مقدمه
از آن جا که شبکه های بی سیم، در دنیای کنونی هرچه بیشتر در حال گسترش هستند، و با توجه به ماهیت این دسته از شبکه ها، که بر اساس سیگنال های رادیویی اند، مهم ترین نکته در راه استفاده از این تکنولوژی، آگاهی از نقاط قوت و ضعف آن ست. نظر به لزوم آگاهی از خطرات استفاده از این شبکه ها، با وجود امکانات نهفته در آن ها که به مدد پیکربندی صحیح می توان به سطح قابل قبولی از بعد امنیتی دست یافت، بنا داریم در این سری از مقالات با عنوان “امنیت در شبکه های بی سیم” ضمن معرفی این شبکه ها با تاکید بر ابعاد امنیتی آن ها، به روش های پیکربندی صحیح که احتمال رخ داد حملات را کاهش می دهند می پردازیم.
فصل اول: آشنایی کلی با مکان کار آموزی
مکانی که من در آن کارآموزی خودرا گذراندم نمایندگی بیمه البرز ( فدایی 3959) واقع در خیابان ایرانشهر نرسیده به طالقانی میباشد که در این محل کلیه کارهای بیمه ای و صدور بیمه نامه های مختلف می باشد که دارای چندین بخش میباشد بیمه های ثالث و بدنه اتومبیل – بیمه های حوادث ( شامل آتش سوزی – سیل – زلزله ) بیمه های عمر و تشکیل سرمایه و بیمه های بار بری و یک بخش بیمه های مختلف که چهار بخش بالا هر کدام یک سیستم خصوصی و افرادی جهت کارهای مربوطه داشتند که هر فرد وظیفه ای در مورد صدور بیمه نامه ها و گرفتن امضاء از مدیر عامل است ء کارهای انجام شده در طول ماه همگی در یک بانک اطلاعاتی ثبت و ضبط می شد و در آخر ماه به صورت وصل شدن با اینترنت به شبکه اصلی بیمه البرز گزارشات مربوطه به بیمه تحویل داده می شد .
برای صدور بیمه ابتدا بک فرم دستی پر می شود و پس از تکمیل فرم به سیستم بیمه البرز که با نام سپند 2 است و برنامه ای نوشته شده با زبان Fox pro 2.6 می باشد وسیستم عامل آن Dos است . که پس از وارد کردن فرمان هایی این سیستم بالا می آید .
این برنامه دارای بخش های مختلفی از انواع بیمه ها می باشد و نوع بیمه در خواستی را باز کرده وفرم های مربوطه را وارد کرده و سپس برای تایید و صدور Enter می کنیم .
فصل دوم: ارزیابی بخش های مرتبط با رشته کارآموزی
آشنایی با بخش های مربوط به رشته کار آموزی :
با توجه به اینکه رشته بنده نرم افزار کامپیوتر می باشد بخش های مربوط به من در مکان کار آموزی با توجه به رشنه ام سیستم های کامپیوتری آنها بوده است .
در این مدت من من دو عدد از سیستم ها را که با مشکل مواجه شده بودند مشکل آنها را بر طرف نموده و برای این نمایندگی وبلاگی را راه اندازی کردم که با توجه به اینکه از این وبلاک خوششان آمد قرارداد طراحی سایت با آنها را بستم و در حال انجام آن هستم.
از کارهای دیگر شبکه کردن این سیستم ها به صورت Wireless به علت بکار نبردن سیستم و شلوغی در محیط بود .
در زیر به توضیح کاملی از شبکه بیسم می پردازم سری IEEE802.11b که بتمام نکات در باره شبکه های بیسم پرداخته و فواید و معایب آن را به صورت کامل در متن کار آموزی توضیح داده ام .
