Безопасное использование точек беспроводного доступа. Угрозы и уязвимости беспроводных сетей

09.04.2019

Представления

Представления – это именованные запросы на выборку данных (инструкции SELECT на языке T-SQL), хранящиеся в базе данных. В запросах представления можно использовать, так же как и таблицы, независимо от сложности их инструкций SELECT. Подобно таблицам представления также состоят из полей и записей. Однако в отличие от таблиц они не содержат каких-либо данных (за исключением материализованных (индексированных) представлений).

Представления всегда основываются на таблицах и используются для получения данных, хранящихся в этих таблицах, в определенных разрезах. Представления позволяют достичь более высокой защищенности данных, а также предоставляют проектировщику средства настройки пользовательской модели.

Механизм представлений может использоваться по нескольким причинам.

Он предоставляет мощный и гибкий механизм защиты, позволяющий скрыть некоторые части базы данных от определенных пользователей. Пользователь не будет иметь сведений о существовании каких-либо атрибутов или кортежей, отсутствующих в доступных ему представлениях. (Горизонтальное и вертикальное разбиение таблиц).
Он позволяет организовать доступ пользователей к данным наиболее удобным для них образом, поэтому одни и те же данные в одно и то же время могут рассматриваться разными пользователями совершенно различными способами. (В частности переименование атрибутов).
Он позволяет упрощать сложные операции с базовыми отношениями. Например, если представление будет определено на основе соединения двух отношений, то пользователь сможет выполнять над ним простые унарные операции выборки и проекции, которые будут автоматически преобразованы средствами СУБД в эквивалентные операции с выполнением соединения базовых отношений. Одной из важнейших причин использования представлений является стремление к упрощению многотабличных запросов. После определения представления с соединением нескольких таблиц можно будет использовать простейшие однотабличные запросы к этому представлению вместо сложных запросов с выполнением того же самого многотабличного соединения.

Все эти примеры демонстрируют определенную степень логической независимости от данных, достигаемую за счет использования представлений. Однако на самом деле представления позволяют добиться и более важного типа логической независимости от данных, связанной с защитой пользователей от реорганизаций концептуальной схемы. Например, если в отношение будет добавлен новый атрибут, то пользователи не будут даже подозревать о его существовании, пока определения их представлений не включают этот атрибут. Если существующее отношение реорганизовано или разбито на части, то использующее его представление может быть переопределено так, чтобы пользователи могли продолжать работать с данными в прежнем формате.

Создание представлений в Management Studio

В утилите SQL Server Management Studio представления можно создавать, редактировать, выполнять и вставлять в другие запросы. Поскольку представление является ничем иным, как сохраненной инструкцией SELECT, его создание начинается с проектирования этой инструкции. Инструкция SELECT, если она является корректной, может быть вырезана и вставлена в представление практически из любого инструмента. В утилите Management Studio представления перечислены в собственном узле в каждой базе данных.

Команда «Создать представление» в контекстном меню позволит запустить конструктор запросов в режиме создания представлений.

Конструктор запросов утилиты Management Studio способен одновременно отображать множество панелей, выбранных на панели инструментов .

Фактический код SQL отображается и редактируется в панели SQL кода. Столбцы в представление можно добавлять в панелях диаграммы, сетки и SQL кода. Функция добавления таблиц доступна в контекстном меню, а также на панели инструментов. Здесь можно добавлять таблицы, другие представления, синонимы и табличные функции.

Таблицы и другие представления могут быть добавлены посредством перетаскивания их на панель диаграммы из окна «Обозреватель объектов» или с помощью команды «Добавить таблицу» на панели инструментов или в контекстном меню.

Функция добавления производных таблиц способна добавить в предложение FROM представления в качестве источника данных подзапрос. Код SQL этого подзапроса можно ввести вручную на панели SQL. Кнопка «Проверить синтаксис SQL» позволяет проверить синтаксис введенных инструкций SQL. В то же время она не проверяет имена таблиц, столбцов и представлений в инструкции SELECT.

После создания представления его можно редактировать в Management Studio, выделяя название и выбирая в контекстном меню команду «Проект».

Для тестирования инструкции SELECT представления в конструкторе запросов щелкните на кнопке «Выполнить код SQL» или нажмите клавишу.

Контекстное меню представления также содержит команды управления его полнотекстовой индексацией и его переименования. Свойства приложения содержат расширенные параметры и разрешения системы безопасности. Для удаления представления из базы данных достаточно выделить его, выбрать в контекстном меню команду «Удалить» или нажать одноименную клавишу.

Создание представлений с помощью кода SQL

Представлениями можно управлять в редакторе запросов, выполняя сценарии SQL, которые используют команды языка DDL: CREATE, ALTER и DROP. Основной синтаксис создания представления следующий:

CREATE VIEW имя_представления

инструкция_SELECT

Например, чтобы создать представление v_Customer, возвращающее список клиентов с указанием города проживания, программным путем, в окне запросов должна быть выполнена следующая команда.

CREATE VIEW .

SELECT dbo.Customer.IdCust, dbo.Customer.FName, dbo.Customer.LName, dbo.City.CityName

FROM dbo.Customer INNER JOIN

dbo.City ON dbo.Customer.IdCity = dbo.City.IdCity

Попытка создать представление, которое уже существует, вызовет ошибку. Когда представление создано, инструкцию SELECT можно с легкостью отредактировать с помощью команды ALTER:

ALTER имя_представления

измененная_инструкция_SELECT

Если изменение представления предполагает и изменение прав доступа на него, предпочтительнее удалить его и создать заново, поскольку удаление представления также приводит и к удалению разрешений доступа, установленных ранее.

Чтобы удалить представление из базы данных, используйте команду DROP:

DROP VIEW имя_представления

Предложение ORDER BY и представления

Представления служат источником данных для других запросов и не поддерживают сортировку внутри себя. Например, следующий код извлекает данные из представления v_Customer и упорядочивает их по полям LName и FName. Предложение ORDER BY не является частью представления v_Customer, а применяется к нему с помощью вызова инструкции SQL:

SELECT IdCust, FName, LName, CityName

FROM dbo.v_Customer

ORDER BY LName, FName

Выполнение представлений

Представление не может быть выполнено само по себе. Инструкция SELECT, на основе которой создано представление, может быть выполнена, однако в этой форме, с технической стороны, инструкция SQL не является представлением. Представление может быть полезно только как источник данных в запросе.

