Виды шифрования wifi сетей. Шифрование Wi-Fi - какой протокол выбрать? WiFi шифрование - общая информация

В последнее время появилось много «разоблачающих» публикаций о взломе какого-либо очередного протокола или технологии, компрометирующего безопасность беспроводных сетей. Так ли это на самом деле, чего стоит бояться, и как сделать, чтобы доступ в вашу сеть был максимально защищен? Слова WEP, WPA, 802.1x, EAP, PKI для вас мало что значат? Этот небольшой обзор поможет свести воедино все применяющиеся технологии шифрования и авторизации радио-доступа. Я попробую показать, что правильно настроенная беспроводная сеть представляет собой непреодолимый барьер для злоумышленника (до известного предела, конечно).

Основы

Любое взаимодействие точки доступа (сети), и беспроводного клиента, построено на:

• Аутентификации - как клиент и точка доступа представляются друг другу и подтверждают, что у них есть право общаться между собой;
• Шифровании - какой алгоритм скремблирования передаваемых данных применяется, как генерируется ключ шифрования, и когда он меняется.

Параметры беспроводной сети, в первую очередь ее имя (SSID), регулярно анонсируются точкой доступа в широковещательных beacon пакетах. Помимо ожидаемых настроек безопасности, передаются пожелания по QoS, по параметрам 802.11n, поддерживаемых скорости, сведения о других соседях и прочее. Аутентификация определяет, как клиент представляется точке. Возможные варианты:

• Open - так называемая открытая сеть, в которой все подключаемые устройства авторизованы сразу
• Shared - подлинность подключаемого устройства должна быть проверена ключом/паролем
• EAP - подлинность подключаемого устройства должна быть проверена по протоколу EAP внешним сервером

Открытость сети не означает, что любой желающий сможет безнаказанно с ней работать. Чтобы передавать в такой сети данные, необходимо совпадение применяющегося алгоритма шифрования, и соответственно ему корректное установление шифрованного соединения. Алгоритмы шифрования таковы:

• None - отсутствие шифрования, данные передаются в открытом виде
• WEP - основанный на алгоритме RC4 шифр с разной длиной статического или динамического ключа (64 или 128 бит)
• CKIP - проприетарная замена WEP от Cisco, ранний вариант TKIP
• TKIP - улучшенная замена WEP с дополнительными проверками и защитой
• AES/CCMP - наиболее совершенный алгоритм, основанный на AES256 с дополнительными проверками и защитой

Комбинация Open Authentication, No Encryption широко используется в системах гостевого доступа вроде предоставления Интернета в кафе или гостинице. Для подключения нужно знать только имя беспроводной сети. Зачастую такое подключение комбинируется с дополнительной проверкой на Captive Portal путем редиректа пользовательского HTTP-запроса на дополнительную страницу, на которой можно запросить подтверждение (логин-пароль, согласие с правилами и т.п).

Шифрование WEP скомпрометировано, и использовать его нельзя (даже в случае динамических ключей).

Широко встречающиеся термины WPA и WPA2 определяют, фактически, алгоритм шифрования (TKIP либо AES). В силу того, что уже довольно давно клиентские адаптеры поддерживают WPA2 (AES), применять шифрование по алгоритму TKIP нет смысла.

Разница между WPA2 Personal и WPA2 Enterprise состоит в том, откуда берутся ключи шифрования, используемые в механике алгоритма AES. Для частных (домашних, мелких) применений используется статический ключ (пароль, кодовое слово, PSK (Pre-Shared Key)) минимальной длиной 8 символов, которое задается в настройках точки доступа, и у всех клиентов данной беспроводной сети одинаковым. Компрометация такого ключа (проболтались соседу, уволен сотрудник, украден ноутбук) требует немедленной смены пароля у всех оставшихся пользователей, что реалистично только в случае небольшого их числа. Для корпоративных применений, как следует из названия, используется динамический ключ, индивидуальный для каждого работающего клиента в данный момент. Этот ключ может периодический обновляться по ходу работы без разрыва соединения, и за его генерацию отвечает дополнительный компонент - сервер авторизации, и почти всегда это RADIUS-сервер.