(1-1 ) شبکه های بی سیم، کاربردها، مزایا و ابعاد
تکنولوژی شبکه های بی سیم، با استفاده از انتقال داده ها توسط اموج رادیویی، در ساده ترین صورت، به تجهیزات سخت افزاری امکان می دهد تا بدون استفاده از بسترهای فیزیکی همچون سیم و کابل، با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. شبکه های بی سیم بازه ی وسیعی از کاربردها، از ساختارهای پیچیده یی چون شبکه های بی سیم سلولی -که اغلب برای تلفن های همراه استفاده می شود- و شبکه های محلی بی سیم (WLAN – Wireless LAN) گرفته تا انوع ساده یی چون هدفون های بی سیم، را شامل می شوند. از سوی دیگر با احتساب امواجی همچون مادون قرمز، تمامی تجهیزاتی که از امواج مادون قرمز نیز استفاده می کنند، مانند صفحه کلید ها، ماوس ها و برخی از گوشی های همراه، در این دسته بندی جای می گیرند.
طبیعی ترین مزیت استفاده از این شبکه ها عدم نیاز به ساختار فیزیکی و امکان نقل و انتقال تجهیزات متصل به این گونه شبکه ها و هم چنین امکان ایجاد تغییر در ساختار مجازی آن هاست. از نظر ابعاد ساختاری، شبکه های بی سیم به سه دسته تقسیم می گردند : WWAN، WLAN و WPAN.
مقصود از WWAN، که مخفف Wireless WAN است، شبکه هایی با پوشش بی سیم بالاست. نمونه یی از این شبکه ها، ساختار بی سیم سلولی مورد استفاده در شبکه های تلفن همراه است. WLAN پوششی محدودتر، در حد یک ساختمان یا سازمان، و در ابعاد کوچک یک سالن یا تعدادی اتاق، را فراهم می کند. کاربرد شبکه های WPAN یا Wireless Personal Area Network برای موارد خانه گی است. ارتباطاتی چون Bluetooth و مادون قرمز در این دسته قرار می گیرند.
شبکه های WPAN از سوی دیگر در دسته ی شبکه های Ad Hoc نیز قرار می گیرند. در شبکه های Ad hoc، یک سخت افزار، به محض ورود به فضای تحت پوشش آن، به صورت پویا به شبکه اضافه می شود. مثالی از این نوع شبکه ها، Bluetooth است. در این نوع، تجهیزات مختلفی از جمله صفحه کلید، ماوس، چاپگر، کامپیوتر کیفی یا جیبی و حتی گوشی تلفن همراه، در صورت قرارگرفتن در محیط تحت پوشش، وارد شبکه شده و امکان رد و بدل داده ها با دیگر تجهیزات متصل به شبکه را می یابند. تفاوت میان شبکه های Ad hoc با شبکه های محلی بی سیم (WLAN) در ساختار مجازی آن هاست. به عبارت دیگر، ساختار مجازی شبکه های محلی بی سیم بر پایه ی طرحی ایستاست درحالی که شبکه های Ad hoc از هر نظر پویا هستند.
طبیعی ست که در کنار مزایایی که این پویایی برای استفاده کننده گان فراهم می کند، حفظ امنیت چنین شبکه هایی نیز با مشکلات بسیاری همراه است. با این وجود، عملاً یکی از راه حل های موجود برای افزایش امنیت در این شبکه ها، خصوصاً در انواعی همچون Bluetooth، کاستن از شعاع پوشش سیگنال های شبکه است. در واقع مستقل از این حقیقت که عمل کرد Bluetooth بر اساس فرستنده و گیرنده های کم توان استوار است و این مزیت در کامپیوترهای جیبی برتری قابل توجه یی محسوب می گردد، همین کمی توان سخت افزار مربوطه، موجب وجود منطقه ی محدود تحت پوشش است که در بررسی امنیتی نیز مزیت محسوب می گردد.
به عبارت دیگر این مزیت به همراه استفاده از کدهای رمز نه چندان پیچیده، تنها حربه های امنیتی این دسته از شبکه ها به حساب می آیند.
(1-2 ) منشا ضعف امنیتی در شبکه های بی سیم و خطرات معمول
خطر معمول در کلیه ی شبکه های بی سیم مستقل از پروتکل و تکنولوژی مورد نظر، بر مزیت اصلی این تکنولوژی که همان پویایی ساختار، مبتنی بر استفاده از سیگنال های رادیویی به جای سیم و کابل، استوار است.