Именно поэтому контекстное меню «Открыть представление» утилиты Management Studio автоматически генерирует простой запрос, извлекая из представления все столбцы. Представление отображает только результаты. Однако включение других панелей конструктора запросов позволяет увидеть и сам запрос, извлеченный из представления.

Панель SQL отобразит представление в предложении FROM инструкции SELECT. Именно в такой форме на представление ссылаются пользователи:

SELECT *

FROM v_Customer

Задание для самостоятельной работы: Создайте представление возвращающее список заказов с указанием имени клиента и количества товаров в каждом заказе. Таким образом, результат должен включать следующие атрибуты: IdOrd, OrdDate, IdCust, FName, LName, Количество видов товаров в заказе.

SQL -представление (SQL view) - это виртуальная таблица, составленная из других таблиц или представлений. Представление не имеет своих собственных данных, а объединяет данные из таблиц или представлений, которые в него входят. Представления создаются с помощью операторов SELECT и имеют множество применений:

С их помощью можно скрывать от доступа отдельные столбцы или строки. Это механизм безопасности, позволяющий пользователям обращаться к данным через представления, но не предоставляя им разрешений на непосредственный доступ к базовым таблицам.

Они позволяют отображать вычисляемые столбцы и скрывать сложные SQL-операторы для упрощения и настройки восприятия информации в базе данных каждым пользователем.

Также представления обеспечивают уровень абстракции между данными, обрабатываемыми приложением, и реальными данными, содержащимися в таблицах. Далее рассматриваются примеры каждого из этих применений и обсуждаются некоторые другие варианты использования представлений.

Sql индексы

Индекс (англ. index) - объект базы данных, создаваемый с целью повышения производительности поиска данных. Таблицы в базе данных могут иметь большое количество строк, которые хранятся в произвольном порядке, и их поиск по заданному критерию путем последовательного просмотра таблицы строка за строкой может занимать много времени. Индекс формируется из значений одного или нескольких столбцов таблицы и указателей на соответствующие строки таблицы и, таким образом, позволяет искать строки, удовлетворяющие критерию поиска. Ускорение работы с использованием индексов достигается в первую очередь за счёт того, что индекс имеет структуру, оптимизированную под поиск - например, сбалансированного дерева.

Триггеры

Триггеры представляют собой методы, с помощью которых можно обеспечивать целостность базы данных даже в том случае, если она используется множеством приложений.

Триггер - это специальный тип хранимой процедуры, которая автоматически выполняется при каждой попытке изменить защищаемые ей данные. Триггеры обеспечивают целостность данных, предотвращая их несанкционированное или неправильное изменение.

Допустим, что в базе данных есть таблицы, связанные через поле Stop . Name . Например, это могут быть таблица остановок городского транспорта и маршрутов. Разумно определить триггер, который при каждой попытке удалить запись остановки проверит наличие маршрутов, проходящих через эту остановку, и позволит удалить эту запись только при их отсутствии.

Триггеры не принимают параметров и не возвращают значений. Они выполняются неявно, то есть триггер запускается только при попытке изменения данных.

Хранимые процедуры

Хранимая процедура - это последовательность компилированных операторов Transact-SQL, хранящихся в системной базе данных SQL Server. Хранимые процедуры предварительно откомпилированы, поэтому эффективность их выполнения выше, чем у обычных запросов. Хранимые процедуры работают непосредственно на сервере и хорошо укладываются в модель клиент - сервер.

Существует два вида хранимых процедур: системные и пользовательские.

Системные хранимые процедуры предназначены для получения информации из системных таблиц и выполнения различных служебных операций и особенно полезны при администрировании базы данных. Их имена начинаются с sp_ (stored procedure).

Пользовательские хранимые процедуры создаются непосредственно разработчиками или администраторами базы данных.

Полезность хранимых процедур определяется в первую очередь высокой (по сравнению с обычными T-SQL запросами) скоростью их выполнения. Кроме того, они являются средством систематизации часто выполняемых операций. При выполнении в первый раз хранимой процедуры можно выделить ряд этапов.

Процедура разбивается на отдельные компоненты лексическим анализатором выражений.

Компоненты, ссылающиеся на объекты БД (таблицы, индексы, представления и т. п.), сопоставляются с этими объектами с предварительной проверкой их существования. Этот процесс носит название раз решение ссылок .

В системной таблице syscomments сохраняется исходный текст процедуры, а в таблице sysobjects - ее название.

Создается предварительный план выполнения запроса. Этот предварительный план называется нормализованным планом или деревом запроса и хранится в системной таблице sysprocedures.

При первом выполнении хранимой процедуры дерево запроса считывается и окончательно оптимизируется. Выполняется ранее созданный план процедуры.

Такая схема дает возможность при повторных вызовах не тратить время на синтаксический анализ, разрешение ссылок и компиляцию дерева запросов. А при последующих вызовах выполняется только пятый шаг. Причем план хранимой процедуры после первого выполнения содержится в быстродействующем процедурном кэше. Это значит, что во время вызова процедуры скорость его считывания будет очень высока.

Использование хранимых процедур имеют еще ряд дополнительных преимуществ.

1. Хранимые процедуры позволяют выделять правила в отдельную структуру. В дальнейшем эти правила используются многими приложениями, образуя устойчивый к ошибкам интерфейс данных. Выгода такого подхода состоит в том, что можно осуществлять изменение правил только для отдельной части объектов базы данных, а не для всех её приложений.

2. Использование хранимых процедур значительно повышает производительность запросов, однако наибольшей ее прирост достигается при выполнении многократно повторяющихся операций, когда план запроса постоянно хранится в системном кэше.

3. Хранимые процедуры могут принимать аргументы при запуске и возвращать значения (в виде результирующих наборов данных).

4. Хранимые процедуры могут запускаться по расписанию (в режиме автоматического выполнения), задаваемому при запуске SQL Server.

5. Хранимые процедуры используются для извлечения или изменения данных в любое время.

6. Хранимые процедуры, в отличие от триггеров, вызываются явно. То есть при непосредственном обращении к процедуре из приложения, сценария, пакета или задачи.