Все возможные параметры безопасности сведены в этой табличке:

Свойство	Статический WEP	Динамический WEP	WPA	WPA 2 (Enterprise)
Идентификация	Пользователь, компьютер, карта WLAN	Пользователь, компьютер	Пользователь, компьютер	Пользователь, компьютер
Авторизация	Общий ключ	EAP	EAP или общий ключ	EAP или общий ключ
Целостность	32-bit Integrity Check Value (ICV)	32-bit ICV	64-bit Message Integrity Code (MIC)	CRT/CBC-MAC (Counter mode Cipher Block Chaining Auth Code - CCM) Part of AES
Шифрование	Статический ключ	Сессионный ключ	Попакетный ключ через TKIP	CCMP (AES)
РАспределение ключей	Однократное, вручную	Сегмент Pair-wise Master Key (PMK)	Производное от PMK	Производное от PMK
Вектор инициализации	Текст, 24 бита	Текст, 24 бита	Расширенный вектор, 65 бит	48-бит номер пакета (PN)
Алгоритм	RC4	RC4	RC4	AES
Длина ключа, бит	64/128	64/128	128	до 256
Требуемая инфраструктура	Нет	RADIUS	RADIUS	RADIUS

Если с WPA2 Personal (WPA2 PSK) всё ясно, корпоративное решение требует дополнительного рассмотрения.

WPA2 Enterprise

Здесь мы имеем дело с дополнительным набором различных протоколов. На стороне клиента специальный компонент программного обеспечения, supplicant (обычно часть ОС) взаимодействует с авторизующей частью, AAA сервером. В данном примере отображена работа унифицированной радиосети, построенной на легковесных точках доступа и контроллере. В случае использования точек доступа «с мозгами» всю роль посредника между клиентов и сервером может на себя взять сама точка. При этом данные клиентского суппликанта по радио передаются сформированными в протокол 802.1x (EAPOL), а на стороне контроллера они оборачиваются в RADIUS-пакеты.

Применение механизма авторизации EAP в вашей сети приводит к тому, что после успешной (почти наверняка открытой) аутентификации клиента точкой доступа (совместно с контроллером, если он есть) последняя просит клиента авторизоваться (подтвердить свои полномочия) у инфраструктурного RADIUS-сервера:

Использование WPA2 Enterprise требует наличия в вашей сети RADIUS-сервера. На сегодняшний момент наиболее работоспособными являются следующие продукты:

• Microsoft Network Policy Server (NPS), бывший IAS - конфигурируется через MMC, бесплатен, но надо купить винду
• Cisco Secure Access Control Server (ACS) 4.2, 5.3 - конфигурируется через веб-интерфейс, наворочен по функционалу, позволяет создавать распределенные и отказоустойчивые системы, стоит дорого
• FreeRADIUS - бесплатен, конфигурируется текстовыми конфигами, в управлении и мониторинге не удобен

При этом контроллер внимательно наблюдает за происходящим обменом информацией, и дожидается успешной авторизации, либо отказа в ней. При успехе RADIUS-сервер способен передать точке доступа дополнительные параметры (например, в какой VLAN поместить абонента, какой ему присвоить IP-адрес, QoS профиль и т.п.). В завершении обмена RADIUS-сервер дает возможность клиенту и точке доступа сгенерировать и обменяться ключами шифрования (индивидуальными, валидными только для данной сеcсии):

EAP

Сам протокол EAP является контейнерным, то есть фактический механизм авторизации дается на откуп внутренних протоколов. На настоящий момент сколько-нибудь значимое распространение получили следующие:

• EAP-FAST (Flexible Authentication via Secure Tunneling) - разработан фирмой Cisco; позволяет проводить авторизацию по логину-паролю, передаваемому внутри TLS туннеля между суппликантом и RADIUS-сервером
• EAP-TLS (Transport Layer Security). Использует инфраструктуру открытых ключей (PKI) для авторизации клиента и сервера (суппликанта и RADIUS-сервера) через сертификаты, выписанные доверенным удостоверяющим центром (CA). Требует выписывания и установки клиентских сертификатов на каждое беспроводное устройство, поэтому подходит только для управляемой корпоративной среды. Сервер сертификатов Windows имеет средства, позволяющие клиенту самостоятельно генерировать себе сертификат, если клиент - член домена. Блокирование клиента легко производится отзывом его сертификата (либо через учетные записи).
• EAP-TTLS (Tunneled Transport Layer Security) аналогичен EAP-TLS, но при создании туннеля не требуется клиентский сертификат. В таком туннеле, аналогичном SSL-соединению браузера, производится дополнительная авторизация (по паролю или как-то ещё).
• PEAP-MSCHAPv2 (Protected EAP) - схож с EAP-TTLS в плане изначального установления шифрованного TLS туннеля между клиентом и сервером, требующего серверного сертификата. В дальнейшем в таком туннеле происходит авторизация по известному протоколу MSCHAPv2
• PEAP-GTC (Generic Token Card) - аналогично предыдущему, но требует карт одноразовых паролей (и соответствующей инфраструктуры)