با استفاده از این سیگنال ها و در واقع بدون مرز ساختن پوشش ساختار شبکه، نفوذگران قادرند در صورت شکستن موانع امنیتی نه چندان قدرت مند این شبکه ها، خود را به عنوان عضوی از این شبکه ها جازده و در صورت تحقق این امر، امکان دست یابی به اطلاعات حیاتی، حمله به سرویس دهنده گان سازمان و مجموعه، تخریب اطلاعات، ایجاد اختلال در ارتباطات گره های شبکه با یکدیگر، تولید داده های غیرواقعی و گمراه کننده، سوءاستفاده از پهنای باند موثر شبکه و دیگر فعالیت های مخرب وجود دارد.
در مجموع، در تمامی دسته های شبکه های بی سیم، از دید امنیتی حقایقی مشترک صادق است :
تمامی ضعف های امنیتی موجود در شبکه های سیمی، در مورد شبکه های بی سیم نیز صدق می کند. در واقع نه تنها هیچ جنبه یی چه از لحاظ طراحی و چه از لحاظ ساختاری، خاص شبکه های بی سیم وجود ندارد که سطح بالاتری از امنیت منطقی را ایجاد کند، بلکه همان گونه که ذکر شد مخاطرات ویژه یی را نیز موجب است.
نفوذگران، با گذر از تدابیر امنیتی موجود، می توانند به راحتی به منابع اطلاعاتی موجود بر روی سیستم های رایانه یی دست یابند.
اطلاعات حیاتی یی که یا رمز نشده اند و یا با روشی با امنیت پایین رمز شده اند، و میان دو گره در شبکه های بی سیم در حال انتقال می باشند، می توانند توسط نفوذگران سرقت شده یا تغییر یابند.
حمله های DoS به تجهیزات و سیستم های بی سیم بسیار متداول است.
نفوذگران با سرقت کدهای عبور و دیگر عناصر امنیتی مشابه کاربران مجاز در شبکه های بی سیم، می توانند به شبکه ی مورد نظر بدون هیچ مانعی متصل گردند.
با سرقت عناصر امنیتی، یک نفوذگر می تواند رفتار یک کاربر را پایش کند. از این طریق می توان به اطلاعات حساس دیگری نیز دست یافت.
کامپیوترهای قابل حمل و جیبی، که امکان و اجازه ی استفاده از شبکه ی بی سیم را دارند، به راحتی قابل سرقت هستند. با سرقت چنین سخت افزارهایی، می توان اولین قدم برای نفوذ به شبکه را برداشت.
یک نفوذگر می تواند از نقاط مشترک میان یک شبکه ی بی سیم در یک سازمان و شبکه ی سیمی آن (که در اغلب موارد شبکه ی اصلی و حساس تری محسوب می گردد) استفاده کرده و با نفوذ به شبکه ی بی سیم عملاً راهی برای دست یابی به منابع شبکه ی سیمی نیز بیابد.
در سطحی دیگر، با نفوذ به عناصر کنترل کننده ی یک شبکه ی بی سیم، امکان ایجاد اختلال در عمل کرد شبکه نیز وجود دارد.
(2-1 )بخش دوم : شبکه های محلی بی سیم
در این قسمت، به عنوان بخش دوم از بررسی امنیت در شبکه های بی سیم، به مرور کلی شبکه های محلی بی سیم می پردازیم. اطلاع از ساختار و روش عمل کرد این شبکه ها، حتی به صورت جزءیی، برای بررسی امنیتی لازم به نظر می رسد.
پیشینه
تکنولوژی و صنعت WLAN به اوایل دهه ی ۸۰ میلادی باز می گردد. مانند هر تکنولوژی دیگری، پیشرفت شبکه های محلی بی سیم به کندی صورت می پذیرفت. با ارایه ی استاندارد IEEE 802.11b، که پهنای باند نسبتاً بالایی را برای شبکه های محلی امکان پذیر می ساخت، استفاده از این تکنولوژی وسعت بیشتری یافت. در حال حاضر، مقصود از WLAN تمامی پروتکل ها و استانداردهای خانواده ی IEEE 802.11 است. جدول زیر اختصاصات این دسته از استانداردها را به صورت کلی نشان می دهد
اولین شبکه ی محلی بی سیم تجاری توسط Motorola پیاده سازی شد. این شبکه، به عنوان یک نمونه از این شبکه ها، هزینه یی بالا و پهنای باندی پایین را تحمیل می کرد که ابداً مقرون به صرفه نبود. از همان زمان به بعد، در اوایل دهه ی ۹۰ میلادی، پروژه ی استاندارد 802.11 در IEEE شروع شد. پس از نزدیک به ۹ سال کار، در سال ۱۹۹۹ استانداردهای 802.11a و 802.11b توسط IEEE نهایی شده و تولید محصولات بسیاری بر پایه ی این استانداردها آغاز شد. نوع a، با استفاده از فرکانس حامل 5GHz، پهنای باندی تا 54Mbps را فراهم می کند. در حالی که نوع b با استفاده از فرکانس حامل 2.4GHz، تا 11Mbps پهنای باند را پشتیبانی می کند.
