Что такое eap wifi

Защита беспроводных сетей, WPA: теория и практика (часть первая)

Тема безопасности беспроводных сетей по-прежнему остается актуальной, хотя уже достаточно давно существуют надежные (на сегодняшний момент, конечно же) методы защиты этих сетей. Разумеется, речь идет о технологии WPA (Wi-Fi Protected Access).

Большинство существующего на данный момент Wi-Fi оборудования имеет поддержку данной технологии, но, к сожалению, до сих пор в нашей лаборатории попадаются экземпляры, не знающие о WPA. Это более чем странно — заканчивается 2005 год, а некоторые производители до сих пор считают, что технология WEP спасет пользователей беспроводной сети от утечки информации. WEP уже давно устарела. На смену этой технологии пришел WPA, а также на горизонте виднеется новый стандарт 802.11i (некоторые производители преподносят его, как WPA2).

Технология WPA, призванная временно (в ожидании перехода к 802.11i) закрыть бреши WEP, состоит из нескольких компонентов:

  • протокол 802.1x — универсальный протокол для аутентификации, авторизации и учета (AAA)
  • протокол EAP — расширяемый протокол аутентификации (Extensible Authentication Protocol)
  • протокол TKIP — протокол временнОй целостности ключей, другой вариант перевода — протокол целостности ключей во времени (Temporal Key Integrity Protocol)
  • MIC — криптографическая проверка целостности пакетов (Message Integrity Code)
  • протокол RADIUS

За шифрование данных в WPA отвечает протокол TKIP, который, хотя и использует тот же алгоритм шифрования — RC4 — что и в WEP, но в отличие от последнего, использует динамические ключи (то есть ключи часто меняются). Он применяет более длинный вектор инициализации и использует криптографическую контрольную сумму (MIC) для подтверждения целостности пакетов (последняя является функцией от адреса источника и назначения, а также поля данных).

RADIUS-протокол предназначен для работы в связке с сервером аутентификации, в качестве которого обычно выступает RADIUS-сервер. В этом случае беспроводные точки доступа работают в enterprise-режиме.

Если в сети отсутствует RADIUS-сервер, то роль сервера аутентификации выполняет сама точка доступа — так называемый режим WPA-PSK (pre-shared key, общий ключ). В этом режиме в настройках всех точек доступа заранее прописывается общий ключ. Он же прописывается и на клиентских беспроводных устройствах. Такой метод защиты тоже довольно секьюрен (относительно WEP), очень не удобен с точки зрения управления. PSK-ключ требуется прописывать на всех беспроводных устройствах, пользователи беспроводных устройств его могут видеть. Если потребуется заблокировать доступ какому-то клиенту в сеть, придется заново прописывать новый PSK на всех устройствах сети и так далее. Другими словами, режим WPA-PSK подходит для домашней сети и, возможно, небольшого офиса, но не более того.

В этой серии статей будет рассмотрена работа WPA совместно с внешним RADIUS-сервером. Но прежде чем перейти к ней, немного подробнее остановимся на механизмах работы WPA. А перед этим рассмотрим технологию WPA2.

Технология WPA являлась временной мерой до ввода в эксплуатацию стандарта 802.11i. Часть производителей до официального принятия этого стандарта ввели в обращение технологию WPA2, в которой в той или иной степени используются технологии из 802.11i. Такие как использование протокола CCMP (Counter Mode with Cipher Block Chaining Message Authentication Code Protocol), взамен TKIP, в качестве алгоритма шифрования там применяется усовершенствованный стандарт шифрования AES (Advanced Encryption Standard). А для управления и распределения ключей по-прежнему применяется протокол 802.1x.

Как уже было сказано выше, протокол 802.1x может выполнять несколько функций. В данном случае нас интересуют функции аутентификации пользователя и распределение ключей шифрования. Необходимо отметить, что аутентификация происходит «на уровне порта» — то есть пока пользователь не будет аутентифицирован, ему разрешено посылать/принимать пакеты, касающиеся только процесса его аутентификации (учетных данных) и не более того. И только после успешной аутентификации порт устройства (будь то точка доступа или умный коммутатор) будет открыт и пользователь получит доступ к ресурсам сети.

