Файл: Федеральное агентство связи Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение.pdf

Федеральное агентство связи
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики»
Факультет
Телекоммуникаций и радиотехники
Направление (специальность) Инфокоммуникационные технологии системы связи
Кафедра Информационной безопасности
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
(БАКАЛАВРСКАЯ РАБОТА)
Исследование уязвимости беспроводных сетей
Утверждаю
зав.кафедрой д.т.н., проф.
В.Г. Карташевский
Должность Уч.степень, звание Подпись
Дата
Инициалы Фамилия
Руководитель
доцент к.т.н
И.С. Поздняк
Н. контролер
ст.препод
О.А. Караулова
Разработал
ИКТпр-62
П.С. Ильминский
Группа
Подпись
Дата
Инициалы Фамилия
Самара 2020

Содержание
Задание ..................................................................................................................... 3
Отзыв руководителя ................................................................................................ 5
Показатели качества ВКР ....................................................................................... 7
Реферат ..................................................................................................................... 8
Введение ................................................................................................................... 9 1 Технологии беспроводных сетей ...................................................................... 11 1.1 Стандарт IEEE 802.15 ................................................................................. 11 1.2 Стандарт IEEE 802.16 ................................................................................. 15 1.3 Стандарт IEEE 802.11 ................................................................................. 16 2 Безопасность стандарта 802.11 и средства защиты ........................................ 22 2.1 Безопасность 802.11 .................................................................................... 22 2.2 Уязвимости механизмов аутентификации ................................................ 25 2.3 Программные и аппаратные средства защиты ......................................... 28 3 Инструменты для тестирования 3.1 Kali Linux ............................................... 32 3.2 Инструменты Kali Linux ............................................................................. 36 3.3 Инструменты для тестирования беспроводных сетей в Kali Linux ....... 41 4 Исследование уязвимости WPS ........................................................................ 47 4.1 Уязвимость WPS ......................................................................................... 47 4.2 Исследование уязвимости WPS ................................................................. 52 4.3 Задание для лабораторной работы по исследованию уязвимости WPS 56
Заключение ............................................................................................................ 65
Список использованных источников .................................................................. 67
Приложение ........................................................................................................... 68

Федеральное агентство связи
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики»
ЗАДАНИЕ
по подготовке выпускной квалификационной работы
Студента
Ильминского Павла Станиславовича
1 Тема ВКР
Исследование уязвимости беспроводных
сетей
Утверждена приказом по университету от
17.04.2020 № 88-2
2 Срок сдачи студентом законченной ВКР
10.06.20
3 Исходные данные и постановка задачи
1) Рассмотреть стандарт IEEE 802.11 и его особенности;
2) Изучить безопасность и средства защиты стандарта IEEE 802.11;
3) Рассмотреть уязвимости беспроводных сетей;
4) Изучить инструменты для проверки уязвимостей беспроводных сетей;
5) Исследовать уязвимость WPS.

4 Перечень подлежащих разработке в ВКР вопросов или краткое содержание ВКР. Сроки исполнения
18.05.2020
1) Основные особенности стандартов IEEE 802.1X;
2)
Безопасность и средства защиты стандарта IEEE 802.11;
3) Инструменты для исследования уязвимостей;
4) Исследование уязвимости WPS.
5 Перечень графического материала. Сроки исполнения
18.05.2020
а) Приложение – Презентационные материалы.
6 Дата выдачи задания
« 17 »
апреля
2020 г.
Кафедра
Информационной безопасности
Утверждаю
зав.кафедрой д.т.н., проф.
17.04.20 В.Г. Карташевский
Должность Уч.степень, звание Подпись
Дата
Инициалы Фамилия
Руководитель
доцент к.т.н.,
17.04.20 И.С. Поздняк
Должность Уч.степень, звание Подпись
Дата
Инициалы Фамилия
Задание принял к исполнению
ИКТпр-62
17.04.20 П.С. Ильминский
Группа
Подпись
Дата
Инициалы Фамилия

Федеральное агентство связи
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики»
ОТЗЫВ РУКОВОДИТЕЛЯ
Тип ВКР
Бакалаврская работа
Студента(ки)
Ильминского Павла Станиславовича
Специальность/ направление
Инфокоммуникационные технологии и системы связи
Тема ВКР
Исследование уязвимости беспроводных
сетей
Руководитель
Поздняк Ирина Сергеевна
Ученая степень, звание к. т. н
Место работы
(должность)
Доцент кафедры ИБ ПГУТИ
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ
Данная ВКР посвящена изучению вопросов безопасности и поиска уязвимостей в
беспроводных сетях. Актуальность представленной работы обусловлена тем, что
беспроводные сети являются потенциальным вектором проникновения во внутреннюю
инфраструктуру компании. Злоумышленнику достаточно установить на ноутбук
общедоступное ПО для атак на беспроводные сети и настроить на сетевом адаптере
режим мониторинга трафика. Кроме того, использование известных уязвимостей
позволят ему легко узнать пароль доступа к точке доступа.
ОЦЕНКА СОДЕРЖАНИЯ РАБОТЫ
(Структура, логика и стиль изложения представленного материала. глубина и степень проработки
материала, обоснованность изложенных выводов, использование математического аппарата,
использование средств вычислительной техники, макетирование, моделирование, экспериментирование)
Представленный в дипломной работе материал имеет строгий стиль изложения и
четкую структуру, проработан в необходимой степени. Различные технологии
беспроводных сетей рассматриваются в первой главе. Далее подробно рассматриваются
различные методы и средства защиты, направленные на обеспечение безопасности в
сетях 802.11. Кроме того, в разделе рассматриваются возможные уязвимости
механизмов аутентификации. Далее приводится описание одной из самых используемых
версий ОС семейства Linux, используемой для изучения вопросов информационной

