klartext verschlüsselter Text

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Schwachstellen in den Sicherungsmechanismen

Wired Equivalent Privacy Verschlüsselung

Access Point Nutzer Angreifer Klartext verschlüsselter Text

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Schwachstellen in den Sicherungsmechanismen

Wired Equivalent Privacy Verschlüsselung

Access Point Nutzer Angreifer berechnet Schlüsselstrom Klartext verschlüsselter Text

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Schwachstellen in den Sicherungsmechanismen

Wired Equivalent Privacy Verschlüsselung P = bekannter Klartext C = bekannter verschlüsselter Text C = P xor RC4(IV, Key) C xor P <=> (P xor RC4(IV, Key)) xor P

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Schwachstellen in den Sicherungsmechanismen

Wired Equivalent Privacy Verschlüsselung P = bekannter Klartext C = bekannter verschlüsselter Text C = P xor RC4(IV, Key) C xor P <=> (P xor RC4(IV, Key)) xor P <=> P xor (RC4(IV, Key) xor P) <=> P xor (P xor RC4(IV, Key)) <=> (P xor P) xor RC4(IV, Key)

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Schwachstellen in den Sicherungsmechanismen

Wired Equivalent Privacy Verschlüsselung P = bekannter Klartext C = bekannter verschlüsselter Text C = P xor RC4(IV, Key) C xor P <=> (P xor RC4(IV, Key)) xor P <=> P xor (RC4(IV, Key) xor P) <=> P xor (P xor RC4(IV, Key)) <=> (P xor P) xor RC4(IV, Key) <=> 0 xor RC4(IV, Key)

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Schwachstellen in den Sicherungsmechanismen

Wired Equivalent Privacy Verschlüsselung P = bekannter Klartext C = bekannter verschlüsselter Text C = P xor RC4(IV, Key) C xor P <=> (P xor RC4(IV, Key)) xor P <=> P xor (RC4(IV, Key) xor P) <=> P xor (P xor RC4(IV, Key)) <=> (P xor P) xor RC4(IV, Key) <=> 0 xor RC4(IV, Key) <=> RC4(IV, Key)

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Schwachstellen in den Sicherungsmechanismen

Wired Equivalent Privacy Verschlüsselung

Angreifer Datenbank (IV, Schlüsselstrom)

224 Datensätze = 24GB ^

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Schwachstellen in den Sicherungsmechanismen

Benutzerauthentifizierung (Shared Key)

Access Point zufällige Klartext- zeichenfolge verschlüsselte Zeichenfolge Nutzer Angreifer

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Schwachstellen in den Sicherungsmechanismen

Benutzerauthentifizierung (Shared Key)

Access Point zufällige Klartext- zeichenfolge verschlüsselte Zeichenfolge Nutzer Angreifer

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Schwachstellen in den Sicherungsmechanismen

Benutzerauthentifizierung (Shared Key)

Access Point zufällige Klartext- zeichenfolge verschlüsselte Zeichenfolge Nutzer Angreifer berechnet Schlüsselstrom

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Schwachstellen in den Sicherungsmechanismen

Denial of Service

Angreifer Nutzer Access Point

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Institut für Betriebssysteme und Rechnerverbund http://www.tu-bs.de http://www.ibr.cs.tu-bs.de

Schwachstellen in den Sicherungsmechanismen

Denial of Service

Angreifer Nutzer Access Point

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Institut für Betriebssysteme und Rechnerverbund http://www.tu-bs.de http://www.ibr.cs.tu-bs.de

Schwachstellen in den Sicherungsmechanismen

Denial of Service

Access Point Nutzer Angreifer

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Verbesserung der Sicherheit

  • Verschlüsselung auf höherer Ebene
  • Verbesserungen am Standard IEEE 802.11
  • IEEE 802.1X
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Institut für Betriebssysteme und Rechnerverbund http://www.tu-bs.de http://www.ibr.cs.tu-bs.de

Verbesserung der Sicherheit

Verschlüsselung auf höherer Ebene

Verschlüsselung wird über ein VPN realisiert

gebräuchliche Protokolle: PPTP, IPSec

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SLIDE 61

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Praesentation.ppt Florian Müller

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Institut für Betriebssysteme und Rechnerverbund http://www.tu-bs.de http://www.ibr.cs.tu-bs.de

Verbesserung der Sicherheit

Verschlüsselung auf höherer Ebene

WEP Verschlüsselung VPN Verschlüsselung

Verschlüsselung wird über ein VPN realisiert

gebräuchliche Protokolle: PPTP, IPSec

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SLIDE 62

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Verbesserung der Sicherheit

Verschlüsselung auf höherer Ebene

Nutzer Nutzer Access Point VPN-Server

  • verschl. WEP Verbindung
  • verschl. VPN Verbindung
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SLIDE 63

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Verbesserung der Sicherheit

Verschlüsselung auf höherer Ebene

Nutzer Nutzer Access Point VPN-Server

  • verschl. WEP Verbindung
  • verschl. VPN Verbindung
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SLIDE 64