Хранимые процедуры - мощное средство обработки данных. Системные хранимые процедуры играют очень важную роль в администрировании и поддержке базы данных. Пользовательские хранимые процедуры применяются при решении практически любых задач. Кроме того, пользователь может получить право выполнения хранимой процедуры, даже если он не имеет права доступа к объектам, к которым обращается процедура.

На данный момент большинство фирм и предприятий все больше внимания уделяют использованию непосредственно Wi-Fi-сетей. Обусловлено это удобством, мобильностью и относительной дешевизной при связи отдельных офисов и возможностью их перемещения в пределах действия оборудования. В Wi-Fi-сетях применяются сложные алгоритмические математические модели аутентификации, шифрования данных, контроля целостности их передачи – что позволят быть относительно спокойным за сохранность данных при использовании данной технологии.

Анализ безопасности беспроводных сетей.

Однако данная безопасность относительна, если не уделять должного внимания настройке беспроводной сети. К данному моменту уже существует список «стандартных» возможностей которые может получить хакер при халатности в настройке беспроводной сети:

Доступ к ресурсам локальной сети;

Прослушивание, воровство (имеется ввиду непосредственно интернет-траффик) трафика;

Искажение проходящей в сети информации;

Внедрение поддельной точки доступа;

Немного теории.

1997 год – выход в свет первого стандарта IEEE 802.11. Варианты защиты доступа к сети:

1. Использовался простой пароль SSID (Server Set ID) для доступа в локальную сеть. Данный вариант не предоставляет должного уровня защиты, особенно для нынешнего уровня технологий.

2. Использование WEP (Wired Equivalent Privacy) – то есть использование цифровых ключей шифрования потоков данных с помощью данной функции. Сами ключи это всего лишь обыкновенные пароли с длиной от 5 до 13 символов ASCII, что соответствует 40 или 104-разрядному шифрованию на статическом уровне.

2001 год - внедрение нового стандарта IEEE 802.1X. Данный стандарт использует динамические 128-разрядные ключи шифрования, то есть периодически изменяющихся во времени. Основная идея заключается в том, что пользователь сети работает сеансами, по завершении которых им присылается новый ключ - время сеанса зависит от ОС (Windows XP - по умолчанию время одного сеанса равно 30 минутам).

На данный момент существуют стандарты 802.11:

802.11 - Первоначальный базовый стандарт. Поддерживает передачу данных по радиоканалу со скоростями 1 и 2 Мбит/с.

802.11a - Высокоскоростной стандарт WLAN. Поддерживает передачу данных со скоростями до 54 Мбит/с по радиоканалу в диапазоне около 5 ГГц.

I802.11b - Наиболее распространенный стандарт. Поддерживает передачу данных со скоростями до 11 Мбит/с по радиоканалу в диапазоне около 2,4 ГГц.

802.11e - Требование качества запроса, необходимое для всех радио интерфейсов IEEE WLAN

802.11f - Стандарт, описывающий порядок связи между равнозначными точками доступа.

802.11g - Устанавливает дополнительную технику модуляции для частоты 2,4 ГГц. Предназначен, для обеспечения скоростей передачи данных до 54 Мбит/с по радиоканалу в диапазоне около 2,4 ГГц.

802.11h - Стандарт, описывающий управление спектром частоты 5 ГГц для использования в Европе и Азии.

802.11i (WPA2) - Стандарт, исправляющий существующие проблемы безопасности в областях аутентификации и протоколов шифрования. Затрагивает протоколы 802.1X, TKIP и AES.

На данный момент широко используется 4 стандарта: 802.11, 802.11a, 802.11b, 802.11g.

2003 года - был внедрён стандарт WPA (Wi-Fi Protected Access), который совмещает преимущества динамического обновления ключей IEEE 802.1X с кодированием протокола интеграции временного ключа TKIP (Temporal Key Integrity Protocol), протоколом расширенной аутентификации EAP (Extensible Authentication Protocol) и технологией проверки целостности сообщений MIC (Message Integrity Check).

Помимо этого, параллельно развивается множество самостоятельных стандартов безопасности от различных разработчиков. Ведущими являются такие гиганты как Intel и Cisco.

2004 год - появляется WPA2, или 802.11i, - максимально защищённый на данное время стандарт.

Технологии защиты Fi-Wi сетей.

WEP

Эта технология была разработана специально для шифрования потока передаваемых данных в рамках локальной сети. Данные шифруются ключом с разрядностью от 40 до 104 бит. Но это не целый ключ, а только его статическая составляющая. Для усиления защиты применяется так называемый вектор инициализации IV (Initialization Vector), который предназначен для рандомизации дополнительной части ключа, что обеспечивает различные вариации шифра для разных пакетов данных. Данный вектор является 24-битным. Таким образом, в результате мы получаем общее шифрование с разрядностью от 64 (40+24) до 128 (104+24) бит, что позволяет при шифровании оперировать и постоянными, и случайно выбранными символами. Но с другой стороны 24 бита это всего лишь ~16 миллионов комбинаций (2 24 степени) – то есть по истечению цикла генерации ключа начинается новый цикл. Взлом осуществляется достаточно элементарно:

1) Нахождение повтора (минимальное время, для ключа длинной 40 бит – от 10 минут).

2) Взлом остальной части (по сути - секунды)

3) Вы можете внедряться в чужую сеть.

При этом для взлома ключа имеются достаточно распространенные утилиты такие как WEPcrack.

802.1X

IEEE 802.1X - это основополагающий стандарт для беспроводных сетей. На данный момент он поддерживается ОС Windows XP и Windows Server 2003.

802.1X и 802.11 являются совместимыми стандартами. В 802.1X применяется тот же алгоритм, что и в WEP, а именно - RC4, но с некоторыми отличиями (большая «мобильность», т.е. имеется возможность подключения в сеть даже PDA-устройства) и исправлениями (взлом WEP и т. п.).

802.1X базируется на протоколе расширенной аутентификации EAP (Extensible Authentication Protocol), протоколе защиты транспортного уровня TLS (Transport Layer Security) и сервере доступа RADIUS (Remote Access Dial-in User Service).

