무선 랜 보안

게시 2023/09/14

16 분읽는 시간

무선 랜 보안

실습 목적

Android, IOS 등의 앱개발에 필수적으로 사용되는 무선 네트워크(무선 LAN)
이러한 무선 네트워크는 무선 랜 이상의 편의성을 지니며 무선랜과 큰 차이 없는 성능을 보이며 실생활에 밀접하게 녹아들고 있다.
이러한 무선랜에 보안 취약성은 어떤게 있을까?
- 최근 뉴스를 보면 무선 랜을 통해 가정집 cctv를 해킹해 집안 모습을 유출하는 사건
- 무선 결제 기기를 해킹해 결제정보를 탈취 및 재사용
- 다양한 범죄의 타겟으로 설정
이러한 범죄를 예방하고 기본적인 보안설정의 중요성을 알기 위해 기본적인 보안설정인 WEP와 WPA2-PSK의 기본 개념을 학습
무선 랜 통신의 취약점을 파악하여 모바일 환경에서의 보안을 강화하며 키 크랙 실습을 통해 무선 랜 해킹 공격의 동작 원리를 이해

실습 환경

실습한 공격 기술: WEP 키 크랙, WPA2-PSK 키 크랙
실습 환경: kali-linux, 무선랜카드(iptime n150au2), 무선랜 공유기(iptime N604), Window11, IOS

wep 키 크랙

WEP 키 크랙이란?

WEP은 802.11b 프로토콜부터 적용된 기본적인 무선랜 암호화 기술이다.
암호화 알고리즘으로는 RC4를 사용하며, 암호화 키의 길이는 64비트와 128비트이다.
WEP의 4-way Handshaking와 공용키를 이용하여 인증한다
그러나 WEP은 IV(초기 벡터)가 짧고, 인증방식이 취약하며 오래된 알고리즘을 사용하기 때문에 최근에는 WEP 사용이 줄어드는 추세이다.

WEP 키 크랙 실습

일반적인 네트워크 인터페이스

무선랜 인식 전 iwconfig와 ifconfig
유선 네트워크 인터페이스인 eth0만 있으며 무선 인터페이스인 wlan0이 없는 것을 확인할 수 있다.

랜카드 삽입

ifconfig와 iwconfig로무선 인터페이스 wlan0이 생성된 것을 통해 무선랜에 연결되었음을 확인

무선 랜 모니터 모드 설정

모니터 모드(Monitor Mode)란 IEEE 802.11(와이파이 규약) 패킷을 송수신 할 수 있는 모드
ifconfig wlan0 down
airmon-ng start wlan0
![unnamed-5.png]/study/network-security/wiresss//(img/unnamed-5.png)
iwconfig를 통해 mode가 managed에서 monitor로 변경된 것을 확인할 수 있다.

무선 랜 공유기에서 WEP 설정

암호 12345abcde 로 설정
암호화 방식은 WEP로 설정

무선 랜 패킷 수집

airodump-ng wlan0
공격 대상 AP와 encryption이 WEP임을 확인한다.

airodump-ng 명령어를 이용해 무선랜 패킷을 수집한다.

  
  airodump-ng –ivs -c 1 -w WEP_DUMP –bssid <MAC address> wlan0
  –ivs: 무선랜 패킷 스니핑 시 암호화 크랙에 필요한 IV만 수집한다.
  -c 1: 통신 채널 1만 스니핑한다.
  -w WEP_DUMP: WEP 키에 관한 내용을 WEP_DUMP.ivs 파일에 저장한다.
  –bssid <MAC address>: AP의 MAC 주소가 지정한 주소인 패킷만 저장한다.

디렉토리에 WEP_DUMP.ivs 파일이 생성된 모습이다.

키 크랙

키 크랙을 시도한다.
실패했다…

패킷 강제 생성

이전 과정에서 WEP 크랙에 실패한 원인을 클라이언트와 서버 간 데이터 통신이 충분하지 않았기 때문이라고 판단

aireplay-ng 명령어를 이용해 강제적으로 공격자와 AP 사이에 데이터를 발생

  
  aireplay-ng -1 0 -a <AP’s MAC address> -h <Client’s MAC address> wlan0
  -1: aireplay를 이용해 거짓 인증을 수행한다.
  0: 패킷의 개수
  -a <MAC address>: AP의 MAC 주소를 지정한다.
  -h <Client’s MAC address>: 공격자의 MAC 주소를 지정한다.

여전히 키 크랙에 실패하였다…

WPA2-PSK 키 크랙

WPA2-PSK 키 크랙이란?

