近日，紐約大學(xué)阿布扎比分校的安全研究員Mathy Vanhoef（馬蒂·范霍夫）發(fā)現(xiàn)了一組可能會(huì)影響到數(shù)百萬(wàn)設(shè)備的Wi-Fi漏洞。
可怕的是，其中部分漏洞甚至可以追溯到1997年的初代Wi-Fi設(shè)備，也就是說(shuō)，這24年來(lái)銷售出去的Wi-Fi設(shè)備都有可能受到影響。
Mathy Vanhoef發(fā)現(xiàn)的這些漏洞被稱為FragAttacks（破片和聚合攻擊），與其他Wi-Fi產(chǎn)品中編程錯(cuò)誤導(dǎo)致的漏洞有區(qū)別，這次的漏洞屬于Wi-Fi 802.11標(biāo)準(zhǔn)幀聚合和幀分段功能中的設(shè)計(jì)缺陷。
圖片Mathy Vanhoef針對(duì)FragAttacks漏洞的研究論文，完整報(bào)告：https://papers.mathyvanhoef.com/usenix2021.pdf
攻擊者只要在目標(biāo)設(shè)備的Wi-Fi信號(hào)范圍內(nèi)，就能利用FragAttacks漏洞竊取該用戶的數(shù)據(jù)，并執(zhí)行惡意代碼，甚至可以接管整個(gè)設(shè)備，包括計(jì)算機(jī)和智能手機(jī)在內(nèi)都有可能受到此攻擊。
Mathy Vanhoef表示：“FragAttacks漏洞會(huì)影響所有Wi-Fi設(shè)備的現(xiàn)代安全協(xié)議，包括最新的WPA3規(guī)范。甚至連最古老的，已經(jīng)因?yàn)榘踩虮粭売玫腤i-Fi原始安全協(xié)議WEP也受到影響。”
Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)存在缺陷，是歷史遺留問(wèn)題
Mathy Vanhoef稱，即使是激活了Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)的安全協(xié)議（如WEP和WPA）的設(shè)備，也難以逃脫FragAttacks漏洞。
Mathy Vanhoef表示，這次發(fā)現(xiàn)的3個(gè)漏洞是因?yàn)閃i-Fi標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)本身存在缺陷，因此大多數(shù)設(shè)備都會(huì)受到影響。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，每個(gè)Wi-Fi產(chǎn)品都至少受到一個(gè)漏洞的影響，而且大多數(shù)產(chǎn)品都受到多個(gè)漏洞的影響。
在過(guò)去幾年，Wi-Fi（WLAN無(wú)線局域網(wǎng)設(shè)備）的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議安全性其實(shí)有了顯著的改善，但那些在最初網(wǎng)絡(luò)安全意識(shí)淡漠的年代所遺留的設(shè)計(jì)缺陷，卻依然讓如今這個(gè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代防不勝防。
不過(guò)幸運(yùn)的是，Mathy Vanhoef在進(jìn)一步調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致FragAttacks漏洞的設(shè)計(jì)缺陷比較難被濫用，因?yàn)樾枰脩艚换ィ蛑挥性谑褂貌怀Ｒ?jiàn)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置的時(shí)候才有可能實(shí)現(xiàn)。但在某些FragAttacks漏洞背后的編程錯(cuò)誤很容易被利用，未打補(bǔ)丁的Wi-Fi產(chǎn)品將會(huì)很容易被攻擊。
與Wi-Fi設(shè)計(jì)缺陷相關(guān)的FragAttacks CVE漏洞包括：
●CVE-2020-24588：聚合攻擊（接受非SPP A-MSDU幀）；
●CVE-2020-24587：混合密鑰攻擊（重組使用不同密鑰加密的片段）；
●CVE-2020-24586：片段緩存攻擊（（重新）連接到網(wǎng)絡(luò)時(shí)不從內(nèi)存中清除片段）。
Wi-Fi實(shí)現(xiàn)漏洞被分配了以下CVE：
●CVE-2020-26145：接受純文本廣播片段作為完整幀（在加密網(wǎng)絡(luò)中）；
●CVE-2020-26144：接受以EtherType EAPOL（在加密網(wǎng)絡(luò)中）以RFC1042標(biāo)頭開(kāi)頭的純文本A-MSDU幀；
●CVE-2020-26140：在受保護(hù)的網(wǎng)絡(luò)中接受純文本數(shù)據(jù)幀；
●CVE-2020-26143：在受保護(hù)的網(wǎng)絡(luò)中接受分段的純文本數(shù)據(jù)幀。
Mathy Vanhoef發(fā)現(xiàn)的其他實(shí)現(xiàn)漏洞還包括：
●CVE-2020-26139：即使發(fā)件人尚未通過(guò)身份驗(yàn)證，也要轉(zhuǎn)發(fā)EAPOL幀（應(yīng)僅影響AP）；