После того, как пользователь прошёл этап аутентификации, ему высылается секретный ключ в зашифрованном виде на определённое незначительное время - время действующего на данный момент сеанса. По завершении этого сеанса генерируется новый ключ и опять высылается пользователю. Протокол защиты транспортного уровня TLS обеспечивает взаимную аутентификацию и целостность передачи данных. Все ключи являются 128-разрядными.

Отдельно необходимо упомянуть о безопасности RADIUS: использует в своей основе протокол UDP (а поэтому относительно быстр), процесс авторизации происходит в контексте процесса аутентификации (т.е. авторизация как таковая отсутствует), реализация RADIUS-сервера ориентирована на однопроцессное обслуживание клиентов (хотя возможно и многопроцессное - вопрос до сих пор открытый), поддерживает довольно ограниченное число типов аутентификации (сleartext и CHAP), имеет среднюю степень защищенности. В RADIUS"е шифруется только cleartext-пароли, весь остальной пакет остается "открытым" (с точки зрения безопасности даже имя пользователя является очень важным параметром). А вот CHAP – это отдельный разговор. Идея в том, что бы cleartext-пароль ни в каком виде никогда не передавался бы через сеть. А именно: при аутентификации пользователя клиент посылает пользовательской машине некий Challenge (произвольная случайная последовательность символов), пользователь вводит пароль и с этим Challengе"ем пользовательская машина производит некие шифрующий действия используя введенный пароль (как правило это обыкновенное шифрование по алгоритму MD5 (RFC-1321). Получается Response. Этот Response отправляется назад клиенту, а клиент все в совокупности (Challenge и Response) отправляет на аутентификацию 3A-серверу (Authentication, Authorization, Accounting). Тот (также имея на своей стороне пользовательский пароль) производит те же самые действия с Challeng"ем и сравнивает свой Response с полученным от клиента: сходится - пользователь аутентифицирован, нет - отказ. Таким образом, cleartext-пароль знают только сам пользователь и 3А-сервер и пароль открытым текстом не "ходит" через сеть и не может быть взломан.

WPA

WPA (Wi-Fi Protected Access) - это временный стандарт (технология защищённого доступа к беспроводным сетям), который является переходным перед IEEE 802.11i. По сути, WPA совмещает в себе:

802.1X - основополагающий стандарт для беспроводных сетей;

EAP - протокол расширенной аутентификации (Extensible Authentication Protocol);

TKIP - протокол интеграции временного ключа (Temporal Key Integrity Protocol);

MIC - технология проверки целостности сообщений (Message Integrity Check).

Основные модули - TKIP и MIC. Стандарт TKIP использует автоматически подобранные 128-битные ключи, которые создаются непредсказуемым способом и общее число вариаций которых примерно 500 миллиардов. Сложная иерархическая система алгоритма подбора ключей и динамическая их замена через каждые 10 Кбайт (10 тыс. передаваемых пакетов) делают систему максимально защищённой. От внешнего проникновения и изменения информации также обороняет технология проверки целостности сообщений (Message Integrity Check). Достаточно сложный математический алгоритм позволяет сверять отправленные в одной точке и полученные в другой данные. Если замечены изменения и результат сравнения не сходится, такие данные считаются ложными и выбрасываются.

Правда, TKIP сейчас не является лучшим в реализации шифрования, из-за новой технологии Advanced Encryption Standard (AES), используемой ранее в VPN.

VPN

Технология виртуальных частных сетей VPN (Virtual Private Network) была предложена компанией Intel для обеспечения безопасного соединения клиентских систем с серверами по общедоступным интернет-каналам. VPN наверное одна из самых надежных с точки зрения шифрования и надёжности аутентификации.

Технологий шифрования в VPN применяется несколько, наиболее популярные из них описаны протоколами PPTP, L2TP и IPSec с алгоритмами шифрования DES, Triple DES, AES и MD5. IP Security (IPSec) используется примерно в 65-70% случаев. С его помощью обеспечивается практически максимальная безопасность линии связи.

Технология VPN не была ориентированна именно для Wi-Fi - она может использоваться для любого типа сетей, но защита с её помощью беспроводных сетей наиболее правильное решение.

Для VPN выпущено уже достаточно большое количество программного (ОС Windows NT/2000/XP, Sun Solaris, Linux) и аппаратного обеспечения. Для реализации VPN-защиты в рамках сети необходимо установить специальный VPN-шлюз (программный или аппаратный), в котором создаются туннели, по одному на каждого пользователя. Например, для беспроводных сетей шлюз следует установить непосредственно перед точкой доступа. А пользователям сети необходимо установить специальные клиентские программы, которые в свою очередь также работают за рамками беспроводной сети и расшифровка выносится за её пределы. Хотя всё это достаточно громоздко, но очень надёжно. Но как и все - это имеет свои недостатки, в данном случае их два:

Необходимость в достаточно емком администрировании;

Уменьшение пропускной способности канала на 30-40%.

За исключением этого – VPN, это вполне понятный выбор. Тем более в последнее время, развитие VPN оборудования происходит как раз в направлении улучшения безопасности и мобильности. Законченное решение IPsec VPN в серии Cisco VPN 5000 служит ярким примером. Тем более что в данной линейке представлена пока только единственное сегодня решение VPN на основе клиентов, которое поддерживает Windows 95/98/NT/2000, MacOS, Linux и Solaris. Кроме этого бесплатная лицензия на использование марки и распространение программного обеспечения клиента IPsec VPN поставляется со всеми продуктами VPN 5000, что тоже не маловажно.

Основные моменты защиты Fi-Wi сетей организации.

В свете всего выше изложенного можно убедиться что имеющиеся на данный момент механизмы и технологии защиты позволяют обеспечить безопасность вашей сети, при использовании Fi-Wi. Естественно если администраторы не будут полагаться только на элементарные настройки, а озаботятся тонкой настройкой. Конечно нельзя сказать, что таким образом ваша сеть превратится в неприступный бастион, но выделив достаточно серьезные средства на оборудование, время для настройки и конечно для постоянного контроля – можно обеспечить безопасность с вероятностью примерно до 95 %.