Функции аутентификации возлагаются на протокол EAP, который сам по себе является лишь каркасом для методов аутентификации. Вся прелесть протокола в том, что его очень просто реализовать на аутентификаторе (точке доступа), так как ей не требуется знать никаких специфичных особенностей различных методов аутентификации. Аутентификатор служит лишь передаточным звеном между клиентом и сервером аутентификации. Методов же аутентификации, которых существует довольно много:

  • EAP-SIM, EAP-AKA — используются в сетях GSM мобильной связи
  • LEAP — пропреоретарный метод от Cisco systems
  • EAP-MD5 — простейший метод, аналогичный CHAP (не стойкий)
  • EAP-MSCHAP V2 — метод аутентификации на основе логина/пароля пользователя в MS-сетях
  • EAP-TLS — аутентификация на основе цифровых сертификатов
  • EAP-SecureID — метод на основе однократных паролей

Кроме вышеперечисленных, следует отметить следующие два метода, EAP-TTLS и EAP-PEAP. В отличие от предыдущих, эти два метода перед непосредственной аутентификацией пользователя сначала образуют TLS-туннель между клиентом и сервером аутентификации. А уже внутри этого туннеля осуществляется сама аутентификация, с использованием как стандартного EAP (MD5, TLS), или старых не-EAP методов (PAP, CHAP, MS-CHAP, MS-CHAP v2), последние работают только с EAP-TTLS (PEAP используется только совместно с EAP методами). Предварительное туннелирование повышает безопасность аутентификации, защищая от атак типа «man-in-middle», «session hihacking» или атаки по словарю.

Читайте также:  Кто подключен к моему wifi роутер dir 300

На рис.1 показана структура EAP кадра. Протокол PPP засветился там потому, что изначально EAP планировался к использованию поверх PPP туннелей. Но так как использование этого протокола только для аутентификации по локальной сети — излишняя избыточность, EAP-сообщения упаковываются в «EAP over LAN» (EAPOL) пакеты, которые и используются для обмена информацией между клиентом и аутентификатором (точкой доступа).

Схема аутентификации состоит из трех компонентов:

  • Supplicant — софт, запущенный на клиентской машине, пытающейся подключиться к сети
  • Authenticator — узел доступа, аутентификатор (беспроводная точка доступа или проводной коммутатор с поддержкой протокола 802.1x)
  • Authentication Server — сервер аутентификации (обычно это RADIUS-сервер)

Теперь рассмотрим сам процесс аутентификации. Он состоит из следующих стадий:

  1. Клиент может послать запрос на аутентификацию (EAP-start message) в сторону точки доступа
  2. Точка доступа (Аутентификатор) в ответ посылает клиенту запрос на идентификацию клиента (EAP-request/identity message). Аутентификатор может послать EAP-request самостоятельно, если увидит, что какой-либо из его портов перешел в активное состояние.
  3. Клиент в ответ высылает EAP-response packet с нужными данными, который точка доступа (аутентификатор) перенаправляет в сторону Radius-сервера (сервера аутентификации).
  4. Сервер аутентификации посылает аутентификатору (точке доступа) challenge-пакет (запрос информации о подлинности клиента). Аутентификатор пересылает его клиенту.
  5. Далее происходит процесс взаимной идентификации сервера и клиента. Количество стадий пересылки пакетов туда-сюда варьируется в зависимости от метода EAP, но для беспроводных сетей приемлема лишь «strong» аутентификация с взаимной аутентификацией клиента и сервера (EAP-TLS, EAP-TTLS, EAP-PEAP) и предварительным шифрованием канала связи.
  6. На следующий стадии, сервер аутентификации, получив от клиента необходимую информацию, разрешает (accept) или запрещает (reject) тому доступ, с пересылкой данного сообщения аутентификатору. Аутентификатор (точка доступа) открывает порт для Supplicant-а, если со стороны RADIUS-сервера пришел положительный ответ (Accept).
  7. Порт открывается, аутентификатор пересылает клиенту сообщение об успешном завершении процесса, и клиент получает доступ в сеть.
  8. После отключения клиента, порт на точке доступа опять переходит в состояние «закрыт».

Описанный процесс проиллюстрирован на рис.3 (там показан один из простейших методов EAP):

Как видно из рисунка, для коммуникации между клиентом (supplicant) и точкой доступа (authenticator) используются пакеты EAPOL. Протокол RADIUS используется для обмена информацией между аутентификатором (точкой доступа) и RADIUS-сервером (сервером аутентификации). При транзитной пересылке информации между клиентом и сервером аутентификации пакеты EAP переупаковываются из одного формата в другой на аутентификаторе.

Детальное рассмотрение алгоритмов шифрования, а также методы генерации сессионных ключей шифрования, пожалуй, выходят за рамки данного материала, поэтому рассмотрю их лишь вкратце.