با این وجود تعداد کانال های قابل استفاده در نوع b در مقایسه با نوع a، بیش تر است. تعداد این کانال ها، با توجه به کشور مورد نظر، تفاوت می کند. در حالت معمول، مقصود از WLAN استاندارد 802.11b است.
استاندارد دیگری نیز به تاز ه گی توسط IEEE معرفی شده است که به 802.11g شناخته می شود. این استاندارد بر اساس فرکانس حامل 2.4GHz عمل می کند ولی با استفاده از روش های نوینی می تواند پهنای باند قابل استفاده را تا 54Mbps بالا ببرد. تولید محصولات بر اساس این استاندارد، که مدت زیادی از نهایی شدن و معرفی آن نمی گذرد، بیش از یک سال است که آغاز شده و با توجه سازگاری آن با استاندارد 802.11b، استفاده از آن در شبکه های بی سیم آرام آرام در حال گسترش است.
(2-2 ) معماری شبکه های محلی بی سیم
استاندارد 802.11bبه تجهیزات اجازه می دهد که به دو روش ارتباط در شبکه برقرار شود. این دو روش عبارت اند از برقراری ارتباط به صورت نقطه به نقطه -همان گونه در شبکه های Ad hoc به کار می رود- و اتصال به شبکه از طریق نقاط تماس یا دسترسی (AP=Access Point).
معماری معمول در شبکه های محلی بی سیم بر مبنای استفاده از AP است. با نصب یک AP، عملاً مرزهای یک سلول مشخص می شود و با روش هایی می توان یک سخت افزار مجهز به امکان ارتباط بر اساس استاندارد 802.11b را میان سلول های مختلف حرکت داد. گستره یی که یک AP پوشش می دهد را BSS(Basic Service Set) می نامند. مجموعه ی تمامی سلول های یک ساختار کلی شبکه، که ترکیبی از BSSهای شبکه است، را ESS(Extended Service Set) می نامند. با استفاده از ESS می توان گستره ی وسیع تری را تحت پوشش شبکه ی محلی بی سیم درآورد.
در سمت هریک از سخت افزارها که معمولاً مخدوم هستند، کارت شبکه یی مجهز به یک مودم بی سیم قرار دارد که با AP ارتباط را برقرار می کند. AP علاوه بر ارتباط با چند کارت شبکه ی بی سیم، به بستر پرسرعت تر شبکه ی سیمی مجموعه نیز متصل است و از این طریق ارتباط میان مخدوم های مجهز به کارت شبکه ی بی سیم و شبکه ی اصلی برقرار می شود. شکل زیر نمایی از این ساختار را نشان می دهد :
همان گونه که گفته شد، اغلب شبکه های محلی بی سیم بر اساس ساختار فوق، که به نوع Infrastructure نیز موسوم است، پیاده سازی می شوند. با این وجود نوع دیگری از شبکه های محلی بی سیم نیز وجود دارند که از همان منطق نقطه به نقطه استفاده می کنند. در این شبکه ها که عموماً Ad hoc نامیده می شوند یک نقطه ی مرکزی برای دسترسی وجود ندارد و سخت افزارهای همراه – مانند کامپیوترهای کیفی و جیبی یا گوشی های موبایل – با ورود به محدوده ی تحت پوشش این شبکه، به دیگر تجهیزات مشابه متصل می گردند. این شبکه ها به بستر شبکه ی سیمی متصل نیستند و به همین منظور IBSS (Independent Basic Service Set) نیز خواند می شوند.