Основные моменты при организации и настройке Wi-Fi сети которыми не стоит пренебрегать:

- Выбор и установка точки доступа:

> перед приобретением внимательно ознакомьтесь с документацией и имеющейся на данный момент информации о дырах в реализации ПО для этого класса оборудования (всем известный пример дыры в IOS маршрутизаторов Cisco, позволяющая злоумышленнику получить доступ к листу конфига). Возможно будет смысл ограничиться покупкой более дешевого варианта и обновлением ОС сетевого устройства;

> изучите поддерживаемые протоколы и технологии шифрования;

> при возможности приобретайте устройства, использующие WPA2 и 802.11i, так как они для обеспечения безопасности используют новую технологию - Advanced Encryption Standard (AES). На данный момент это могут быть двухдиапазонные точеки доступа (AP) к сетям IEEE 802.11a/b/g Cisco Aironet 1130AG и 1230AG. Данные устройства поддерживают стандарт безопасности IEEE 802.11i, технологию защиты от вторжений Wi-Fi Protected Access 2 (WPA2) с использованием Advanced Encryption Standard (AES) и гарантируют емкость, отвечающую самым высоким требованиям пользователей беспроводных локальных сетей. Новые АР используют преимущества двухдиапазонных технологий IEEE 802.11a/b/g и сохраняют полную совместимость с ранними версиями устройств, работающих на IEEE 802.11b;

> подготовьте предварительно клиентские машины для совместной работы с приобретаемым оборудованием. На данный момент некоторые технологии шифрования могут не поддерживаться ОС или драйверами. Это поможет избежать лишних затрат времени при разворачивании сети;

> не устанавливать точку доступа вне брандмауэра;

> располагайте антенны внутри стен здания, а также ограничивайте мощность радиоизлучения, чтобы снизить вероятность подключения «извне».

> используйте направленные антенны, не используйте радиоканал по умолчанию.

- Настройка точки доступа:

> если точка доступа позволяет запрещать доступ к своим настройкам с помощью беспроводного подключения, то используйте эту возможность. Изначально не давайте возможность хакеру при внедрении в вашу сеть контролировать ключевые узлы по радиоканалу. Отключите вещание по радиоканалу такие протоколы как SNMP, web-интерфейс администрирования и telnet;

> обязательно(!) используйте сложный пароль для доступа к настройкам точки доступа;

> если точка доступа позволяет управлять доступом клиентов по MAC-адресам непременно используйте это;

> если оборудование позволяет запретить трансляцию в эфир идентификатора SSID – сделайте это обязательно. Но при этом у хакера всегда есть возможность получить SSID при подключении как легитимного клиент;

> политика безопасности должна запрещать беспроводным клиентам осуществлять ad-hoc соединения (такие сети позволяют двум или более станциям подключаться непосредственно друг к другу, минуя точки доступа, маршрутизирующие их трафик). Хакеры могут использовать несколько типов атак на системы, использующие ad-hoc-соединения. Первичная проблема с ad-hoc сетями - недостаток идентификации. Эти сети могут позволить хакеру провести атаки man in the middle, отказ в обслуживании (DoS), и/или скомпрометировать системы.

- Выбор настройки в зависимости от технологии:

> если есть возможность - запретите доступ для клиентов с SSID;

> если нет другой возможности - обязательно включайте хотя бы WEP, но не ниже 128bit.

> если при установке драйверов сетевых устройств предлагается на выбор три технологиями шифрования: WEP, WEP/WPA и WPA, то выбирайте WPA;

> если в настройках устройства предлагается выбор: “Shared Key“(возможен перехват WEP-ключа, который одинаков для всех клиентов) и “Open System”(возможно внедрение в сеть, если известен SSID) - выбирайте “Shared Key”. В данном случае (если вы используете WEP-аутентификацию) – наиболее желательно включить фильтрацию по МАС-адресу;

> если ваша сеть не велика – можно выбрать Pre-Shared Key (PSK).

> если есть возможность использовать 802.1X. Но при этом при настройке RADIUS-сервера желательно выбирать тип аутентификации CHAP;

> максимальный уровень безопасности на данный момент обеспечивает применение VPN - используйте эту технологию.

- Пароли и ключи:

> при использовании SSID придерживайтесь требований аналогичных требованиям парольной защиты - SSID должен быть уникален (не забывайте, что SSID не шифруется и может быть легко перехвачен!);

> всегда используйте максимально длинные ключи. Не используйте ключи меньше 128 бит;

> не забывайте про парольную защиту – используйте генератор паролей, меняйте пароли через определенный промежуток времени, храните пароли в тайне;

> в настройках обычно имеется выбор из четырёх заранее заданных ключей - используйте их все, меняя по определенному алгоритму. По возможности ориентируйтесь не на дни недели (всегда существуют люди в любой организации, работающие по выходным – что мешает осуществить внедрение в сеть в эти дни?).

> старайтесь применять длинные динамически изменяющиеся ключи. Если вы используете статические ключи и пароли, меняйте пароли через определенный промежуток времени.

> проинструктируйте пользователей, что бы они хранили пароли и ключи в тайне. Особенно важно, если некоторые используют для входа ноутбуки которые хранят дома.

- Сетевые настройки:

> для организации разделяемых ресурсов используйте NetBEUI. Если это не противоречит концепции вашей сети - не используйте в беспроводных сетях протокол TCP/IP для организации папок и принтеров общего доступа.

> не разрешайте гостевой доступ к ресурсам общего доступа;

> старайтесь не использовать в беспроводной сети DHCP - используйте статические IP-адреса;

> ограничьте количество протоколов внутри WLAN только необходимыми.

- Общее:

> на всех клиентах беспроводной сети используйте файерволлы или при ХР хотя бы активизируйте брандмауэр;

> регулярно следите за уязвимостями, обновлениями, прошивками и драйверами ваших устройств;

> используйте периодически сканеры безопасности, для выявления скрытых проблем;

> определите инструменты для выполнения беспроводного сканирования, а также частоту выполнения этого сканирования. Беспроводное сканирование поможет определить местонахождение неправомочных точек доступа.

