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IEEE 802.11i-2004

Agosto 17, 2021

IEEE 802.11i-2004 u 802.11i, para abreviar, es una enmienda o corrección al IEEE 802.11 original, implementado como Wi-Fi Protected Access II (WPA2). El proyecto de norma fue ratificado el 24 de junio de 2004. Esta norma especifica mecanismos de seguridad para redes inalámbricas, reemplazando la breve cláusula de autenticación y privacidad de la norma original con una cláusula de seguridad detallada. En el proceso, la enmienda desaprobó la Privacidad Equivalente por Cable (WEP), mientras que más tarde se incorporó al estándar IEEE 802.11-2007 publicado.

Reemplazo de WEP

802.11i reemplaza la especificación de seguridad anterior, Wired Equivalent Privacy (WEP), que se demostró que tenía vulnerabilidades de seguridad. Acceso protegido Wi-Fi (WPA) había sido introducido previamente por Wi-Fi Alliance como una solución intermedia para las inseguridades de WEP. WPA implementó un subconjunto de un borrador de 802.11i. Entre ellas se añadió un protocolo de seguridad adicional llamado Temporal Key Integrity Protocol (TKIP). Wi-Fi Alliance se refiere a su implementación aprobada e interoperable del 802.11i completo como WPA2, también llamado RSN (Red de seguridad robusta). 802.11i hace uso del cifrado de bloques del Estándar de Cifrado Avanzado (AES), mientras que WEP y WPA usan el cifrado de flujo RC4. [1]

Operación de protocolo

IEEE 802.11i mejora IEEE 802.11-1999 al proporcionar una red de seguridad robusta (RSN) con dos protocolos nuevos: el protocolo del Handshaking de cuatro vías y el protocolo del Handshaking de la clave de grupo. Estos utilizan los servicios de autenticación y el control de acceso a puerto descritos en IEEE 802.1X para establecer y cambiar las claves criptográficas apropiadas. [2] [3] El RSN es una red de seguridad que solo permite la creación de asociaciones robustas de redes de seguridad (RSNA), que son un tipo de asociación utilizada por un par de estaciones (STA) si el procedimiento para establecer la autenticación o asociación entre ellas incluye el Handshaking de cuatro vías[4].

El estándar también proporciona dos protocolos de integridad y confidencialidad de datos de RSNA, TKIP y CCMP, siendo obligatoria la implementación de CCMP debido a que los mecanismos de confidencialidad e integridad de TKIP no eran tan robustos como los de CCMP. [5] El principal motivo para añadir TKIP fue para dar soporte a la mayoría de los dispositivos antiguos que solo tenían soporte WEP.

El proceso de autenticación inicial se lleva a cabo utilizando una clave pre-compartida (PSK) o siguiendo un intercambio de EAP a través de 802.1X (conocido como EAPOL, que requiere la presencia de un servidor de autenticación). Este proceso asegura que la estación del cliente (STA) se autentique con el punto de acceso (AP). Después de la autenticación PSK o 802.1X, se genera una clave secreta compartida, llamada la clave maestra por pares (PMK). El PMK se deriva de una contraseña que se pasa por PBKDF2-SHA1 como la función hash criptográfica. En una red pre-compartida (red con clave pre-compartida), el PMK es realmente el PSK. Si se realizó un intercambio 802.1X EAP, el PMK se deriva de los parámetros EAP proporcionados por el servidor de autenticación.

Handshaking de cuatro vías

 
El Handshaking de cuatro vías en 802.11i

El protocolo de Handshaking de cuatro vías está diseñado para que el punto de acceso (o autentificador) y el cliente inalámbrico (o suplicante) puedan demostrarse mutuamente que conocen el PSK / PMK, sin revelar la clave. En lugar de divulgar la clave, el punto de acceso (AP) y el cliente cifran mensajes entre sí -que solo pueden descifrarse utilizando el PMK que ya comparten- y si el descifrado de los mensajes fue exitoso, esto prueba el conocimiento del PMK. El Handshaking cuatro vías es fundamental para proteger el PMK de los puntos de acceso maliciosos, por ejemplo, el SSID de un atacante que se hace pasar por un punto de acceso real, para que el cliente nunca tenga que decirle al punto de acceso su PMK.

