無線LAN

（特 徴）
ESS-ID、MAC アドレスフィルタリングでは、平分でデータが送信されるため、盗聴されると、「なりすまし」
によってネットワーク内に侵入される恐れが大きい。


【WEP (Wired Equivalent Privacy)】
①　 無線ノードとアクセスポイントにWEP キー（40bit あるいは104 ビット）を事前に設定する
② 　CHAP 認証により、お互いが同じキーを所有していることを確認する
③ 　通信を行うときは、24bit のIV（Initialization Vector）をランダムに生成する
④ 　WEP キーとIV を合成し、疑似乱数発生器により疑似乱数を発生させる
⑤ 　疑似乱数をキーストリームとして送信データとのRC4 により、排他的論理和をとって暗号化する
⑥ 　送信データに対して、CRC-32 によって剰余を計算して、ICV(Integrity Check Value)とする
⑦　 IV と暗号化データ、ICV をアクセスポイントに送信する


チェック！
弱点として、

・ 暗号鍵長が短い
・ IV が短い(224 の送信フレームで同一のものが現れる、IV は平文のまま転送）
・ 鍵が通信中に変化しないため、一度解読されると盗聴される
・メッセージの完全性が保障できない
・鍵がアクセスポイントごとに固定のため、鍵さえ知っていればアクセス可能
・偽装したアクセスポイントに接続していてもクライアント側で認識できない

が挙げられる



【WPA (Wi-Fi Protected Access)】

1. Home Mode の場合
① 　無線ノードとアクセスポイントで共通のパスフレーズ(8 ～ 63bit)を事前に設定する
② 　パスフレーズからPSK(128bit)を生成（WPA で定められたアルゴリズムにより、自動的に生成される）し、
お互いを認証する（同じアクセスポイントと同じPSK ならば認証される）
③　 PSK と端末のMAC アドレスをハッシュ化する（フェーズ１）
④ 　フェーズ１の結果とシーケンスカウンタ(48bit)をハッシュ化する（フェーズ２）
⑤ 　フェーズ２の結果と送信データをRC4 により、排他的論理和をとり暗号化する
⑥ 　送信データをハッシュ化して、MIC(Message Integrity Check)を算出する
⑦ I　V（シーケンスカウンタ）、暗号データ、MIC をアクセスポイントに送信する


2. Enterprise Mode の場合
①　 IEEE802.1X にて相互に認証を行う （RADIUS サーバが必要となる）
② 　アクセスポイント経由で鍵の交付を受ける
③ 　交付を受けた鍵(テンポラルキー)と端末のMAC アドレスをハッシュ化する（フェーズ１）
④ 　フェーズ１の結果とシーケンスカウンタ(48bit)をハッシュ化する（フェーズ２）
⑤ 　フェーズ２の結果と送信データをRC4 により、排他的論理和をとり暗号化する
⑥ 　送信データをハッシュ化して、MIC(Message Integrity Check)を算出する
⑦　 IV（シーケンスカウンタ）、暗号データ、MIC をアクセスポイントに送信する


※ ビット・フリッピング
暗号化されたデータを書き換え、復号化された時点でわざとエラーとし、エラーメッセージを盗聴する
ことで、暗号鍵を推測する方法

（対 策）
アクセスポイントでデータを復号し、MIC をチェックして改ざんを検出した場合は、データを破棄する。



※ リプレイ攻撃
暗号化されたデータを盗聴し、データをそのまま送信する。認証OK のメッセージを盗聴することで、
暗号鍵を推測する方法

（対 策）
シーケンス番号を付加しているため、同じ番号が重複している、過去に使われた番号がある場合など、
整合性のとれないパケットは破棄する。



チェック！
シーケンスカウンタは通信のたびに値が1 ずつ加算され、MAC アドレスも端末固有のため、IV がわかっても解
読が難しい

暗号化に利用する鍵は一定時間、あるいは一定パケット数(10,000 パケット)で更新される



【IEEE802.11i】
WPA の暗号化にAES、完全性確認のためにCCMP（Counter mode with CBC-MAC Protocol）を適用している。

CBC-MAC
①　 ヘッダを含むパケット全体を特定の長さのブロック（16 バイト）に区切り、最初のブロックをAES で暗号
化する（鍵は暗号化鍵と同じものを使用）
② 　①の結果と次のブロックとの排他的論理和を求めて算出された値をAES で暗号化する
③ 　②の処理を繰り返し、最後に算出された値の上位8 バイトがMIC となり、下位8 バイトは破棄する
④ 　送信データとMIC をAES で暗号化して送信される

※ リプレイ攻撃されても、パケット番号までを検証対象としているため、パケット番号の整合性がとれず
に破棄される