شکل زیر شمایی ساده از یک شبکه ی Ad hoc را نشان می دهد :
شبکه های Ad hoc از سویی مشابه شبکه های محلی درون دفتر کار هستند که در آنها نیازی به تعریف و پیکربندی یک سیستم رایانه یی به عنوان خادم وجود ندارد. در این صورت تمامی تجهیزات متصل به این شبکه می توانند پرونده های مورد نظر خود را با دیگر گره ها به اشتراک بگذارند.
بخش سوم : عناصر فعال و سطح پوشش WLAN
(3-1 ) عناصر فعال شبکه های محلی بی سیم :
در شبکه های محلی بی سیم معمولاً دو نوع عنصر فعال وجود دارد :
– ایستگاه بی سیم :
ایستگاه یا مخدوم بی سیم به طور معمول یک کامپیوتر کیفی یا یک ایستگاه کاری ثابت است که توسط یک کارت شبکه ی بی سیم به شبکه ی محلی متصل می شود. این ایستگاه می تواند از سوی دیگر یک کامپیوتر جیبی یا حتی یک پویش گر بارکد نیز باشد. در برخی از کاربردها برای این که استفاده از سیم در پایانه های رایانه یی برای طراح و مجری دردسر ساز است، برای این پایانه ها که معمولاً در داخل کیوسک هایی به همین منظور تعبیه می شود، از امکان اتصال بی سیم به شبکه ی محلی استفاده می کنند. در حال حاضر اکثر کامپیوترهای کیفی موجود در بازار به این امکان به صورت سرخود مجهز هستند و نیازی به اضافه کردن یک کارت شبکه ی بی سیم نیست.
کارت های شبکه ی بی سیم عموماً برای استفاده در چاک های PCMCIA است. در صورت نیاز به استفاده از این کارت ها برای کامپیوترهای رومیزی و شخصی، با استفاده از رابطی این کارت ها را بر روی چاک های گسترش PCI نصب می کنند.
– نقطه ی دسترسی :
نقاط دسترسی در شبکه های بی سیم، همان گونه که در قسمت های پیش نیز در مورد آن صحبت شد، سخت افزارهای فعالی هستند که عملاً نقش سوییچ در شبکه های بی سیم را بازی کرده، امکان اتصال به شبکه های سیمی را نیز دارند. در عمل ساختار بستر اصلی شبکه عموماً سیمی است و توسط این نقاط دسترسی، مخدوم ها و ایستگاه های بی سیم به شبکه ی سیمی اصلی متصل می گردد.
برد و سطح پوشش:
شعاع پوشش شبکه ی بی سیم بر اساس استاندارد 802.11 به فاکتورهای بسیاری بسته گی دارد که برخی از آن ها به شرح زیر هستند :
– پهنای باند مورد استفاده
– منابع امواج ارسالی و محل قرارگیری فرستنده ها و گیرنده ها
– مشخصات فضای قرارگیری و نصب تجهیزات شبکه ی بی سیم
– قدرت امواج
– نوع و مدل آنتن
شعاع پوشش از نظر تئوری بین ۲۹متر (برای فضاهای بسته ی داخلی) و ۴۸۵متر (برای فضاهای باز) در استاندارد 802.11b متغیر است. با این وجود این مقادیر، مقادیری متوسط هستند و در حال حاضر با توجه به گیرنده ها و فرستنده های نسبتاً قدرت مندی که مورد استفاده قرار می گیرند، امکان استفاده از این پروتکل و گیرنده ها و فرستنده های آن، تا چند کیلومتر هم وجود دارد که نمونه های عملی آن فراوان اند.
با این وجود شعاع کلی یی که برای استفاده از این پروتکل (802.11b) ذکر می شود چیزی میان ۵۰ تا ۱۰۰متر است. این شعاع عمل کرد مقداری ست که برای محل های بسته و ساختمان های چند طبقه نیز معتبر بوده و می تواند مورد استناد قرار گیرد.