Все эти методы (кроме EAP-FAST) требуют наличия сертификата сервера (на RADIUS-сервере), выписанного удостоверяющим центром (CA). При этом сам сертификат CA должен присутствовать на устройстве клиента в группе доверенных (что нетрудно реализовать средствами групповой политики в Windows). Дополнительно, EAP-TLS требует индивидуального клиентского сертификата. Проверка подлинности клиента осуществляется как по цифровой подписи, так (опционально) по сравнению предоставленного клиентом RADIUS-серверу сертификата с тем, что сервер извлек из PKI-инфраструктуры (Active Directory).

Поддержка любого из EAP методов должна обеспечиваться суппликантом на стороне клиента. Стандартный, встроенный в Windows XP/Vista/7, iOS, Android обеспечивает как минимум EAP-TLS, и EAP-MSCHAPv2, что обуславливает популярность этих методов. С клиентскими адаптерами Intel под Windows поставляется утилита ProSet, расширяющая доступный список. Это же делает Cisco AnyConnect Client.

Насколько это надежно

В конце концов, что нужно злоумышленнику, чтобы взломать вашу сеть?

Для Open Authentication, No Encryption - ничего. Подключился к сети, и всё. Поскольку радиосреда открыта, сигнал распространяется в разные стороны, заблокировать его непросто. При наличии соответствующих клиентских адаптеров, позволяющих прослушивать эфир, сетевой трафик виден так же, будто атакующий подключился в провод, в хаб, в SPAN-порт коммутатора.
Для шифрования, основанного на WEP, требуется только время на перебор IV, и одна из многих свободно доступных утилит сканирования.
Для шифрования, основанного на TKIP либо AES прямое дешифрование возможно в теории, но на практике случаи взлома не встречались.

Конечно, можно попробовать подобрать ключ PSK, либо пароль к одному из EAP-методов. Распространенные атаки на данные методы не известны. Можно пробовать применить методы социальной инженерии, либо

Нередко возникает вопрос: какой тип шифрования Wi-Fi выбрать для домашнего маршрутизатора. Казалось бы мелочь, но при некорректных параметрах, к сети , да и c передачей информации по Ethernet-кабелю могут возникнуть проблемы.

Поэтому здесь мы рассмотрим, какие типы шифрования данных поддерживают современные WiFi роутеры, и чем тип шифрования aes отличается от популярного wpa и wpa2.

Тип шифрования беспроводной сети: как выбрать способ защиты?

Итак, всего существует 3 типа шифрования:

1. 1. WEP шифрование

Тип шифрования WEP появился ещё в далеких 90-х и был первым вариантом защиты Wi-Fi сетей: позиционировался он как аналог шифрования в проводных сетях и применял шифр RC4. Существовало три распространенных алгоритма шифровки передаваемых данных - Neesus, Apple и MD5 - но каждый из них не обеспечивал должного уровня безопасности. В 2004 году IEEE объявили стандарт устаревшим ввиду того, что он окончательно перестал обеспечивать безопасность подключения к сети. В данный момент такой тип шифрования для wifi использовать не рекомендуется, т.к. он не является криптостойким.

1. 2. WPS - это стандарт, не предусматривающий использование . Для подключения к роутеру достаточно просто нажать на соответствующую кнопку, о которой мы подробно рассказывали в статье .

Теоретически WPS позволяет подключиться к точке доступа по восьмизначному коду, однако на практике зачастую достаточно лишь четырех.

Этим фактом преспокойно пользуются многочисленные хакеры, которые достаточно быстро (за 3 - 15 часов) взламывают сети wifi, поэтому использовать данное соединение также не рекомендуется.