Первоначальная аутентификация производится на основе общих данных, о которых знают и клиент, и сервер аутентификации (как то логин/пароль, сертификат и т.д.) — на этом этапе генерируется Master Key. Используя Master Key, сервер аутентификации и клиент генерируют Pairwise Master Key (парный мастер ключ), который передается аутентификатору со стороны сервера аутентификации. А уже на основе Pairwise Master Key и генерируются все остальные динамические ключи, которым и закрывается передаваемый трафик. Необходимо отметить, что сам Pairwise Master Key тоже подлежит динамической смене.

Теперь перейдем от сухой теории к реальности, а именно реализации WPA в Windows XP. Нормальная поддержка WPA (с поддержкой AES) появилась, только начиная с windows service pack 2.

В закладке аутентификация доступны методы

  • MD5-Challenge — самый примитивный и слабый, рассматривать не будем;
  • PEAP (Protected EAP) позволяет производить аутентификацию на основе сертификатов или логина/пароля. Он нам интересен в первую очередь возможностью аутентификации пользователя, используя логин/пароль. При этом нам не требуется настраивать инфраструктуру открытых ключей (PKI). Достаточно подключить RADIUS-сервер к какой-либо базе (обычный файл, mysql, ldap) с хранящимися пользователями и производить аутентификацию пользователей по ней.
  • Smart Card or Other Certificate — обычный EAP-TLS. Требует настроенной PKI, использует сертификаты для аутентификации клиентов. Более гибок (разумеется, после настройки PKI), чем аутентификация по логину/паролю. А также является единственным способом получить работающую связку беспроводных пользователей, работающих в Windows-домене.

Во второй части статьи будет рассмотрена настройка Windows-клиентов (Windows XP SP2), RADIUS-сервера (FreeRadius), и PKI на основе OpenSSL. Последние два компонента работают в операционной системе Gentoo Linux.

Источник

WiFi Enterprise. FreeRadius + FreeIPA + Ubiquiti

Уже были описаны некоторые примеры организации корпоративного WiFi. Здесь я распишу как реализовал подобное решение и проблемы с которыми пришлось столкнуться при подключении на разных устройствах. Будем использовать уже имеющийся LDAP с заведенными пользователями, поднимем FreeRadius и настроим WPA2-Enterprise на контроллере Ubnt. Вроде все просто. Посмотрим…

Немного о методах EAP

Прежде чем приступить к выполнению задачи, надо определиться какой метод аутентификации будем использовать в нашем решении.

EAP — фреймворк аутентификации, который часто используется в беспроводных сетях и соединениях точка-точка. Формат был впервые описан в RFC 3748 и обновлён в RFC 5247.
EAP используется для выбора метода аутентификации, передачи ключей и обработки этих ключей подключаемыми модулями называемыми методами EAP. Существует множество методов EAP, как определенных вместе с самим EAP, так и выпущенных отдельными производителями. EAP не определяет канальный уровень, он только определяет формат сообщений. Каждый протокол использующий EAP имеет собственный протокол инкапсуляции сообщений EAP.

  • LEAP — проприетарный протокол, разработан CISCO. Найдены уязвимости. В настоящее время не рекомендуется использовать
  • EAP-TLS — хорошо поддерживаемый среди вендоров беспроводных соединений. Является безопасным протоколом, поскольку является преемником SSL стандартов. Настройка клиентской достаточно сложна. Нужен клиентский сертификат помимо пароля. Поддерживается во многих системах
  • EAP-TTLS — широко поддерживается во многих системах, предлагает хорошую безопасность, используя PKI сертификаты только на сервере аутентификации
  • EAP-MD5 — другой открытый стандарт. Предлагает минимальную безопасность. Уязвим, не поддерживает взаимную аутентификацию и генерацию ключей
  • EAP-IKEv2 — основан на Internet Key Exchange Protocol version 2. Обеспечивает взаимную аутентификацию и установление сеансового ключа между клиентом и сервером
  • PEAP — совместное решение CISCO, Microsoft и RSA Security как открытый стандарт. Широко доступен в продуктах, обеспечивает очень хорошую безопасность. Схож с EAP-TTLS, требуя только сертификат на серверной стороне
  • PEAPv0/EAP-MSCHAPv2 — после EAP-TLS, это второй широко используемый стандарт в мире. Используется клиент-серверная взаимосвязь в Microsoft, Cisco, Apple, Linux
  • PEAPv1/EAP-GTC — создан Cisco как альтернатива PEAPv0/EAP-MSCHAPv2. Не защищает аутентификационные данные в любом случае. Не поддерживаются в Windows OS
  • EAP-FAST — метод, разработанный Cisco для исправления недостатков LEAP. Использует Protected Access Credential (PAC). Полностью не доработан
Читайте также:  Что можно соединить через wifi

Из всего этого разнообразия, выбор все таки не велик. От метода аутентификации требовалось: хорошая безопасность, поддержка на всех устройствах (Windows 10, macOS, Linux, Android, iOS) и, собственно, чем проще, тем лучше. Поэтому выбор пал на EAP-TTLS в связке с протоколом PAP.
Возможно возникнет вопрос — Зачем же использовать PAP? ведь он передает пароли в открытом виде?