شکل زیر مقایسه یی میان بردهای نمونه در کاربردهای مختلف شبکه های بی سیم مبتنی بر پروتکل 802.11b را نشان می دهد :
یکی از عمل کردهای نقاط دسترسی به عنوان سوییچ های بی سیم، عمل اتصال میان حوزه های بی سیم است. به عبارت دیگر با استفاده از چند سوییچ بی سیم می توان عمل کردی مشابه Bridge برای شبکه های بی سیم را به دست آورد.
اتصال میان نقاط دست رسی می تواند به صورت نقطه به نقطه، برای ایجاد اتصال میان دو زیرشبکه به یکدیگر، یا به صورت نقطه یی به چند نقطه یا بالعکس برای ایجاد اتصال میان زیرشبکه های مختلف به یکدیگر به صورت همزمان صورت گیرد.
نقاط دسترسی یی که به عنوان پل ارتباطی میان شبکه های محلی با یکدیگر استفاده می شوند از قدرت بالاتری برای ارسال داده استفاده می کنند و این به معنای شعاع پوشش بالاتر است. این سخت افزارها معمولاً برای ایجاد اتصال میان نقاط و ساختمان هایی به کار می روند که فاصله ی آن ها از یکدیگر بین ۱ تا ۵ کیلومتر است. البته باید توجه داشت که این فاصله، فاصله یی متوسط بر اساس پروتکل 802.11b است. برای پروتکل های دیگری چون 802.11a می توان فواصل بیشتری را نیز به دست آورد.
شکل زیر نمونه یی از ارتباط نقطه به نقطه با استفاده از نقاط دست رسی مناسب را نشان می دهد :
از دیگر استفاده های نقاط دسترسی با برد بالا می توان به امکان توسعه ی شعاع پوشش شبکه های بی سیم اشاره کرد. به عبارت دیگر برای بالابردن سطح تحت پوشش یک شبکه ی بی سیم، می توان از چند نقطه ی دست رسی بی سیم به صورت همزمان و پشت به پشت یکدیگر استفاده کرد. به عنوان نمونه در مثال بالا می توان با استفاده از یک فرستنده ی دیگر در بالای هریک از ساختمان ها، سطح پوشش شبکه را تا ساختمان های دیگر گسترش داد.
در قسمت بعد به مزایای معمول استفاده از شبکه های محلی بی سیم و ذکر مقدماتی در مورد روش های امن سازی این شبکه ها می پردازیم.
فهرست
مقدمه: 4
فصل اول: آشنایی کلی با مکان کار آموزی 4
فصل دوم: ارزیابی بخش های مرتبط با رشته کارآموزی 5
(1-1 ) شبکه های بی سیم، کاربردها، مزایا و ابعاد 6
(1-2 ) منشا ضعف امنیتی در شبکه های بی سیم و خطرات معمول 7
(2-1 ) بخش دوم : شبکه های محلی بی سیم 9
(2-2 ) معماری شبکه های محلی بی سیم 11
(3-1 ) عناصر فعال شبکه های محلی بی سیم : 14
(4-1 ) بخش چهارم : امنیت در شبکه های محلی بر اساس استاندارد 802.11 17
(4-2 ) قابلیت ها و ابعاد امنیتی استاندارد 802.11 18
(5-1 ) Authentication 20
(5-2 ) Authentication بدون رمزنگاری : 21
(5-3 ) Authentication با رمزنگاری RC4 22
(6-1 ) Privacy 24
(6-2 ) Integrity 26
(7-1 ) استفاده از کلیدهای ثابت WEP 28
(7-2 ) Initialization Vector (IV) 29
(7-3 ) ضعف در الگوریتم : 29
(7-4 ) استفاده از CRC رمز نشده : 30
(8-1 )حملات غیرفعال 32
مساله شماره ۱: دسترسی آسان 36
راه حل شماره ۱: تقویت کنترل دسترسی قوی 37
مساله شماره ۲: نقاط دسترسی نامطلوب 39
راه حل شماره۲ : رسیدگی های منظم به سایت 40
فواید تکنولوژی Wireless 46
استانداردb 802.11 47
اثرات فاصله 48
پل بین شبکه ای 49
پدیده چند مسیری 50
استاندارد a 802.11 51
افزایش پهنای باند 53
طیف فرکانسی تمیزتر 55
کانال های غیرپوشا 55
همکاری Wi-Fi 56
استاندارد بعدی IEEE 802.11g 56