شرح ماهو تشفير WPA وكيف يعمل

 تشفير WPA  

WPA هي اختصار ل Wi-Fi Protected Access وهو منسجم مع المعيار 802.11i هو software upgrade ولكنه يمكن أن يحتاج أيضاً إلى تحسين الجهاز hardware upgrade في الماضي التقنية التي كانت تستخدم للحماية هي WEP، سيئة WEP انه يستخدم مفتاح تشفير ثابت وبالتالي المهاجم يستطيع استغلال هذا الضعف باستخدامه أدوات متوفرة بشكل مجاني على الانترنت معهد المهندسين الكهربائيين والالكترونيين IEEE عرف إضافات للمعاير 802.11 تسمح بزيادة الحماية، تقريباً كل شركات Wi-Fi قررت استخدام المعيار WPA لزيادة الحماية.

وبالفعل ازدادت الحماية للبيانات المشفرة في WPA كما أن الرسالة تمر عبر مرحلة فحص سلامة الرسالة Message Integrity Check MIC وتم استخدام برتوكول سلامة المفتاح المؤقتTemporal Key Integrity Protocol TKIP لتحسين تشفير البيانات حيث يم يغير مفتاح التشفير بعد كل فريم باستخدام TKIP وبشكل أتوماتيكي يتم التنسيق بين الاكسس بوينت وجهاز المستخدم.

TKIP – Temporal Key Integrity Protocol : يستخدم التشفير التدفقي RC4 stream cipher encryption مع 128-bit keys and 64-bit keys من أجل المصادقة TKIP قلل من نقطة الضعف التي كانت موجودة في مفتاح WEP وذلك بعدم استخدام نفس العامل الاولي Initialization Vector IV.

المفتاح المؤقت 128-bit Temporal Key: في TKIP المستخدم يبدأ مع 128-bit “temporal key”  – TK الذي يدمج بعدها مع عنوان الماك للمستخدم MAC address ومع IV لينتج المفتاح الذي سيستخدم لتشفير البيانات بواسطة RC4.

WPA حسن WEP: TKIP حسنت WEP وذلك بإضافة طريقة لإعادة توليد المفاتيح لتؤمن تشفير وسلامة للمفاتيح، المفاتيح المؤقتة تتغير كل 10000 packet هذا يجعل TKIP قادر على حماية الشبكة بشكل أكثر من هجوم فك التشفير واستعادة مفتاح التشفير.

كيف يعمل WPA:

لتشفير الحمل المفيد payload بشكل فعال، فإن التشفير WPA encryption يقوم بالخطوات التالية:

مفتاح التشفير المؤقت وعنوان المرسل وTKIP sequence counter TSC يطبقوا كدخل لخوارزمية RC4 لتوليد المفتاح key stream

MAC Service Data Unit  – MSDU والتي هي معلومات الطبقات العليا (من الطبقة الثالثة حتى الطبقة السابعة) وفحص سلامة الرسالة message integrity check  – MIC يتم دمجهم باستخدام خوارزمية Michael.

الناتج من دمج MSDU and MIC يتم تقسيمه لتوليد MAC Protocol Data Unit – MPDU  وهو الفريم اللاسلكي.

قيمة فحص السلامة 32-bit Integrity Check Value ICV تُحسب من أجل MPDU (الفريم)

ناتج دمج MPDU and ICV يدخل في عملية XOR مع key stream لتوليد البيانات المشفرة.

العامل الاولي IV يضاف إلى البيانات المشفرة لتوليد MAC frame.

MAC هنا ليست عنوان الماك بل هي Message Authentication control.

المفاتيح المؤقتة :

تأمين الخصوصية للشبكة اللاسلكية عبر التردد الراديوي جعل من استخدام التشفير هو أمر ضروري.

في البداية WEP استخدم كطريقة تشفير أساسية ولكن بسبب العيوب التي وجدت في هذا التشفير تم استخدام WPA عوضاً عنه، مؤخراً كل المعدات تستخدم إما TKIP (WPA) or ASE WPA2 للتأكيد على حماية الشبكة اللاسلكية. في تقنية التشفير WEP فإن مفاتيح التشفير Temporal Keys تنتج من زوج المفاتيح الرئيسي Pairwise Master Key (PMK) الذي ينتج خلال جلسة المصادقة 

EAP(Extensible Authentication Protocol بينما في WPA and WPA2 فإن مفاتيح التشفير تنتج خلال عملية المصافحة الرباعيةFore-way handshake الحوار التالي يشرح عملية المصافحة الرباعية Fore-way handshake.

الأكسس بوينت AP ترسل EAPOL-key frame يحوي على المصادق الحالي authenticator nonce ANonce إلى المستخدم، الذي يستخدمه من أجل بناء زوج من المفاتيح المؤقت Pairwise Transient Key PTK.

المستخدم يرد بإرساله قيمة nonce-value الخاصة به SNonce مع كود سلامة الرسالة Message Integrity Code – MIC إلى الأكسس بوينت AP.

الأكسس بوينت AP ترسل GTK مع سلسلة أرقام مع كود سلامة رسالة أخر MIC.

المستخدم يؤكد على أن المفاتيح المؤقتة تم تثبيتها.


المصدر الرسمي :
http://www.isecur1ty.org