●CVE-2020-26146：重新組合具有非連續(xù)數(shù)據(jù)包編號(hào)的加密片段；
●CVE-2020-26147：重新組合混合的加密/純文本片段；
●CVE-2020-26142：將片段幀作為完整幀進(jìn)行處理；
●CVE-2020-26141：不驗(yàn)證分段幀的TKIP MIC。
另一方面，Mathy Vanhoef也向Wi-Fi聯(lián)盟報(bào)告了這個(gè)漏洞。
Wi-Fi聯(lián)盟在過(guò)去也一直努力地修改和完善Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)，并與設(shè)備供應(yīng)商合作發(fā)布固件修補(bǔ)程序。因此用戶可以檢查設(shè)備的固件更改日志，通過(guò)查找相關(guān)的CVE標(biāo)識(shí)符，來(lái)檢查自己的設(shè)備是否收到了解決FragAttacks的修補(bǔ)程序。
如果用戶無(wú)法判斷他們的設(shè)備是否受到修補(bǔ)，那么用戶一定要確保：自己的設(shè)備是通過(guò)HTTPS連接訪問(wèn)站點(diǎn)。以此作為最基礎(chǔ)的保護(hù)手段，避免FragAttacks的攻擊。
FragAttacks是在微軟2021年5月的周二補(bǔ)丁日當(dāng)天宣布的，而微軟在近日已經(jīng)為影響Windows系統(tǒng)的12個(gè)漏洞提供了其中3個(gè)補(bǔ)丁，思科、HPE/Aruba，和Sierra Wireless隨后也發(fā)布了相應(yīng)的補(bǔ)丁。
如果用戶不知道自己的設(shè)備是否已打補(bǔ)丁，可以去Mathy Vanhoef的網(wǎng)站查看一些列緩解措施，以保護(hù)你免受這些漏洞的攻擊。該網(wǎng)站上還包括一些常見(jiàn)問(wèn)題的解答部分，感興趣的小伙伴可以去看看。
FragAttacks緩解措施：https://www.fragattacks.com/#notpatched
其實(shí)，這并不是Mathy Vanhoef第一次發(fā)現(xiàn)Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)存在漏洞了，早在2017年，Mathy Vanhoef就披露了Wi-Fi的保護(hù)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)WPA中存在的高危漏洞：KRACK（Key Reinstallation Attack）攻擊和Dragonblood攻擊。
協(xié)議不靠譜，四次握手也不頂用
WPA全名為Wi-Fi Protected Access，有WPA、WPA2和WPA3三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，是一種保護(hù)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)Wi-Fi安全的協(xié)議。
一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)用戶需要新建一個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)時(shí)，必須在接入點(diǎn)手動(dòng)設(shè)置網(wǎng)絡(luò)名（SSID）和安全密鑰，然后在客戶端驗(yàn)證密鑰以阻止“不速之客”的闖入。
在WPA和WPA2協(xié)議中，客戶端（Station,STA）和接入點(diǎn)（Access Point,AP）通過(guò)四次握手相互驗(yàn)證和協(xié)商會(huì)話密鑰。
而KRACK漏洞則發(fā)生在WPA2的協(xié)議中，被稱為是一個(gè)“嚴(yán)重的缺陷”，WPA2協(xié)議可以保護(hù)所有現(xiàn)代受保護(hù)的Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)。但被盯上的用戶，攻擊者只要在范圍內(nèi)可以利用這些弱點(diǎn)讀取以前假定被安全加密的信息，這可能被濫用來(lái)竊取用戶敏感信息。比如信用卡號(hào)、密碼、聊天記錄、電子郵件、照片等。還可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)配置注入和操作數(shù)據(jù)，比如，攻擊者可能能會(huì)向網(wǎng)站注入勒索軟件或其他惡意軟件。
這當(dāng)中的漏洞在于Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)本身。那么，這樣的攻擊是如何實(shí)現(xiàn)的呢？
攻擊者在Wi-Fi覆蓋范圍內(nèi)，對(duì)WPA/WPA2協(xié)議的四次握手交互驗(yàn)證的第三階段（消息3）發(fā)起攻擊。
此時(shí)被攻擊者已經(jīng)安裝了密鑰，安裝的密鑰將用于使用加密協(xié)議加密正常數(shù)據(jù)幀。但是，由于消息可能會(huì)丟失或丟棄，如果訪問(wèn)點(diǎn)（AP）未收到適當(dāng)?shù)拇_認(rèn)響應(yīng)，則該訪問(wèn)點(diǎn)（AP）將重新傳輸消息3。