> если финансы вашей организации позволяют – приобретите системы обнаружения вторжения (IDS, Intrusion Detection System), такие как:

CiscoWorks Wireless LAN Solution Engine (WLSE), в которой реализовано несколько новых функций - самовосстановление, расширенное обнаружение несанкционированного доступа, автоматизированное обследование площадки развертывания, "теплое" резервирование, отслеживание клиентов с созданием отчетов в реальном времени.
CiscoWorks WLSE - централизованное решение системного уровня для управления всей беспроводной инфраструктурой на базе продуктов Cisco Aironet. Усовершенствованные функции управления радиоканалом и устройствами, поддерживаемые CiscoWorks WLSE, упрощают текущую эксплуатацию беспроводной сети, обеспечивают беспрепятственное развертывание, повышают безопасность, гарантируют максимальную степень готовности, сокращая при этом расходы на развертывание и эксплуатацию.

Система Hitachi AirLocation использует сеть стандарта IEEE802.11b и способна работать как внутри помещений, так и вне зданий. Точность определения координат объекта, по словам разработчиков, составляет 1-3 м, что несколько точнее, чем аналогичная характеристика GPS- систем. Система состоит из сервера определения координат, управляющего сервера, комплекта из нескольких базовых станций, комплекта WLAN- оборудования и специализированного ПО. Минимальная цена комплекта - около $46,3 тыс. Система определяет местонахождение необходимого устройства и расстояние между ним и каждой точкой доступа за счет вычисления времени отклика терминала на посылаемые точками, связанными в сеть с расстоянием между узлами 100-200 м, сигналы. Для достаточно точного местоположения терминала, таким образом, достаточно всего трех точек доступа.

Да цены на такое оборудование достаточно высоки, но любая серьезная компания может решить потратить данную сумму для того, что бы быть уверенной в безопасности свой беспроводной сети.

Угрозы для сетей WLAN

Обеспечить безопасность беспроводной сети еще сложнее, чем защитить проводную сеть. Защита должна стоять на первом месте для всех, кто использует или администрирует сети.

В диапазоне действия точки доступа сеть WLAN открыта для всех, кто обладает соответствующими учетными данными, посредством которых выполняется ассоциация с точкой доступа. Обладая беспроводным сетевым адаптером и знанием приемов взлома, злоумышленник может не присутствовать физически в том месте, где находится сеть WLAN, чтобы получить к ней доступ.

Вопросы безопасности приобретают еще большее значение, когда речь идет о корпоративных сетях, поскольку жизнедеятельность компании, помимо прочего, зависит от защищённости данных. Нарушения системы безопасности могут иметь катастрофические последствия для компаний, особенно если компания оперирует финансовой информацией своих клиентов. Беспроводные сети все чаще развертываются на предприятиях и во многих случаях являются уже не просто более удобным вариантом, но и критически важной частью сети. Хотя сети WLAN всегда были подвержены атакам, по мере роста их популярности они становятся целью номер один.

Атаки могут инициироваться посторонними людьми и недовольными сотрудниками, но помимо подобных недоброжелателей атака может быть ненамеренно спровоцирована любым сотрудником. Беспроводные сети особенно подвержены следующим угрозам:

· беспроводные злоумышленники;

· вредоносные приложения;

· перехват данных

· атаки DoS

На рисунке нажмите на каждую из угроз, чтобы просмотреть дополнительные сведения.

Примечания . В этой главе не рассматриваются такие угрозы, как спуфинг MAC-адреса точки доступа или беспроводного клиента, взлом и атаки на инфраструктуру.

Атака типа «отказ в обслуживании»

Ниже приведены причины возникновения DoS-атаки на беспроводную сеть.

· Неправильная настройка устройств - ошибки конфигурации могут стать причиной отключения сети WLAN. Например, администратор может случайно изменить конфигурацию и отключить сеть, либо злоумышленник с правами администратора может отключить сеть WLAN намеренно.

· Злоумышленник, намеренно препятствующий обмену данными по беспроводной сети - такие злоумышленники стремятся отключить беспроводную сеть полностью или до той степени, когда санкционированные устройства не смогут получить доступ к среде.

· Случайные помехи - сети WLAN работают на нелицензируемых частотных полосах и, следовательно, все беспроводные сети независимо от функций безопасности подвержены воздействию помех со стороны других беспроводных устройств. Случайные помехи могут возникать в результате работы таких устройств, как микроволновые печи, радиотелефоны, радио-няни и др. Полоса 2,4 ГГц в большей степени подвержена воздействию помех, чем полоса 5 ГГц.

Чтобы минимизировать риск DoS-атаки вследствие неправильной настройки устройств и вредоносных атак, следует обеспечить защиту всех устройств, хранить пароли в надежном месте, создавать резервные копии и изменять конфигурацию только в нерабочие часы.

Случайные помехи возникают только в случае работы других беспроводных устройств. Оптимальным решением является мониторинг сети WLAN на предмет проблем, связанных с помехами, и решение таких проблем по мере их возникновения. Поскольку полоса 2,4 ГГц в большей степени подвержена воздействию помех, в наиболее слабых зонах можно использовать полосу 5 ГГц. Некоторые решения для сетей WLAN обеспечивают автоматическую регулировку каналов точками доступа и позволяют использовать полосу 5 ГГц, чтобы компенсировать помехи. Например, некоторые решения стандарта 802.11n/ac/ad подстраиваются автоматически в целях противодействия помехам.

На рисунке показано, как радиотелефон или микроволновая печь могут создавать помехи для обмена данными по сети WLAN.

Технология Cisco CleanAir позволяет устройствам определять и находить источники помех, не относящиеся к стандарту 802.11. Эта технология создает сеть, которая способна автоматически приспосабливаться к изменениям в среде.

DoS-атаки с использованием кадров управления

Хотя это и маловероятно, злоумышленники могут намеренно инициировать DoS-атаку, используя устройства радиоэлектронного противодействия, которые создают случайные помехи. Более вероятно, что злоумышленники попытаются оперировать кадрами управления, потребляя, таким образом, ресурсы точки доступа, и загрузят каналы настолько, что они не смогут обслуживать санкционированный пользовательский трафик.

Кадры управления можно использовать для организации различных типов DoS-атак. Распространены два типа атак с использованием кадров управления.

· Атака путем ложного отключения - для осуществления такой атаки злоумышленник отправляет набор команд «отмены ассоциации» на все беспроводные устройства в пределах BSS. Эти команды вызывают отключение всех клиентов. При отключении все беспроводные клиенты сразу же пытаются выполнить повторную ассоциацию, что вызывает резкое увеличение объёма трафика. Злоумышленник продолжает отправлять кадры отмены ассоциации, и цикл повторяется.