1. 3. Тип шифрования WPA/WPA2

Куда лучше обстоят дела с шифрованием WPA. Вместо уязвимого шифра RC4 здесь используется шифрование AES, где длина пароля – величина произвольная (8 – 63 бита). Данный тип шифрования обеспечивает нормальный уровень безопасности безопасность, и вполне подходит для простых wifi маршрутизаторов. При этом существует две его разновидности:

Тип PSK (Pre-Shared Key) – подключение к точке доступа осуществляется с помощью заранее заданного пароля.
- Enterprise – пароль для каждого узла генерируется автоматически с проверкой на серверах RADIUS.

Тип шифрования WPA2 является продолжением WPA с улучшениями безопасности. В данном протоколе применяется RSN, в основе которого лежит шифрование AES.

Как и у шифрования WPA, тип WPA2 имеет два режима работы: PSK и Enterprise.

С 2006 года тип шифрования WPA2 поддерживается всем Wi-Fi оборудованием, соответственное гео можно выбрать для любого маршрутизатора.

WPA шифрование подразумевает использование защищенной сети Wi-Fi. Вообще, WPA расшифровывается как Wi-Fi Protected Access, то есть защищенный .

Большинство системных администраторов умеют настраивать этот протокол и знают о нем достаточно много.

Но и обычные люди могут узнать достаточно много о том, что же такое WPA, как его настроить и как использовать.

Правда, в интернете можно найти множество статей по этому поводу, из которых невозможно ничего понять. Поэтому сегодня мы будем говорить простым языком о сложных вещах.

Немного теории

Итак, WPA – это протокол, технология, программа, которая содержит в себе набор сертификатов, используемых при передаче .

Если проще, эта технология позволяет использовать различные методы для защиты Wi-Fi сети.

Это может быть электронный ключ, он же – специальное свидетельство о праве использования данной сети (дальше мы об этом поговорим).

В общем, при помощи этой программы использовать сеть смогут только те, кто имеет на это право и это все, что Вам нужно знать.

Для справки: Аутентификация – это средство защиты, которое позволяет установить подлинность лица и его право на доступ к сети, при помощи сопоставления сообщенных им и ожидаемых данных.

К примеру, человек может проходить аутентификацию, когда прикладывает свой . Если он просто вводит логин и пароль, это только авторизация.

Но отпечаток пальца позволяет проверить, действительно ли заходит этот человек, а не кто-то взял его данные и вошел с их помощью.

Рис. 1. Сканер отпечатка пальца на смартфоне

А также на схеме есть WLC – контроллер беспроводной локальной сети. Справа расположен сервер аутентификации.

Все это соединяет обычный Switch (устройство, которое просто соединяет различные сетевые устройства). С контроллера посылается ключ на сервер аутентификации, запоминается там.

Клиент при попытке подключиться к сети должен передать на LAP ключ, который он знает. Этот ключ попадает на сервер аутентификации и сравнивается с нужным ключом.

Если ключи совпадают, сигнал свободно распространяется к клиенту.

Рис. 2. Примерная схема WPA в Cisco Pocket Tracer

Составляющие WPA

Как мы говорили выше, WPA использует специальные ключи, которые генерируются при каждой попытке начать передачу сигнала, то есть включить Wi-Fi, а также меняются раз в некоторое время.

В WPA входит сразу несколько технологий, которые и помогают генерировать и передавать эти самые ключи.

Ниже, на рисунке, показана общая формула, в которую входят все составляющие рассматриваемой технологии.

Рис. 3. Формула с составляющими WPA

А теперь рассмотрим каждую из этих составляющих по отдельности:

• 1X – это стандарт, который используется для генерирования того самого уникального ключа, с помощью которого в дальнейшем и происходит аутентификация.
• EAP – это так называемый расширяемый протокол аутентификации. Он отвечает за формат сообщений, с помощью которых передаются ключи.
• TKIP – протокол, который позволил расширить размер ключа до 128 байт (раньше, в WEP, он был лишь 40 байт).
• MIC – механизм проверки сообщений (в частности, они проверяются на предмет целостности). Если сообщения не отвечают критериям, они отправляются обратно.

Стоит сказать, что сейчас уже есть WPA2, в котором, кроме всего вышесказанного, используются также CCMP и шифрование AES.