El PMK está diseñado para durar toda la sesión y debe exponerse lo menos posible; por lo tanto, se deben derivar las claves para encriptar el tráfico. Un Handshaking de cuatro vías se usa para establecer otra clave llamada clave transitoria por pares (PTK). El PTK se genera concatenando los siguientes atributos: PMK, AP nonce (ANonce), STA nonce (SNonce), dirección del punto de acceso MAC (AP MAC address) y dirección de la estación MAC (STA MAC address). El producto se somete a una función pseudoaleatoria. El Handshaking también produce GTK (Clave de grupo temporal), que se usa para descifrar el tráfico de multicast y broadcast.

Los mensajes reales intercambiados durante el protocolo de Handshaking se representan en la figura y se explican a continuación (todos los mensajes se envían como marcos clave EAPOL):

  1. El AP envía un valor nonce a la STA (ANonce). El cliente ahora tiene todos los atributos para construir el PTK. La STA (estación) envía su propio nonce valor (SNonce) al AP (punto de acceso) junto con un Código de integridad del mensaje (MIC), incluida la autenticación, que en realidad es una Autenticación de Mensaje y un Código de Integridad (MAIC). 
  2. El STA envía su propio nonce-valor (SNonce) al AP junto con un Código de Integridad del Mensaje (MIC), incluyendo autentificación, el cual es realmente una Autentificación de Mensaje y Código de Integridad (MAIC).
  3. El AP construye y envía el GTK y un número de secuencia junto con otro MIC. Este número de secuencia se usará en el siguiente cuadro de multicast o transmisión, de modo que la STA receptora pueda realizar una detección de reproducción básica.
  4. El STA envía una confirmación al AP.

La STA envía una confirmación al AP. La clave transitoria por pares (64 bytes) se divide en cinco claves separadas:

  1. 16 bytes de clave de confirmación de la clave-EAPOL (KCK): se utiliza para calcular MIC en mensaje clave WAP EAPOL.
  2. 16 bytes de clave de encriptación de la clave-EAPOL (KEK): AP utiliza esta clave para cifrar datos adicionales enviados (en el campo 'Key Data' o ‘información clave’) al cliente (por ejemplo, el RSN IE o el GTK).
  3. 16 bytes de clave temporal (TK): se utiliza para encriptar / desencriptar paquetes de datos de unidifusión.
  4. 8 bytes de la clave Tx del autenticador de código de integridad de mensajes (MIC) de Michael: se utiliza para calcular MIC en paquetes de datos de unidifusión transmitidos por el AP.
  5. 8 bytes de la clave Rx del autenticador de código de integridad de mensajes (MIC) de Michael: Se utiliza para calcular MIC en paquetes de datos de unidifusión transmitidos por la estación.

La clave temporal del grupo (32 bytes) se divide en tres claves separadas:

  1. 16 bytes de clave de cifrado temporal de grupo: se utiliza para encriptar / desencriptar paquetes de datos de multicast y diffusion.
  2. 8 bytes de la clave Tx del autenticador de código de integridad de mensajes (MIC) de Michael: se utiliza para calcular MIC en paquetes de multicast y broadcast transmitidos por AP
  3. 8 bytes de la clave Rx del autenticador de código de integridad de mensajes (MIC) de Michael: actualmente no se utiliza, ya que las estaciones no envían tráfico de multicast

Las claves Tx / Rx del autenticador de código de integridad de mensajes de Michael en PTK y GTK solo se utilizan si la red está utilizando TKIP para encriptar los datos.

El Handshaking de cuatro vías ha demostrado ser vulnerable a KRACK.

Handshaking de la clave de grupo

La clave temporal del grupo (GTK) utilizada en la red puede necesitar ser actualizada debido a la expiración de un temporizador preestablecido. Cuando un dispositivo abandona la red, el GTK también necesita ser actualizado. Esto es para evitar que el dispositivo reciba más mensajes de multicast o de broadcast desde el AP (punto de acceso).

Para manejar la actualización, 802.11i define un Handshaking de clave grupal que consiste en un Handshaking bidireccional:   

  1. El AP envía el nuevo GTK a cada STA en la red. El GTK se cifra con la KEK asignada a esa STA, y protege los datos contra la manipulación, mediante el uso de un MIC.
  2. La STA reconoce el nuevo GTK y responde al AP.

Ve también

  • WLAN Autentificación e Infraestructura de Intimidad - Infraestructura de Autenticación y Privacidad WLAN (WAPI), método de seguridad inalámbrico centralizado de China
  • IEEE 802.1AE MACsec

Referencias

General
"IEEE 802.11-2007: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) specifications". IEEE. 2007-03-08.
"The Evolution of 802.11 Wireless Security" (PDF). ITFFROC. 2010-04-18.