· Лавинная атака разрешений отправки CTS - данный тип атаки возникает, когда злоумышленник использует метод разрешения конфликтов в среде CSMA/CA для монополизации полосы пропускания и отклонения доступа для всех остальных беспроводных клиентов. Для этого злоумышленник постоянно выполняет в BSS лавинную рассылку разрешений отправки CTS на ложный STA. Все остальные беспроводные клиенты, совместно использующие среду радиочастот, принимают CTS и перестают выполнять передачу данных до тех пор, пока злоумышленник не прекратит передачу кадров CTS.

На рис. 1 показано, как беспроводной клиент и точка доступа используют метод CSMA/CA для доступа к среде.

На рис. 2 показано, как злоумышленник создает лавинную рассылку кадров CTS на ложный беспроводной клиент. Теперь все остальные клиенты вынуждены дожидаться завершения периода, заданного в кадре CTS. Однако злоумышленник продолжает отправлять кадры CTS. Следовательно, остальные клиенты вынуждены постоянно ждать. Таким образом, злоумышленник контролирует среду.

Примечание . Это всего лишь единичный пример атаки с использованием кадров управления. Существуют и многие другие.

Чтобы снизить риск возникновения подобных атак, корпорация Cisco разработала ряд решений, включая функцию Cisco Management Frame Protection (MFP), которая также обеспечивает полноценную профилактическую защиту от спуфинга кадров и устройств. Система предотвращения вторжений Cisco Adaptive Wireless дополняет это решение функциями обнаружения вторжений на ранних сроках путем сопоставления сигнатур атак.

Комитет по стандартам IEEE 802.11 также разработал два стандарта безопасности беспроводной сети. Стандарт 802.11i, использующий Cisco MFP, определяет механизмы безопасности для беспроводных сетей, в то время как стандарт защиты кадров управления 802.11w направлен на решение проблем, связанных с манипуляцией кадрами управления.

Вредоносные точки доступа

Вредоносная точка доступа представляет собой беспроводной маршрутизатор, который можно охарактеризовать следующим образом.

· Такой маршрутизатор подключается к корпоративной сети без явной авторизации и в нарушение корпоративной политики. Любой пользователь, имеющий доступ к объектам, может установить (со злым умыслом или без) недорогой беспроводной маршрутизатор, который теоретически обеспечивает доступ к ресурсам защищенной сети.

· Злоумышленник может подключить или включить такой маршрутизатор с целью захвата данных клиента (например, MAC-адреса беспроводных и проводных клиентов) или захвата и маскировки пакетов данных для получения доступа к ресурсам сети; или же в целях инициации атаки с перехватом.

Следует также учитывать, насколько просто создать персональную беспроводную точку доступа. Например, пользователь, имеющий защищённый доступ к сети, настраивает свой авторизованный узел Windows, как точку доступа к сети Wi-Fi. При этом несакционированные устройства обходят меры безопасности и получают доступ к ресурсам сети, как одно общее устройство.

Чтобы предотвратить установку вредоносных точек доступа, организации должны использовать программное обеспечение для активного мониторинга спектра радиосигналов на предмет наличия несанкционированных точек доступа. Например, на снимке экрана программного обеспечения для управления сетями инфраструктуры Cisco Prime на рисунке показана карта радиочастот, определяющая местоположение злоумышленника с обнаруженным ложным MAC-адресом.

Примечание . Cisco Prime является программным обеспечением для управления сетями, которое взаимодействует с другими подобными программами, обеспечивая общее представление и централизованное размещение всех данных о сети. Как правило, это ПО развертывается в очень крупных организациях.

Атака с перехватом

К одному из более сложных типов атак, которые может применить злоумышленник, относится атака с перехватом. Существует множество способов создания атаки с перехватом.

Один из самых распространённых видов такой атаки называется «злой двойник», в рамках которой злоумышленник внедряет вредоносную точку доступа и настраивает ее с использованием такого же имени SSID, что и у санкционированной точки доступа. Места, где предлагается бесплатный доступ к сети Wi-Fi, например, аэропорты, кафе и рестораны - самые популярные мишени для атак такого типа, поскольку на этих объектах используется открытая аутентификация.

При подключении беспроводных клиентов отображаются две точки доступа, предлагающие беспроводной доступ. Те, кто находятся рядом с вредоносной точкой доступа, обнаруживают более мощный сигнал, и, скорее всего, выполнят ассоциацию с точкой доступа «злой двойник». Теперь пользовательский трафик отправляется на постороннюю точку доступа, которая, в свою очередь, захватывает данные и пересылает их на надежную точку доступа. Обратный трафик от санкционированной точки доступа отправляется на вредоносную точку доступа, захватывается, а затем пересылается ничего не подозревающей станции (STA). Злоумышленник может украсть пароль пользователя, личную информацию, получить доступ к сети и скомпрометировать систему пользователя.

Например, на рис. 1 злоумышленник находится в кафе «Латте Боба» и пытается захватить трафик от ничего не подозревающих беспроводных клиентов. Злоумышленник запускает программное обеспечение, которое делает его ноутбук точкой доступа типа «злой двойник», имеющей то же имя SSID и канал, что и санкционированный беспроводной маршрутизатор.

На рис. 2 пользователь видит два доступных беспроводных подключения, но выбирает для ассоциации точку доступа «злой двойник». Злоумышленник захватывает пользовательские данные и пересылает их на санкционированную точку доступа, которая, в свою очередь, направляет ответный трафик обратно на точку доступа «злой двойник». Точка доступа «злой двойник» захватывает ответный трафик и пересылает данные ничего не подозревающему пользователю.

Успешность предотвращения атаки с перехватом зависит от сложности инфраструктуры сети WLAN и тщательности мониторинга сети. Процесс начинается с определения санкционированных устройств в сети WLAN. Для этого пользователи должны пройти аутентификацию. После того, как определены все санкционированные устройства, можно выполнить мониторинг сети на предмет наличия подозрительных устройств или трафика.

