Повышение информационной безопасности в частных сетях. Цель выпускной квалификационной работы

1. ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «ПРИАЗОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ»
Повышение информационной
безопасности в частных сетях
Обидченко Татьяна Александровна
студент группы ИБ / М- 23
Мариуполь 2025

2. Целью выпускной квалификационной работы является: -анализ уязвимостей сетевых устройств и изучение методов защиты от атак,

включая Wi-Fi сети (обеспечение
информационной безопасности) от
несанкционированного доступа
Актуальность проблемы безопасности в частных сетях
-25% Wi-Fi точек не защищены
-80% точек имеют пароли по умолчанию
-3% точек защищены Протоколом WЕP
-42% трафика –WI-FI
Результат: 77% пользователей публичных Wi-Fi подвергались
кибератакам
Роуминг между точками доступа
Основные причины:
-сигнал от ТД становится хуже порогового значения;
-отношение мощности сигнала к шуму;
-множество повторных отправок пакетов;
-прямое отсоединение пакетами деаутентификации.

3.

задача:
1.
Провести анализ известных методов (протоколов) защиты Wi-Fi сети
для обоснования направлениязадача:
научного исследования.
2.
Обосновать методы защиты Wi-Fi сети (обеспечение информационной
безопасности) от несанкционированного доступа.
3.
Разработать программный комплекс защиты Wi-Fi сети клиентской и
серверной части для мобильных устройств.
4.
Выполнить процесс проверки работоспособности разработанного
метода защиты Wi-Fi сети от несанкционированного доступа.

4.

Архитектура сети с
настроенной
аутентификацией по
стандарта 802.1X
Открытая
WEPаутентификация при
использовании протокола
Последовательность обмена
пакетами между клиентом и
ТД Wi-Fi в случае
дальнейшей
аутентификации и генерации
ключей по протоколу WPA2
Иерархия парных
ключей

5.

Аутентификация
методом EAP- TLS
Схема четырехстороннего
рукопожатия протокола
WPA2-PSK
Упрощенная диаграмма
рукопожатия SAE

6.

Сравнительные характеристики
протоколов безопасности
Протокол
Основные
характеристики
WEP
WPA
Обеспечение Основан
конфиденна
циальности
стандар
данных WiFi те
802.11i
сети на
уровне,
сравнимом с
проводными
сетями
WPA2
WPA3
Основано на
стандарте
802.11i, но
для его
работы
требуется
аппаратное
ПО - сервер
RADIUS
Современный
стандарт
Шифрование RC4
TKIP+R
C4
CCMP/AES
GCMP-256
Метод
аутентификации
Wep open
WPA2Personal
WPA2Enterpris
e
WPA2Personal
WPA2Enterprise
WPA3Personal
WPA3Enterprise
Технологии
обеспечения
целостности
данных
CRC-32
Wep shared
MIC
Cipher Block
algorithm Chaining
Message
Authentication
Code
(основанный
на AES)
256-bit Broadcast /
Multicast Integrity
Protocol
Galois Message
Authentication
Code (BIP-GMAC256)
Нет
Протоколы
аутентифика
ции и обмена
ключами
4-way
4-way
handsha handshake
ke
Elliptic Curve
DiffieHellman
(ECDH ) и Elliptic
Curve Digital
Signature
Algorithm (ECDSA
)
Уровень ИБ
Мониторинг Wi-Fi сетей за
помощью kismet
Процесс соединение с точкой
доступа

7.

СХЕМА АТАКИ KRACK
Результат выполнения
команды airmon-ng
Настройки для тестирования
на проникновение
Генерация пакетов Probe Response

8.

команд airmon-ng check и kill
Результат выполнения
Сценарий атаки
аутентификации
Результат выполнения
команд ip link и iw
Результат выполнения команд airmon-ng
check и kill

9.

Результат выполнения
команды aireplay-ng
Пример подбора пароля
по словарю (-a 0)
Очистка файла
рукопожатия
Схема атаки поддельной точки доступа

10.