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Verbesserung der Sicherheit

Verschlüsselung auf höherer Ebene

Nutzer Nutzer Access Point VPN-Server

  • verschl. WEP Verbindung
  • verschl. VPN Verbindung
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SLIDE 65

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Verbesserung der Sicherheit

Verschlüsselung auf höherer Ebene

Nutzer Nutzer Access Point VPN-Server

  • verschl. WEP Verbindung
  • verschl. VPN Verbindung
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SLIDE 66

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Verbesserung der Sicherheit

Verschlüsselung auf höherer Ebene

Nutzer Nutzer Access Point VPN-Server

  • verschl. WEP Verbindung
  • verschl. VPN Verbindung
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Institut für Betriebssysteme und Rechnerverbund http://www.tu-bs.de http://www.ibr.cs.tu-bs.de

Verbesserung der Sicherheit

Verschlüsselung auf höherer Ebene

Nutzer Nutzer Access Point VPN-Server

  • verschl. WEP Verbindung
  • verschl. VPN Verbindung
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SLIDE 68

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Institut für Betriebssysteme und Rechnerverbund http://www.tu-bs.de http://www.ibr.cs.tu-bs.de

Verbesserung der Sicherheit

Verbesserungen am Standard IEEE 802.11

  • Temporary Key Integrity Protocol (TKIP)
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Verbesserung der Sicherheit

Verbesserungen am Standard IEEE 802.11

  • Temporary Key Integrity Protocol (TKIP)

Entwicklung eines neuen Sicherheitsstandard IEEE 802.11i

basiert auf IEEE 802.1X vielfältige Authentifizierungsmechanismen

Benutzername und Paßwort Zertifikate SIM-Karte

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Institut für Betriebssysteme und Rechnerverbund http://www.tu-bs.de http://www.ibr.cs.tu-bs.de

Verbesserung der Sicherheit

Verbesserungen am Standard IEEE 802.11

  • Temporary Key Integrity Protocol (TKIP)

Entwicklung eines neuen Sicherheitsstandard IEEE 802.11i

basiert auf IEEE 802.1X vielfältige Authentifizierungsmechanismen

Benutzername und Paßwort Zertifikate SIM-Karte

neuer Verschlüsselungsalgorithmus: AES

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Verbesserung der Sicherheit

Verbesserungen am Standard IEEE 802.11

Temporary Key Integrity Protocol

Erweiterung des WEP-Standards

Verlängerung des Schlüssels zusätzliche Sicherheitsmerkmale auf Paketebene Algorithmus für regelmäßigen Schlüsselwechsel

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SLIDE 72

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Verbesserung der Sicherheit

Verbesserungen am Standard IEEE 802.11

Access Point IEEE 802.1x Nutzer Authentifizierungs-Server

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SLIDE 73

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Institut für Betriebssysteme und Rechnerverbund http://www.tu-bs.de http://www.ibr.cs.tu-bs.de

Verbesserung der Sicherheit

Verbesserungen am Standard IEEE 802.11

Nutzer Access Point Datenpaket

  • der

Authentifizierung IEEE 802.1x Authentifizierungs-Server

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Institut für Betriebssysteme und Rechnerverbund http://www.tu-bs.de http://www.ibr.cs.tu-bs.de

Verbesserung der Sicherheit

Verbesserungen am Standard IEEE 802.11

Nutzer Access Point Datenpaket

  • der

Authentifizierung IEEE 802.1x

  • Authentifizierungs-Server
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Praesentation.ppt Florian Müller

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CAROLO-WILHELMINA

Institut für Betriebssysteme und Rechnerverbund http://www.tu-bs.de http://www.ibr.cs.tu-bs.de

Verbesserung der Sicherheit

Verbesserungen am Standard IEEE 802.11

Access Point IEEE 802.1x Nutzer

  • Authentifizierungs-Server

Angreifer

Man-In-Middle Attacke

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SLIDE 76

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Praesentation.ppt Florian Müller

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Institut für Betriebssysteme und Rechnerverbund http://www.tu-bs.de http://www.ibr.cs.tu-bs.de

Fazit

Sicherheitsmechanismen

Verstecken der ESSID ist nicht sicher MAC Adressen Kontrollisten sind nicht sicher WEP Verschlüsselung ist nicht sicher

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SLIDE 77

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Institut für Betriebssysteme und Rechnerverbund http://www.tu-bs.de http://www.ibr.cs.tu-bs.de

Fazit

Sicherheitsmechanismen

Verstecken der ESSID ist nicht sicher MAC Adressen Kontrollisten sind nicht sicher WEP Verschlüsselung ist nicht sicher

Neue Sicherheitsmechanismen noch nicht vollständig entwickelt

IEEE 802.1X ist angreifbar

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SLIDE 78

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Fazit

Sicherheitsmechanismen

Verstecken der ESSID ist nicht sicher MAC Adressen Kontrollisten sind nicht sicher WEP Verschlüsselung ist nicht sicher

Neue Sicherheitsmechanismen noch nicht vollständig entwickelt

IEEE 802.1X ist angreifbar

  • Sicherheit z.Zt. nur über VPN mittels IPSec gewährleistet