Корпоративные сети WLAN, в которых используются самые современные устройства WLAN, предоставляют администраторам инструменты, которые в комплексе работают, как беспроводная система предотвращения вторжения (IPS). К таким инструментам относятся сканеры, с помощью которых выявляются вредоносные точки доступа и одноранговые сети, а также инструменты управления радиоресурсами, которые осуществляют мониторинг радиочастотной полосы на предмет активности и загрузки точки доступа. Большая нагрузка на точку доступа сигнализирует администратору о возможном наличии несанкционированного трафика.

Обзор безопасности беспроводной сети

Безопасность сети Wi-Fi всегда вызывала особое беспокойство, поскольку границы сети расширились. Сигналы беспроводной связи могут передаваться через твердые препятствия - потолки, полы, стены, за пределы дома или офиса. Без строгих мер безопасности установка сети WLAN - сродни повсеместному размещению Ethernet-портов, даже на улице.

Чтобы предотвратить угрозы со стороны злоумышленников, пытающихся проникнуть в беспроводную сеть, и защитить данные, использовались две функции обеспечения безопасности.

· Сокрытие идентификатора SSID . Точки доступа и некоторые беспроводные маршрутизаторы позволяют отключить кадр сигнала идентификатора SSID. Беспроводные клиенты должны вручную определить имя SSID, чтобы подключиться к сети.

· Фильтрация MAC-адресов . Администратор может вручную разрешить или запретить клиентам беспроводной доступ в зависимости от MAC-адреса их физического оборудования.

Хотя эти две функции отсеивают большинство пользователей, на самом деле ни сокрытие идентификатора SSID, ни фильтрация MAC-адресов не помешают умелому взломщику. Имена SSID легко обнаружить даже в том случае, если точки доступа не выполняют их широковещательную рассылку, а MAC-адреса можно подделать. Оптимальным способом защиты беспроводной сети является использование систем аутентификации и шифрования (см. рис. 1).

В исходном стандарте 802.11 представлено два типа аутентификации:

· Аутентификация открытой системы . Все беспроводные клиенты могут легко выполнить подключение, и такая система может использоваться только в тех случаях, когда безопасность не имеет особого значения (например, в местах, где предоставляется бесплатный доступ к Интернету - кафе, отели и удалённые расположения).

· Аутентификация согласованного ключа . Для аутентификации и шифрования данных, передаваемых между беспроводным клиентом и точкой доступа, предоставляет такие механизмы, как WEP, WPA или WPA2 . Однако для подключения пароль необходимо предварительно согласовать между сторонами.

На схеме на рис. 2 представлены краткие сведения о различных типах аутентификации.

Методы аутентификации согласованного ключа

Как показано на рис. 1, доступны три варианта аутентификации согласованного ключа:

· Протокол шифрования беспроводной связи (WEP) . Исходная спецификация 802.11, которая разработана для обеспечения конфиденциальности на уровне, сопоставимом с проводным подключением. Защита данных обеспечивается посредством метода шифрования RC4 с использованием статического ключа. Однако ключ никогда не изменяется при передаче пакетов, поэтому его достаточно легко взломать.

· Защищённый доступ к Wi-Fi (WPA) . Стандарт Wi-Fi Alliance, который использует WEP, но обеспечивает защиту данных за счёт гораздо более надежного алгоритма шифрования с использованием временных ключей (TKIP). TKIP изменяет ключ для каждого пакета, поэтому его гораздо сложнее взломать.

· IEEE 802.11i/WPA2 . Стандарт IEEE 802.11i является отраслевым стандартом безопасности беспроводных сетей. Версия Wi-Fi Alliance называется WPA2. 802.11i и WPA2 используют для шифрования усовершенствованный стандарт шифрования (AES). В настоящее время AES считается самым надежным протоколом шифрования.

Использовать WEP уже не рекомендуется. Общие ключи WEP показали свою несостоятельность, и, следовательно, их не следует использовать. Чтобы компенсировать слабые стороны общих ключей WEP, компании сначала пытались скрывать идентификаторы SSID и фильтровать MAC-адреса. Эти методы также оказались слишком ненадежными.

Ввиду ненадежности систем безопасности на основе WEP, в течение некоторого времени использовались промежуточные меры безопасности. Такие поставщики, как Cisco, стремясь удовлетворить повышенные требования в отношении безопасности, разработали собственные системы, одновременно пытаясь усовершенствовать стандарт 802.11i. В процессе развития стандарта 802.11i был создан алгоритм шифрования TKIP, который был связан с методом обеспечения безопасности Wi-Fi Alliance WPA.

Современные беспроводные сети всегда должны использовать стандарт 802.11i/WPA2. WPA2 является версией Wi-Fi стандарта 802.11i, следовательно, термины WPA2 и 802.11i зачастую являются взаимозаменяемыми.

С 2006 года все устройства, на которые нанесен логотип Wi-Fi Certified, сертифицированы для использования WPA2.

Примечание . В целях оптимизации производительности, сети Wireless-N должны использовать режим безопасности WPA2-Personal.

В таблице на рис. 2 показаны общие сведения о трех типах методов аутентификации согласованных ключей.

Методы шифрования

Шифрование используется для защиты данных. Если злоумышленник выполнил захват зашифрованных данных, он не сможет их расшифровать за короткий срок.

Стандарты IEEE 802.11i, Wi-Fi Alliance WPA и WPA2 используют следующие протоколы шифрования:

· Шифрование с использованием временных ключей (TKIP) . TKIP является методом шифрования, который используется стандартом WPA. Он обеспечивает поддержку предыдущих версий оборудования сетей WLAN за счёт устранения исходных уязвимостей, характерных для метода шифрования 802.11 WEP. Он использует WEP, однако выполняет шифрование полезной нагрузки 2 уровня с использованием TKIP и выполняет проверку целостности сообщений в зашифрованном пакете, чтобы убедиться в том, что сообщение не используется несанкционированно.

· Усовершенствованный стандарт шифрования (AES) . AES является методом шифрования, который используется стандартом WPA2. Этот метод является предпочтительным, поскольку соответствует отраслевому стандарту IEEE 802.11i. AES выполняет те же функции, что и TKIP, но обеспечивает значительно более надежный метод шифрования. Он использует протокол CCMP, который позволяет узлам назначения распознавать зашифрованные и незашифрованные биты, используемые несанкционированно.

Примечание . По возможности всегда следует выбирать WPA2 с AES.