Мы не будем сейчас говорить о том, что это такое, но WPA2 надежнее, чем WPA. Это все, что Вам точно нужно знать.

Еще раз с самого начала

Итак, у Вас есть . В сети используется технология WPA.

Чтобы подключиться к Wi-Fi, каждое устройство должно предоставить сертификат пользователя, а если проще, то специальный ключ, выданный сервером аутентификации.

Только тогда он сможет использовать сеть. Вот и все!

Теперь Вы знаете, что же такое WPA. Теперь поговорим о том, чем хороша и чем плоха эта технология.

Преимущества и недостатки WPA шифрования

К преимуществам данной технологии стоило бы отнести следующее:

1. Усиленная безопасность передачи данных (в сравнении с WEP, предшественником, WPA).
2. Более жесткий контроль доступа к Wi-Fi.
3. Совместимость с большим количеством устройств, которые используются для организации беспроводной сети.
4. Централизованное управление безопасностью. Центром в этом случае является сервер аутентификации. За счет этого злоумышленники не имеют возможности получить доступ к скрытым данным.
5. Предприятия могут использовать собственные политики безопасности.
6. Простота в настройке и дальнейшем использовании.

Конечно же, есть у данной технологии и недостатки, причем они зачастую оказываются весьма значительными. В частности, речь идет вот о чем:

1. Ключ TKIP можно взломать максимум за 15 минут. Об этом заявила группа специалистов в 2008 году на конференции PacSec.
2. В 2009 году специалистами из Университета Хиросимы был разработан метод взлома любой сети, где используется WPA, за одну минуту.
3. С помощью уязвимости, названной специалистами Hole196, можно использовать WPA2 со своим ключом, а не с тем, который требуется сервером аутентификации.
4. В большинстве случаев любое WPA можно взломать с помощью обычного перебора всех возможных вариантов (брут-форс), а также при помощи так называемой атаки по словарю. Во втором случае используются варианты не в хаотическом порядке, а по словарю.

Конечно, чтобы воспользоваться всеми этими уязвимостями и проблемами, необходимо иметь особенные знания в области построения компьютерных сетей.

Большинству рядовых пользователей все это недоступно. Поэтому Вы можете особо не переживать о том, что кто-то получит доступ к Вашему Wi-Fi.

Рис. 4. Взломщик и компьютер

TKIP и AES — это два альтернативных типа шифрования, которые применяются в режимах безопасности WPA и WPA2. В настройках безопасности беспроводной сети в роутерах и точках доступа можно выбирать один из трёх вариантов шифрования:

• TKIP;
• TKIP+AES.

При выборе последнего (комбинированного) варианта клиенты смогут подключаться к точке доступа, используя любой из двух алгоритмов.

TKIP или AES? Что лучше?

Ответ: для современных устройств, однозначно больше подходит алгоритм AES.

Используйте TKIP только в том случае, если при выборе первого у вас возникают проблемы (такое иногда бывает, что при использовании шифрования AES связь с точкой доступа обрывается или не устанавливается вообще. Обычно, это называют несовместимостью оборудования).

В чём разница

AES — это современный и более безопасный алгоритм. Он совместим со стандартом 802.11n и обеспечивает высокую скорость передачи данных.

TKIP является устаревшим. Он обладает более низким уровнем безопасности и поддерживает скорость передачи данных вплоть до 54 МБит/сек.

Как перейти с TKIP на AES

Случай 1. Точка доступа работает в режиме TKIP+AES

В этом случае вам достаточно изменить тип шифрования на клиентских устройствах. Проще всего это сделать, удалив профиль сети и подключившись к ней заново.

Случай 2. Точка доступа использует только TKIP

В этом случае:

1. Сперва зайдите на веб-интерфейс точки доступа (или роутера соответственно). Смените шифрование на AES и сохраните настройки (подробнее читайте ниже).

2. Измените шифрование на клиентских устройствах (подробнее — в следующем параграфе). И опять же, проще забыть сеть и подключиться к ней заново, введя ключ безопасности.

Включение AES-шифрования на роутере

На примере D-Link

Зайдите в раздел Wireless Setup .

Нажмите кнопку Manual Wireless Connection Setup .

Установите режим безопасности WPA2-PSK .

Найдите пункт Cipher Type и установите значение AES .

Нажмите Save Settings .

