網絡安全攻防：無線網絡安全之WEP
WEP（Wired Equivalent Privacy）協議是對在兩臺設備間無線傳輸的數據進行加密的方式，用以防止非法用戶竊聽或侵入無線網絡。
單從英文名字上看，WEP 似乎是一個針對有線網絡的安全加密協議，其實并非如此。WEP標準在無線網絡出現的早期就已創建，它是無線局域網WLAN的必要的安全防護層。
WEP于1997年9月被批準作為Wi-Fi安全標準。即使在當時那個年代，第一版WEP的加密強度也不算高，因為美國對各類密碼技術的限制，導致制造商僅采用了 64 位加密。當該限制解除時，加密強度提升至128位。盡管后來引入了256位WEP加密，但128位加密仍然是最常見的加密。
盡管進行了種種改進、變通或支撐WEP系統的嘗試，但它仍然非常脆弱，依賴WEP的系統應該進行升級，如果不能進行安全升級，建議更換新產品。Wi-Fi 協會于 2004年宣布WEP正式退役。
在無線路由器中可以選擇加密方式，如圖1所示。
圖1 無線路由器選擇加密方式
1. WEP的不安全性
WEP使用RC4加密算法，這是一個流密碼。流密碼的原理是將一個短密鑰擴展為一個無限的偽隨機密鑰流。發送者通過將密鑰流與明文進行XOR操作得到密文。接收者擁有同樣的短密鑰，使用它可以得到同樣的密鑰流。將密鑰流與密文進行XOR操作，即可得到原來的明文。
這種操作模式使流密碼容易遭受幾個攻擊。如果攻擊者翻轉了密文中的一位，解密之后，明文中的相應位也將被翻轉。此外，如果竊聽者截獲到了兩份使用相同密鑰流加密的密文，則他也能夠知道兩個明文的XOR結果。已知XOR可以通過統計分析恢復明文。統計分析隨著更多使用相同密鑰流加密的密文被截獲而變得更實用。一旦其中一個明文已知，很容易就可以恢復所有其他的。
WEP加密技術存在重大漏洞，這一點在2001年8月就已經廣為人們所知。密碼學家Scott Fluhrer、ItsikMantin以及Adi Shamir在一篇論文中指出了RC4編碼的缺點。因此，攻擊者能夠在一定程度可以成功破解這個安全密鑰。
在2005年，Andreas Klein發表了另一篇RC4流密碼研究的論文，證明在RC4的密鑰流之間存在更多的關系。達姆施塔特大學的 Boffins 利用這個思想進行了實驗，結果證明，僅使用40000個捕獲的數據分組就可以在半數情況下破解104位WEP安全密鑰。
Boffins表示，捕獲到的數據分組越多，就更容易獲得這個安全密鑰。通過截取85000個數據分組，他們破解該密鑰的成功率高達95%。
捕獲40000個數據分組可以在不到1min 內就可完成，而對其破解的時間，在一臺Pentium 1.7 GHz的處理器上大約為3 s左右。
要還原出WEP密碼的關鍵是要收集足夠的有效數據幀，從這個數據幀里可以提取IV值和密文。與密文對應的明文的第一個字節是確定的，它是邏輯鏈路控制的 802.2 頭信息。通過這一個字節的明文和密文，我們做 XOR 運算能得到一個字節的 WEP 密鑰流，由于 RC4流密碼產生算法只是把原來的密碼給打亂的次序。所以獲得的這一個字節的密碼就是IV+P6ASSWORD的一部分。但是由于RC4的打亂，不知道這一個字節具體的位置和排列次序。當收集到足夠多的 IV 值和碎片密碼時，就可以進行統計分析運算了。用上面的密碼碎片重新排序，配合IV使用RC4算法得出的值和多個流密碼位置進行比較，最后得到這些密碼碎片正確的排列次序，這樣，WEP的密碼就被分析出來了。
簡單地說，獲取到的數據分組越多，破解的概率越大，破解的速度越快。
2. 破解WEP
因為WEP的不安全性，因此破解WEP成為了很容易的事情，也有很多軟件能直接破解WEP加密的Wi-Fi，下面介紹如何破解WEP加密的Wi-Fi。
在有流量即該無線環境下有客戶連接并且有網絡流量的情況下，那么破解 WEP 就成為幾秒鐘的事情了。在此，在Kali Linux系統下使用一個集成了指令的小工具，這樣就不需要自己來記指令。
Wifite是一款自動化WEP、WPA破解工具，不支持Windows和Mac OS。Wifite集成了Aircrack-ng套件的指令，只需簡單的配置即可自動化運行，期間無需人工干預，特點是可以同時攻擊多個采用WEP和WPA加密的網絡。
只要在終端輸入wifite即可自動進入網卡的Monitor模式，并開始檢測掃描附近的無線網絡，如圖2所示。
圖2 進入Monitor模式并掃描附近的網絡
在選定目標以后按下Ctrl+C鍵，然后輸入選定的目標序號，如圖3所示。
圖3 輸入目標序號
然后Wifite就會自動開始抓取數據分組，并進行破解。在大概抓取到超過10000個數據分組以后，基本就能成功破解了，用時約1min，如圖4所示。
圖4 成功破解示意
上面介紹的這款小工具在有大量流量的時候是非常好用的，這樣就能快速地破解無線密碼了，也可以破解WPA。