WAP2-PSK는 WEP의 보안 취약점을 개선하기 위해서 802.11i 프로토콜부터 제공되는 암호화 기술
WPA-1은 RC4 알고리즘의 IV 재사용 문제점을 개선한 TKIP 알고리즘을 함께 사용
WPA2는 WPA의 문제점을 보완하기 위해 나온 기술로, CCMP 알고리즘을 사용
CCMP는 AES 기반의 암호화 및 무결성 체크를 사용함으로써 안전한 암호화 방식을 제공
WPA2는 WEP과는 다르게 단순한 패킷 수집으로는 크랙이 일어나지 않는것이 특징

무선랜 모니터 모드 설정

이전과 동일하기에 사진 생략…

무선랜 공유기 WPA2-PSK 보안 설정

무선랜 공유기의 인증 방식을 WPA2-PSK으로 변경
암호는 ‘freefree’
통신 채널은 1

인증 패킷 수집

airodump-ng 명령으로 공격 대상 AP와 encryption이 WPA2-PSK임을 확인한다.
airodump-ng wlan0
airodump-ng 명령어를 사용하여 패킷을 수집한다
airodump-ng -c 1 –bssid <AP’s MAC address> -w WPA wlan0
디렉토리에 WPA.cap 파일이 생성된 모습이다.
인증 패킷을 수집하기 위해 aireplay 명령어를 이용하여 AP에 접속된 클라이언트의 연결을 강제로 끊는다.
aireplay-ng -0 0 -a <MAC address> -c <Client’s MAC address> wlan0
접속 연결전 아이폰의 연결 상태
aireplay-ng -0 0 -a <MAC address> -c <Client’s MAC address> wlan0 명령어 실행 후 접속을 강제로 끊은 후
성공적으로 클라이언트와의 접속을 강제로 끊었다.
인증패킷이 확보된 것을 확인할 수 있다.
aircrack-ng WPA.cap

WPA2-PSK 키 크랙

WPA2-PSK 키 크랙은 WEP 키와 달리 무작위 크랙이 불가능
사전에 인증 문구가 포함된 password.lst 파일을 생성.
사전에 작성된 password.lst를 활용해 키를 크랙
aircrack-ng -w password.lst WPA.cap
KEY FOUND! 가 나온것을 볼 수 있다.

고찰

환경에 대한 문제

무선랜 패킷 모니터링을 위해 kali-linux에 내장된 aircrack-ng을 이용하려고 하였으나 kali-linux를 가상머신으로 사용하고 있어 외부 무선랜을 인식하지 못함.
이러한 문제 해결을 위한 시도
- kali-linux에 무선랜 드라이버 설치
  - 공유기 칩셋에 따라 지원하는 드라이버가 다르고 현재까지 유효한 드라이버 파악이 어려웠다.
- 가상머신의 kali-linux가 아닌 실제 환경에 aircrack-ng 설치
  - 윈도우와 맥에서는 모니터링 모듈인 airmon-ng을 지원하지 않음
  - 무선 인터페이스를 모니터링 모드로 전환하고 이것을 전부 캡쳐한다는 점에서 스니핑과 유사하다고 생각
  - 다른 방법은 없을까?
    - airport을 활용한 패킷 수집 (실패)
      - Mac OS에는 자체적으로 패킷을 모니터링 하고 수집하는 기능으로 Airport라는 기능이 존재
      - 이 기능을 활용해 패킷을 수집하여 xxx.cap이라는 파일을 만들었고 aircrack을 활용
      - 패킷 중에 암호화와 관련된 패킷이 없다는 결과만…
    - tcpdump를 활용한 패킷 수집 (실패)
      - 리눅스 기반 OS에서 활용할 수 있는 tcpdump를 활용하여 패킷을 캡쳐
      - 하지만 aircrack-ng에서 IEEE802.11 패킷을 찾을 수가 없다는 결과
      - 아마도 tcpdump는 사전에 airmon-ng을 활용하여 모니터링 모드로의 변환이 필요하다고 추측
    - wireshark의 프로미스커스 모드 활용 (실패)
      - 일반적으로 기기는 모든 패킷을 수용하지만 자신이 주소가 아닌 패킷은 버리고 자신이 목적지인 패킷만 수용
      - 프로미스커스 모드를 실행하여 모든 패킷을 수용하는 방식으로 AP와 Target의 통신을 스니핑 할 수 있다고 생각
      - 이를 활용해 Wireshark로 패킷을 수집해 pcapng파일을 pcap파일로 변경
      - aircrack을 실행하였지만 tcpdump와 마찬가지로 IEE802.11 패킷을 찾을 수 없다고 나왔다.
    - 결국 모니터링이 선행되어야 할 것 같다고 결론…
airmon-ng을 통한 모니터링 모드로의 전환 없이는 실습 진행이 불가능하다고 판단
데스크탑에 내장된 무선 랜 카드는 가상머신에서 인식할 수 없고 따로 USB 형태의 무선랜 카드를 구비가 필요하다고 생각…
결과적으로 현재 실습환경 상에서는 airmon-ng을 지원하는 가상머신 kali-linux에서 실습하는 방식이 최선이라고 생각
모니터 모드를 지원하는 USB형 무선 랜 카드를 쿠팡에서 구매했다…