На примере TP-Link

Откройте раздел Wireless .

Выберите пункт Wireless Security .

В поле Version выберите WPA2-PSK .

В поле Encryption выберите AES .

Нажмите кнопку Save :

Изменение типа шифрования беспроводной сети в Windows

Windows 10 и Windows 8.1

В этих версиях ОС отсутствует раздел . Поэтому, здесь три варианта смены шифрования.

Вариант 1. Windows сама обнаружит несовпадение параметров сети и предложит заново ввести ключ безопасности. При этом правильный алгоритм шифрования будет установлен автоматически.

Вариант 2. Windows не сможет подключиться и предложит забыть сеть, отобразив соответствующую кнопку:

После этого вы сможете подключиться к своей сети без проблем, т.к. её профиль будет удалён.

Вариант 3. Вам придётся удалять профиль сети вручную через командную строку и лишь потом подключаться к сети заново.

Выполните следующие действия:

1 Запустите командную строку.

2 Введите команду:

Netsh wlan show profiles

для вывода списка сохранённых профилей беспроводных сетей.

3 Теперь введите команду:

Netsh wlan delete profile "имя вашей сети"

для удаления выбранного профиля.

Если имя сети содержит пробел (например «wifi 2») , возьмите его в кавычки.

На картинке показаны все описанные действия:

4 Теперь нажмите на иконку беспроводной сети в панели задач:

5 Выберите сеть.

6 Нажмите Подключиться :

7 Введите ключ безопасности.

Windows 7

Здесь всё проще и нагляднее.

1 Нажмите по иконке беспроводной сети в панели задач.

3 Нажмите на ссылку Управление беспроводными сетями :

4 Нажмите правой кнопкой мыши по профилю нужной сети.

5 Выберите Свойства :

Внимание! На этом шаге можно также нажать Удалить сеть и просто подключиться к ней заново! Если вы решите сделать так, то далее читать не нужно.

6 Перейдите на вкладку Безопасность .

Несомненно, многие пользователи компьютеров, работающие с интернетом (и не только), слышали о таком термине, как AES. Что это за система, какие алгоритмы она использует и для чего применяется, имеет представление достаточно ограниченный круг людей. Обычному юзеру это по большому счету знать и не нужно. Тем не менее рассмотрим эту криптографическую систему, особо не вникая в сложные математические вычисления и формулы, чтобы это было понятно любому человеку.

Что такое AES-шифрование?

Начнем с того, что сама по себе система представляет набор алгоритмов, позволяющих скрыть начальный вид каких-то передаваемых, получаемых пользователем или хранимых на компьютере данных. Чаще всего она применяется в интернет-технологиях, когда требуется обеспечить полную конфиденциальность информации, и относится к так называемым алгоритмам симметричного шифрования.

Тип шифрования AES предполагает использование для преобразования информации в защищенный вид и обратного декодирования одного и того же ключа, который известен и отправляющей, и принимающей стороне, в отличие от симметричного шифрования, в котором предусмотрено применение двух ключей - закрытого и открытого. Таким образом, нетрудно сделать вывод, что, если обе стороны знают правильный ключ, процесс шифрования и дешифровки производится достаточно просто.

Немного истории

Впервые AES-шифрование упоминается еще в 2000 году, когда на конкурсе выбора преемника системы DES, которая являлась стандартом в США с 1977 года, победителем стал алгоритм Rijndael.

В 2001 году AES-система была официально принята в качестве нового федерального стандарта шифрования данных и с тех пор используется повсеместно.

Виды шифрования AES

Включала в себя несколько промежуточных стадий, которые в основном были связаны с увеличением длины ключа. Сегодня различают три основных типа: AES-128-шифрование, AES-192 и AES-256.

Название говорит само за себя. Цифровое обозначение соответствует длине применяемого ключа, выраженной в битах. Кроме того, AES-шифрование относится к блочному типу, который работает непосредственно с блоками информации фиксированной длины, шифруя каждый из них, в отличие от поточных алгоритмов, оперирующих единичными символами открытого сообщения, переводя их в зашифрованный вид. В AES длина блока составляет 128 бит.

Если говорить научным языком, те же алгоритмы, которые использует AES-256-шифрование, подразумевают операции на основе полиноминального представления операций и кодов при обработке двумерных массивов (матриц).