Зависимость скорости перебора паролей
WPA-PSK от длины и используемых
символов
Состав пароля
Мероприятие защиты
от поддельной ТД
Затрачиваемый время на
перебор всех значений
Intel
AMD 290X
Core-i7
3.8 ГГц
8-значный из букв
268/ (4700 ×
268/ (1,5 млн) ×
латинского алфавита
3600 × 24) =
3600) = 38,7
514 дней
часов
10-значный цифровой
1010 / (4700 ×
1010 / (1,5 млн)
пароль
3600 × 24) =
× 3600) = 2
24,6 дня
часа
10-значный из букв
2610 / (4700 ×
2610 / (1,5 млн)
латинского алфавита
3600 × 24 ×
× 3600 × 24 ×
365) = 952 года 365) = 3 года
12-значный цифровой
14-значный цифровой
1012 / (4700 ×
1012 / (1,5 млн)
3600 × 24 ×
× 3600 × 24) =
365) = 6,7 лет
7,7 дней
1014 / (4700 ×
1014 / (1,5 млн)
3600 × 24 ×
× 3600 × 24 ×
365) = 674,6
365) = 2,1 года
года
Отключение автоматического подключения:
а) ОС IOS 9; б) ОС Windows 10
На рисунке показана работа данной функции в ОС
IOS 9 (рисунок 24, а) и ОС Windows 10 (рисунок 24, б).

11.

Структура фрейма аутентификации
Схема взаимной аутентификации между клиентом и
ТД по средствам TCP-сокетов или WEB-сокетов
Схема взаимной аутентификации между
клиентом и ТД по средствам пакетов
аутентификации 802.11

12.

Сервер аутентификации обрабатывает два
виды событий
Интерфейс серверной части
разработанного программного комплекса
1.Интерфейс локального
хранилища
данных сопоставленных сетей
и ТД с их открытыми ключами
2.Всплывающие окна при
успешной (а) и неудачной (б)
аутентификации ТД
После авторизации в локальную
базу данных заносится информация
о том, что данная ТД
аутентифицирована и передачу
трафика в нее можно разрешить

13.

Преимущества аутентификации сертификата ЦС X.509
Сертификаты X.509 — широко используемый для аутентификации в современных сетях
стандарт.
Здесь используется криптографический стандарт X.509 ITU-T для инфраструктуры открытых
ключей (PKI). Он даёт надёжный способ подтвердить подлинность сущности (сервера,
устройства, пользователя) через цифровые сертификаты.
Как выглядит процесс аутентификации с помощью сертификатов X.509 в протоколе TLS:
1.Клиент отправляет запрос ClientHello, указывая поддерживаемые алгоритмы. 2.Сервер
отвечает откликом ServerHello, выбирая алгоритмы, и отправляет свой сертификат.
3.Клиент верифицирует сертификат сервера: проверяет цифровую подпись, используя
открытый ключ издателя, валидирует цепочку до корневого CA, проверяет срок действия и
наличие / отсутствие сигнала об отзыве сертификата (через OCSP или CRL), а также
соответствие имени домена.
4.Если верификация успешна, клиент генерирует сессионный ключ, шифрует его открытым
ключом сервера и отправляет серверу.
5.Сервер расшифровывает сессионный ключ своим закрытым ключом.
6.Теперь обе стороны имеют общий сессионный ключ для шифрования дальнейшего обмена.
Структура сертификата
X.509 с основными
полями

14.

В данной курсовой работе мной были достигнуты
следующие цели:
Я изучила основные принципы работы Wi-Fi cети;
Изучила алгоритмы безопасности Wi - Fi сетей и
выявила что сеть с WEP - шифрованием является наиболее
незащищённой и может быть взломана за очень короткое
время. Самым оптимальным алгоритмом безопасности
является WPA/WPA 2 psk - шифрование.

15. СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!