Enlaces externos

  • Vulnerability in the WPA2 procotol, hole196 [1], [2]
  •   Datos: Q644147

Agosto 17, 2021
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IEEE 802 11i 2004 u 802 11i para abreviar es una enmienda o correccion al IEEE 802 11 original implementado como Wi Fi Protected Access II WPA2 El proyecto de norma fue ratificado el 24 de junio de 2004 Esta norma especifica mecanismos de seguridad para redes inalambricas reemplazando la breve clausula de autenticacion y privacidad de la norma original con una clausula de seguridad detallada En el proceso la enmienda desaprobo la Privacidad Equivalente por Cable WEP mientras que mas tarde se incorporo al estandar IEEE 802 11 2007 publicado Indice 1 Reemplazo de WEP 2 Operacion de protocolo 2 1 Handshaking de cuatro vias 2 2 Handshaking de la clave de grupo 3 Ve tambien 4 Referencias 5 Enlaces externosReemplazo de WEP Editar802 11i reemplaza la especificacion de seguridad anterior Wired Equivalent Privacy WEP que se demostro que tenia vulnerabilidades de seguridad Acceso protegido Wi Fi WPA habia sido introducido previamente por Wi Fi Alliance como una solucion intermedia para las inseguridades de WEP WPA implemento un subconjunto de un borrador de 802 11i Entre ellas se anadio un protocolo de seguridad adicional llamado Temporal Key Integrity Protocol TKIP Wi Fi Alliance se refiere a su implementacion aprobada e interoperable del 802 11i completo como WPA2 tambien llamado RSN Red de seguridad robusta 802 11i hace uso del cifrado de bloques del Estandar de Cifrado Avanzado AES mientras que WEP y WPA usan el cifrado de flujo RC4 1 Operacion de protocolo EditarIEEE 802 11i mejora IEEE 802 11 1999 al proporcionar una red de seguridad robusta RSN con dos protocolos nuevos el protocolo del Handshaking de cuatro vias y el protocolo del Handshaking de la clave de grupo Estos utilizan los servicios de autenticacion y el control de acceso a puerto descritos en IEEE 802 1X para establecer y cambiar las claves criptograficas apropiadas 2 3 El RSN es una red de seguridad que solo permite la creacion de asociaciones robustas de redes de seguridad RSNA que son un tipo de asociacion utilizada por un par de estaciones STA si el procedimiento para establecer la autenticacion o asociacion entre ellas incluye el Handshaking de cuatro vias 4 El estandar tambien proporciona dos protocolos de integridad y confidencialidad de datos de RSNA TKIP y CCMP siendo obligatoria la implementacion de CCMP debido a que los mecanismos de confidencialidad e integridad de TKIP no eran tan robustos como los de CCMP 5 El principal motivo para anadir TKIP fue para dar soporte a la mayoria de los dispositivos antiguos que solo tenian soporte WEP El proceso de autenticacion inicial se lleva a cabo utilizando una clave pre compartida PSK o siguiendo un intercambio de EAP a traves de 802 1X conocido como EAPOL que requiere la presencia de un servidor de autenticacion Este proceso asegura que la estacion del cliente STA se autentique con el punto de acceso AP Despues de la autenticacion PSK o 802 1X se genera una clave secreta compartida llamada la clave maestra por pares PMK El PMK se deriva de una contrasena que se pasa por PBKDF2 SHA1 como la funcion hash criptografica En una red pre compartida red con clave pre compartida el PMK es realmente el PSK Si se realizo un intercambio 802 1X EAP el PMK se deriva de los parametros EAP proporcionados por el servidor de autenticacion Handshaking de cuatro vias Editar El Handshaking de cuatro vias en 802 11i El protocolo de Handshaking de cuatro vias esta disenado para que el punto de acceso o autentificador y el cliente inalambrico o suplicante puedan demostrarse mutuamente que conocen el PSK PMK sin revelar la clave En lugar de divulgar la clave el punto de acceso AP y el cliente cifran mensajes entre si que solo pueden descifrarse utilizando el PMK que ya comparten y si el descifrado de los mensajes fue exitoso esto prueba el conocimiento del PMK El Handshaking cuatro vias es fundamental para proteger el PMK de los puntos de acceso maliciosos por ejemplo el SSID de un atacante que se hace pasar por un punto de acceso real para que el cliente nunca tenga que decirle al punto de acceso su PMK El PMK esta disenado para durar toda la sesion y debe exponerse lo menos posible por lo tanto se deben derivar las claves para encriptar el trafico Un Handshaking de cuatro vias se usa para establecer otra clave