Да, все верно. Общение между FreeRadius и FreeIPA будет проходить именно в так. В режиме дебага можно отследить как отправляются username и password. Да и пусть отправляются, только у вас есть доступ к серверу FreeRadius.

Подробнее о работе EAP-TTLS можно почитать тут

FreeRADIUS

FreeRadius будем поднимать на CentOS 7.6. Здесь ничего сложного, ставим обычным способом.

Из пакетов ставится версия 3.0.13. Последнюю можно взять на https://freeradius.org/

После этого FreeRadius уже работает. Можно в /etc/raddb/users расскоментировать строчку

Запустить в сервер в режиме дебага

И делаем тестовое подключение с localhost

Получили ответ Received Access-Accept Id 115 from 127.0.0.1:1812 to 127.0.0.1:56081 length 20, значит все хорошо. Идем дальше.

Подключаем модуль ldap.

И сразу его изменим. Нам нужно, чтобы FreeRadius мог обращаться к FreeIPA

Перезапускаем radius-сервер и проверяем синхронизацию пользователей LDAP:

Редактируем eap в mods-enabled/eap
Здесь добавим два экземпляра eap. Они будут отличаться только сертификатами и ключами. Чуть ниже объясню, почему именно так

Далее редактируем site-enabled/default. Интересуют разделы authorize и authenticate.

В секции authorize убираем все модули, которые нам не нужны. Оставляем только ldap. Добавляем проверку клиента по username. Именно для этого мы добавляли выше два экземпляра eap.

Далее нужно прописать в политиках, какие имена можно использовать для анонимного входа. Редактируем policy.d/filter.

Нужно найти строчки похожие на это:

И ниже в elsif добавить нужные значения:

Теперь нам нужно переместиться в директорию certs. Сюда нужно положить ключ и сертификат от доверенного центра сертификации, который у нас уже есть и нужно сгенерировать самоподписанные сертификаты для eap-guest.

Изменяем параметры в файле ca.cnf.

Такие же значения прописываем в файле server.cnf. Меняем только
commonName:

Готово. Полученные server.crt и server.key у нас уже прописаны выше в eap-guest.

И последнее, добавим наши точки доступа в файл client.conf. У меня их 7. Чтобы не добавлять каждую точку отдельно, пропишем только сеть в которой они находятся (у меня точки доступа находятся в отдельном VLAN).

Контроллер Ubiquiti

На контроллере поднимаем отдельную сеть. Пусть будет 192.168.2.0/24
Идем в настройки -> профиль. Cоздаем новый:

Прописываем адрес и порт radius-сервера и пароль, который прописывали в файле clients.conf:

Создаем новое имя беспроводной сети. В качестве метода аутентификации выбираем WPA-EAP (Enterprise) и указываем созданный radius-профиль:

Все сохраняем, применяем и идем дальше.

Настройка клиентов

Начнем с самого сложного!

Windows 10

Сложность сводится к тому, что Windows пока еще не умеет подключаться к корпоративному WiFi по домену. Поэтому приходится вручную закидывать наш сертификат в хранилище доверенных сертификатов. Здесь можно использовать как самоподписанный так и от центра сертификации. Я буду использовать второй.

Далее нужно создать новое подключение. Для этого идем в параметры сети и Интернет -> Центр управления сетями и общим доступом -> Создание и настройка нового подключения или сети:

Читайте также:  Все топ сервера айпи

Вручную прописываем имя сети и меняем тип безопасности. После нажимаем на изменить параметры подключения и во владке Безопасность выбираем проверку подлинности сети — EAP-TTLS.

Заходим в параметры, прописываем конфиденциальность аутентификации — client. В качестве доверенного центра сертификации выбираем добавленный нами сертификат, ставим галочку «Не выдавать пользователю приглашение, если не удается авторизовать сервер» и метод проверки подлинности выбираем — незашифрованный пароль (PAP).

Далее заходим в дополнительные параметры, ставим галочку на «Укажите режим проверки подлинности». Выбираем пункт «Проверка подлинности пользователя» и нажимаем на сохранить учетные данные. Здесь надо будет ввести username_ldap и password_ldap

Все сохраняем, применяем, закрываем. Можно подключаться к новой сети.