WEP 키 크랙 실습에서의 크랙 실패 원인 분석

WEP 보안을 이용할 경우 AP 자체적으로 보안 문제 등의 이유로 외부의 통신을 제한하는 것으로 보임
실습 시 패킷 수집 속도가 매우 더뎠던 것으로 보아 AP와 클라이언트 간의 통신 패킷이 적어졌고, 이로 인해 크랙에 필요한 충분한 패킷을 수집할 수 없어 크랙에 실패한 것으로 추측
만약? 실제 통신처럼 패킷의 수를 늘린다면 성공 할 수 있지 않을까?
지인의 공유기(AP)를 빌려 다시한번 WEP 키 크랙 실습을 진행
성공했다!!!
이전 실습과는 다르게 패킷 수집 속도가 눈에 띄게 빨라진 것을 확인할 수 있었고, 크랙에 필요한 패킷이 충분히 모인 것으로 생각
실패의 원인에 대한 추측이 맞았다고 생각한다…

무선 랜 해킹 대응 방안

WEP 암호화 사용 금지
- WEP은 40비트 또는 104비트의 고정키를 사용하기에 무차별 대입 공격에 매우 취약하다.
- 이번 실습과는 다른 방법이지만 RC4 알고리즘을 공격자가 패킷을 가로채어 크랙하는 것 또한 허용
- 이는 알고리즘 자체의 문제로써 암호화 키와 같은 변수가 초기 값에게만 의존하기에 먀우 약한 암호화 방식
- 사용을 지양하고 최신의 암호화 방식을 유지한다.
WPA의 긴 암호화 키 사용
- WEP의 보안 취약점을 개선한 WPA는 강력한 보안기능을 제공
- 그러나 WPA를 사용할 경우 너무 작은 암호화 키를 사용하는 것은 본 실습에서 보듯이 쉽게 크랙될 가능성이 존재
- 긴 암호화 키를 사용해 무차별 대입 공격에 대해 면역
- MAC주소를 필터링을 하여 허가된 특정 장치만 네트워크에 연결하게 설정

느낀점

무선 랜은 전파를 이용하여 통신을 수행하기 때문에, 실제 랜선이 필요한 유선 랜과는 달리 누구나 접속이 가능
암호화라는 대책이 있지만 암호화 방식에 따른 취약점과 무차별 대입 공격에서 자유롭기 쉽지 않음
특히나 모두가 사용하는 학교나 카페 같은 공개에서 누군가가 Wireshark 또는 ettercap을 활용해 스니핑을 시도한다면 개인정보 유출등의 피해의 가능성이 있다고 생각함
- 학교의 JBNU Wifi를 WireShar로 캡쳐한 사진
즉, 공개 Wifi를 사용할 때에는 스니핑의 대한 위험성을 인식하고 민감한 정보의 입력은 자제할 필요성을 느낌

참고 자료

네트워크 해킹과 보안 4판(양대일, 홍성혁)
정보보안개론 초판(이상진)
Wireless Hacking - 티스토리 (https://qzqz.tistory.com/383)

Study, Network-Security

Network-Security

실습 목적

실습 환경

wep 키 크랙

WEP 키 크랙이란?

WEP 키 크랙 실습

일반적인 네트워크 인터페이스

랜카드 삽입

무선 랜 모니터 모드 설정

무선 랜 공유기에서 WEP 설정

무선 랜 패킷 수집

키 크랙

패킷 강제 생성

WPA2-PSK 키 크랙

WPA2-PSK 키 크랙이란?

무선랜 모니터 모드 설정

무선랜 공유기 WPA2-PSK 보안 설정

인증 패킷 수집

WPA2-PSK 키 크랙

고찰

환경에 대한 문제

WEP 키 크랙 실습에서의 크랙 실패 원인 분석

무선 랜 해킹 대응 방안

느낀점

참고 자료

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