llamada clave transitoria por pares PTK El PTK se genera concatenando los siguientes atributos PMK AP nonce ANonce STA nonce SNonce direccion del punto de acceso MAC AP MAC address y direccion de la estacion MAC STA MAC address El producto se somete a una funcion pseudoaleatoria El Handshaking tambien produce GTK Clave de grupo temporal que se usa para descifrar el trafico de multicast y broadcast Los mensajes reales intercambiados durante el protocolo de Handshaking se representan en la figura y se explican a continuacion todos los mensajes se envian como marcos clave EAPOL El AP envia un valor nonce a la STA ANonce El cliente ahora tiene todos los atributos para construir el PTK La STA estacion envia su propio nonce valor SNonce al AP punto de acceso junto con un Codigo de integridad del mensaje MIC incluida la autenticacion que en realidad es una Autenticacion de Mensaje y un Codigo de Integridad MAIC El STA envia su propio nonce valor SNonce al AP junto con un Codigo de Integridad del Mensaje MIC incluyendo autentificacion el cual es realmente una Autentificacion de Mensaje y Codigo de Integridad MAIC El AP construye y envia el GTK y un numero de secuencia junto con otro MIC Este numero de secuencia se usara en el siguiente cuadro de multicast o transmision de modo que la STA receptora pueda realizar una deteccion de reproduccion basica El STA envia una confirmacion al AP La STA envia una confirmacion al AP La clave transitoria por pares 64 bytes se divide en cinco claves separadas 16 bytes de clave de confirmacion de la clave EAPOL KCK se utiliza para calcular MIC en mensaje clave WAP EAPOL 16 bytes de clave de encriptacion de la clave EAPOL KEK AP utiliza esta clave para cifrar datos adicionales enviados en el campo Key Data o informacion clave al cliente por ejemplo el RSN IE o el GTK 16 bytes de clave temporal TK se utiliza para encriptar desencriptar paquetes de datos de unidifusion 8 bytes de la clave Tx del autenticador de codigo de integridad de mensajes MIC de Michael se utiliza para calcular MIC en paquetes de datos de unidifusion transmitidos por el AP 8 bytes de la clave Rx del autenticador de codigo de integridad de mensajes MIC de Michael Se utiliza para calcular MIC en paquetes de datos de unidifusion transmitidos por la estacion La clave temporal del grupo 32 bytes se divide en tres claves separadas 16 bytes de clave de cifrado temporal de grupo se utiliza para encriptar desencriptar paquetes de datos de multicast y diffusion 8 bytes de la clave Tx del autenticador de codigo de integridad de mensajes MIC de Michael se utiliza para calcular MIC en paquetes de multicast y broadcast transmitidos por AP 8 bytes de la clave Rx del autenticador de codigo de integridad de mensajes MIC de Michael actualmente no se utiliza ya que las estaciones no envian trafico de multicastLas claves Tx Rx del autenticador de codigo de integridad de mensajes de Michael en PTK y GTK solo se utilizan si la red esta utilizando TKIP para encriptar los datos El Handshaking de cuatro vias ha demostrado ser vulnerable a KRACK Handshaking de la clave de grupo Editar La clave temporal del grupo GTK utilizada en la red puede necesitar ser actualizada debido a la expiracion de un temporizador preestablecido Cuando un dispositivo abandona la red el GTK tambien necesita ser actualizado Esto es para evitar que el dispositivo reciba mas mensajes de multicast o de broadcast desde el AP punto de acceso Para manejar la actualizacion 802 11i define un Handshaking de clave grupal que consiste en un Handshaking bidireccional El AP envia el nuevo GTK a cada STA en la red El GTK se cifra con la KEK asignada a esa STA y protege los datos contra la manipulacion mediante el uso de un MIC La STA reconoce el nuevo GTK y responde al AP Ve tambien EditarWLAN Autentificacion e Infraestructura de Intimidad Infraestructura de Autenticacion y Privacidad WLAN WAPI metodo de seguridad inalambrico centralizado de China IEEE 802 1AE MACsecReferencias EditarGeneral IEEE 802 11 2007 Wireless LAN Medium Access Control MAC and Physical Layer PHY specifications IEEE 2007 03 08 The Evolution of 802 11 Wireless Security PDF ITFFROC 2010 04 18 Enlaces externos EditarVulnerability in the WPA2 procotol hole196 1 2 Datos Q644147Obtenido de https es wikipedia org w index php title IEEE 802 11i 2004 amp oldid 118135102, wikipedia, wiki, leyendo, leer, libro, biblioteca,

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