Как это работает?

Алгоритм работы достаточно сложен, однако включает в себя использование нескольких базовых элементов. Изначально применяется двумерная матрица, циклы преобразования (раунды), раундовый ключ и таблицы начальной и обратной подстановок.

Процесс шифрования данных состоит из нескольких этапов:

• вычисление всех раундовых ключей;
• подстановка байтов с помощью основной таблицы S-Box;
• сдвиг в форме с использованием различающихся величин (см. рисунок выше);
• смешивание данных внутри каждого столбца матрицы (формы);
• сложение формы и раундового ключа.

Дешифровка производится в обратном порядке, но вместо таблицы S-Box применяется таблица обратных постановок, которая была упомянута выше.

Если привести пример, при наличии ключа длиной 4 бита для перебора потребуется всего 16 стадий (раундов), то есть необходимо проверить все возможные комбинации, начиная с 0000 и заканчивая 1111. Естественно, такая защита взламывается достаточно быстро. Но если взять ключи побольше, для 16 бит потребуется 65 536 стадий, а для 256 бит - 1,1 х 10 77 . И как было заявлено американскими специалистами, на подбор правильной комбинации (ключа) уйдет порядка 149 триллионов лет.

Что применить при настройке сети на практике: шифрование AES или TKIP?

Теперь перейдем к использованию AES-256 при шифровании передаваемых и принимаемых данных в беспроводных сетях.

Как правило, в любом имеется несколько параметров на выбор: только AES, только TKIP и AES+TKIP. Они применяются в зависимости от протокола (WEP или WEP2). Но! TKIP является устаревшей системой, поскольку обладает меньшей степенью защиты и не поддерживает подключения 802.11n со скоростью передачи данных, превышающей 54 Мбит/с. Таким образом, вывод о приоритетном использовании AES вместе с режимом безопасности WPA2-PSK напрашивается сам собой, хотя можно задействовать оба алгоритма в паре.

Вопросы надежности и безопасности алгоритмов AES

Несмотря на громкие заявления специалистов, алгоритмы AES теоретически все же уязвимы, поскольку сама природа шифрования имеет простое алгебраическое описание. Это отмечал еще Нильс Фергюссон. А в 2002 году Йозеф Пепшик и Николя Куртуа опубликовали статью, обосновывающую потенциально возможную атаку XSL. Правда, она в научном мире вызвала много споров, и некоторые посчитали их вычисления ошибочными.

В 2005 году было сделано предположение о том, что атака может использовать сторонние каналы, а не только математические вычисления. При этом одна из атак вычислила ключ после 800 операций, а другая получила его через 2 32 операций (на восьмом раунде).

Вне всяких сомнений, на сегодняшний день эта система и могла бы считаться одной из самых продвинутых, если бы не одно но. Несколько лет назад по интернету прокатилась волна вирусных атак, при которых вирус-шифровальщик (а по совместительству еще и вымогатель), проникая на компьютеры, полностью шифровал данные, требуя за дешифрацию кругленькую сумму денег. При этом в сообщении отмечалось, что шифрование производилось с использованием алгоритма AES1024, которого, как считалось до недавних пор, в природе не существует.

Так это или нет, но даже самые известные разработчики антивирусного ПО, включая и «Лабораторию Касперского», при попытке расшифровки данных оказались бессильны. Многие специалисты признали, что пресловутый в свое время поразивший миллионы компьютеров во всем мире и уничтоживший на них важную информацию, в сравнении с этой угрозой оказался детским лепетом. К тому же I Love You больше был нацелен на файлы мультимедиа, а новый вирус получал доступ исключительно к конфиденциальной информации крупных корпораций. Впрочем, утверждать со всей очевидностью, что здесь использовалось именно шифрование AES-1024, никто не берется.

Заключение

Если подвести некий итог, в любом случае можно сказать, что AES-шифрование на сегодняшний день является самым продвинутым и защищенным, независимо от того, какая применяется длина ключа. Неудивительно, что именно этот стандарт используется в большинстве криптосистем и имеет достаточно широкие перспективы на развитие и усовершенствование в обозримом будущем, тем более что очень вероятным может оказаться и объединение нескольких типов шифрования в одно целое (например, параллельное использование симметричного и асимметричного или блочного и потокового шифрования).