因此，客戶端可能會(huì)多次收到消息3。每次收到此消息時(shí)，它將重新安裝相同的加密密鑰，從而重置增量傳輸數(shù)據(jù)包編號(hào)（nonce），并接收加密協(xié)議使用的重播計(jì)數(shù)器。
攻擊者則可以通過(guò)收集和重播四次握手中的消息3來(lái)強(qiáng)制Nonce重置。通過(guò)以這種方式強(qiáng)制Nonce重用，可以攻擊加密協(xié)議，例如，可以重播、解密或偽造數(shù)據(jù)包。同樣的技術(shù)也可用于攻擊組鍵、對(duì)等鍵、TDLS和快速BSS過(guò)渡握手等。
由于這是WPA協(xié)議本身存在問(wèn)題，因此任何支持Wi-Fi的設(shè)備都有可能受到KRACK攻擊的影響，為防止攻擊，用戶必須在安全更新可用后立即更新受影響的產(chǎn)品。同時(shí)，用戶依然可以通過(guò)CVE標(biāo)識(shí)符來(lái)跟蹤受到KRACK攻擊影響的設(shè)備。
總的來(lái)說(shuō)，該攻擊主要是對(duì)WPA2協(xié)議的實(shí)現(xiàn)過(guò)程進(jìn)行攻擊，因此能繞過(guò)安全監(jiān)控設(shè)備，為了免受漏洞的影響，用戶需要及時(shí)把智能手機(jī)、平板電腦和筆記本電腦等Wi-Fi設(shè)備升級(jí)到最新版本，并且盡可能更新路由器固件。平時(shí)在上網(wǎng)過(guò)程中，如果條件允許則優(yōu)先使用蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，盡量避免使用未知的公共Wi-Fi上網(wǎng)。
WPA3：更安全還是更高危？
在使用WPA2協(xié)議的14年后，Wi-Fi聯(lián)盟宣布了新的、更安全的WPA3協(xié)議。
據(jù)稱，WPA3由于其潛在的Dragonfly握手設(shè)計(jì)，幾乎不可能被破解網(wǎng)絡(luò)的密碼。然而通過(guò)研究，Mathy Vanhoef仍然發(fā)現(xiàn)其中存在安全漏洞，并將其命名為Dragonblood攻擊。
Dragonblood攻擊共有五個(gè)，包括拒絕服務(wù)攻擊、兩個(gè)降級(jí)攻擊和兩個(gè)側(cè)通道信息泄露攻擊。
拒絕服務(wù)攻擊指的是攻擊者可以通過(guò)每秒生成多達(dá)16個(gè)偽造的提交幀來(lái)使得接入點(diǎn)（AP）超載。這是一種資源消耗攻擊，能導(dǎo)致AP上的CPU使用率很高，耗盡其電池，防止或延遲其他設(shè)備使用WPA3連接到AP，并可能停止或減慢AP的其他功能。
相比起其他四個(gè)攻擊，拒絕服務(wù)攻擊帶來(lái)的危害程度較低，只會(huì)導(dǎo)致使用WPA3的接入點(diǎn)崩潰。
其他四個(gè)漏洞則可用于獲取用戶密碼。
兩個(gè)降級(jí)攻擊和兩個(gè)側(cè)通道信息泄露漏洞都是WPA3的Dragonfly密鑰交換中的設(shè)計(jì)缺陷引起的。
如，基于緩存的側(cè)通道攻擊指的是，當(dāng)攻擊者在構(gòu)建Dragonfly握手的提交框架時(shí)，能夠觀察被攻擊者設(shè)備上的記憶訪問(wèn)模式時(shí)，這些內(nèi)存訪問(wèn)模式會(huì)顯示有關(guān)正在使用的密碼的信息。
如果攻擊者控制了被攻擊者設(shè)備上的任何應(yīng)用程序，則可以觀察這些模式，甚至當(dāng)攻擊者控制了受害者瀏覽器中的JavaScript代碼時(shí)，也有可能觀察這些模式。
泄露的模式可用于執(zhí)行字典攻擊，通過(guò)模擬與猜到的密碼相關(guān)的內(nèi)存訪問(wèn)模式，并將此模式與測(cè)量的訪問(wèn)模式進(jìn)行比較，從而獲取用戶密碼。
在Mathy Vanhoef發(fā)布了相關(guān)的漏洞信息后，Wi-Fi聯(lián)盟表示W(wǎng)PA3標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)添加了安全更新，修復(fù)了Dragonblood漏洞。
Mathy Vanhoef發(fā)現(xiàn)了KRACK攻擊和Dragonblood攻擊，幫助Wi-Fi標(biāo)準(zhǔn)改善了其安全狀態(tài)，但他最新發(fā)現(xiàn)的FragAttacks位于Wi-Fi協(xié)議的舊部分，沒(méi)有因之前的發(fā)現(xiàn)而得到改進(jìn)或修復(fù)，并且廣泛存在于現(xiàn)實(shí)世界中部署了數(shù)十年的設(shè)備中。
在智能手機(jī)、筆記本電腦、物聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)等設(shè)備、組件廣泛被應(yīng)用的當(dāng)下，Wi-Fi作為大部分互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的入口，安全性的重要程度不言而喻，希望今后Wi-Fi當(dāng)中的“歷史遺留問(wèn)題”能早日被發(fā)現(xiàn)和解決，為后續(xù)產(chǎn)業(yè)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代打好安全、牢不可破的基石。