Linux

Я проверял на Ubuntu 18.04, 18.10, Fedora 29, 30.

Для начала, скачиваем себе сертификат. Я не нашел в Linux, есть ли возможность использовать системные сертификаты и есть ли там вообще такое хранилище.

Будем подключаться по домену. Поэтому нужен сертификат удостоверяющего центра, у которого был приобретен наш сертификат.

Все подключение делается в одном окне. Выбираем нашу сеть:

anonymous — client
domain — домен, на который выпущен сертификат

Android

non-Samsung

C 7 версии при подключении WiFi можно использовать системные сертификаты, указав только домен:

domain — домен, на который выпущен сертификат
anonymous — client

Samsung

Как уже писал выше, Samsung-устройства не умеют использовать системные сертификаты при подключении WiFi, и у них нет возможности подключаться по домену. Поэтому надо вручную добавить корневой сертификат центра сертификации (ca.pem, берем на Radius сервере). Вот здесь будет использовать самоподписанный.

Скачиваем сертификат себе на устройство и устанавливаем его.

При этом, надо будет установить рисунок разблокировки экрана, пин-код или пароль, если он еще не установлен:

Я показал сложный вариант установки сертификата. На большинстве устройств достаточно просто нажать на скаченный сертификат.

Когда сертификат установлен, можно переходить к подключению:

сертификат — указываем тот, который устанавливали
анонимный пользователь — guest

macOS

Яблочные устройства из коробки могут подключаться только к EAP-TLS, но все равно нужно закидывать им сертификат. Чтобы указать другой метод подключения, нужно воспользоваться Apple Configurator 2. Соответственно нужно предварительно скачать его на мак, создать новый профиль и добавить все необходимые настройки WiFi.

Здесь указываем имя своей сети
Security Type — WPA2 Enterprise
Accepted EAP Types — TTLS
User Name и Password — оставляем пустыми
Inner Authentication — PAP
Outer Identity — client

Вкладка Trust. Здесь указываем наш домен

Все. Профиль можно сохранять, подписывать и распространять на устройства

После того, как профиль готов, его нужно скачать на мак и установить. В процессе установки нужно будет указать usernmae_ldap и password_ldap пользователя:

Процесс аналогичен macOS. Нужно использовать профиль (можно прям такой же как для macOS. Как создавать профиль в Apple Configurator, смотреть выше).

Скачиваем профиль, устанавливаем, вводим учетные данные, подключаемся:

На этом все. Мы настроили Radius сервер, синхронизировали его с FreeIPA и указали точкам доступа Ubiquiti использовать WPA2-EAP.

Возможные вопросы

В: как передавать профиль/сертификат сотруднику?

О: Все сертификаты/профили я храню на фтп с доступом через веб. Поднял гостевую сеть с ограничением по скорости и доступом только в интернет, за исключением фтп.
Аутентификация держится 2 дня, после чего сбрасывается и клиент остается без интернета. Т.о. когда сотрудник хочет подключиться к WiFi, сначало он подключается к гостевой сети, заходит на фтп, скачивает нужный ему сертификат или профиль, устанавливает их, и после может подключаться к корпоративной сети.

В: почему не использовать схему с MSCHAPv2? она же более безопасная!

О: во-первых, такая схема хорошо работает на NPS (Windows Network Policy System), в нашей реализации необходимо дополнительно настраивать LDAP (FreeIpa) и хранить хэши паролей на сервере. Доп. настройки делать не желательно, т.к. это может привести к различным проблемам сихронизации УЗ. Во-вторых, хеш представляет собой MD4, так что это не особо повышает безопасность

В: можно ли авторизовывать устройтсва по mac-адресам?

О: НЕТ, это не безопасно, злоумышленник может подменить мак-адреса, и тем более авторизация по мак-адресам не поддерживается на многих устройствах

В: зачем вообще все эти сертификаты использовать? можно же и без них подключаться

О: сертификаты используются, чтобы авторизовать сервер. Т.е. устройство при подключении проверяет тот ли это сервер, которому можно доверять или нет. Если тот, то аутентификация проходит дальше, если нет, соединение закрывается. Можно подключаться без сертификатов, но если злоумышленик или сосед поднимет у себя дома radius-сервер и точку доступа с таким же именем как у нас, он сможет легко перехватить учетные данные пользователя (не забываем, что они передаются в открытом виде). А когда используется сертификат, враг увидит у себя в логах только наши вымышленные User-Name — guest или client и ошибку типа — Unknown CA Certificate

Источник