безопасности (ИБ). В четвертой главе приводятся результаты исследования уязвимости
WPS в сетях Wi-Fi.
СТЕПЕНЬ ДОСТИЖЕНИЯ ЦЕЛИ И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ
(Полнота раскрытия исследуемой темы, практическая ценность и возможность внедрения)
Материал проработан в достаточном объеме, затрагивает проблемы, связанные с
обеспечением ИБ в беспроводных сетях, поиском и устранением известных уязвимостей.
Результаты проведенного исследования имеют практическую ценность для
пользователей и администраторов беспроводных сетей.
ЗАКЛЮЧЕНИЯ ПО ПРЕДСТАВЛЕННОЙ РАБОТЕ
(Степень самостоятельной работы студента; совокупная оценка труда студента и его квалификация)
В процессе выполнения бакалаврской работы Ильминский П.С. проявил себя
грамотным специалистом, умеющим самостоятельно решать поставленные задачи
различных уровней сложности, работать с технической литературой. Дипломная работа
соответствует требованиям, предъявляемым к ВКР подобного вида, заслуживает оценки
«Отлично». Студенту может быть присвоена квалификация «специалист по защите
информации» по специальности «Информационная безопасность телекоммуникационных
систем».
Руководитель ВКР ________________ ________________ Поздняк И.С.
Подпись Дата Инициалы Фамилия

Федеральное агентство связи
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики»
ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА ВКР
По ВКР студента
Ильминского Павла Станиславовича
На тему
Исследование уязвимости беспроводных сетей
1 Работа выполнена:
- по теме, предложенной студентом
- по заявке предприятия наименование предприятия
- в области фундаментальных и поисковых научных исследований указать область исследований
2 Результаты ВКР:
- рекомендованы к опубликованию указать где
- рекомендованы к внедрению указать где
- внедрены акт внедрения
3 ВКР имеет практическую ценность
Материалы ВКР могут быть использованы для
организации учебного процесса
в чем заключается практическая ценность
4 Использование ЭВМ при выполнении ВКР:
(ПО, компьютерное моделирование, компьютерная обработка данных и др.)
Kali Linux, Wifite
5. ВКР прошла проверку на объем заимствований
% заимствований
эл. версия сдана
Студент
ИКТпр-62
П.С. Ильминский
Группа Подпись
Дата
Инициалы Фамилия
Руководитель
ВКР
доцент к.т.н.,
И.С. Поздняк
Должность Уч.степень, звание Подпись
Дата
Инициалы Фамилия

Федеральное агентство связи
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования
«Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики»
РЕФЕРАТ
Название
Исследование уязвимости беспроводных сетей
Автор
Ильминский Павел Станиславович
Руководитель ВКР Поздняк Ирина Сергеевна
Ключевые слова
Исследование уязвимости, беспроводная сеть, WLAN,
WiFi, WPS
Дата публикации
2020 год
Библиографическое описание
Ильминский,
П.С.
Исследование уязвимости беспроводных сетей [Текст]: дипломная работа / П.С.
Ильминский.
Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики
(ПГУТИ).
Факультет телекоммуникаций и радиотехники (ФТР). Кафедра информационной безопасности (ИБ): науч. рук. И.С. Поздняк – Самара.
2020. – 72 с.
Аннотация
В данной работе описывается проверка точек доступа на уязвимость в стандарте WPS. Для этого была произведена разведка точек доступа беспроводных сетей стандарта 802.11 на территории города.
Уязвимости определялись инструментом Wifite системы Kali
Linux. Приводится анализ собранной статистики. По результатам исследования предложены методы защиты беспроводной сети при настройке точки доступа.
Руководитель ВКР ________________ _______________ _____ И.С.Поздняк___
Подпись Дата Инициалы Фамилия

9
Введение
Сети Ethernet предназначены для предоставления нового спектра коммерческих услуг передачи данных как для корпоративных, так и для домашних пользователей. Но технологии постоянно развиваются и в 1998 году была создана технология беспроводной локальной сети, она получила название WiFi. Технология создана на основе стандартов IEEE 802.11. Эта технология, позволяет реализовать доступ к сети Ethernet, без использования проводов, при этом потери по скорости доступа будут минимальными. Также технология обладает достаточным запасом роста для развития. Примерно с
2009 года сети WiFi получили широкую популярность как у домашних пользователей, так и у компаний.
Все это позволило технологии WiFi занять одно из лидирующих положений на рынке. Исследование функционирования данной технологии в различных условиях реализации является весьма актуальным.
Все вышесказанное определило актуальность темы работы – исследование уязвимости беспроводных сетей.
Целью бакалаврской работы является исследование сетей WiFi и проведение анализа наличия уязвимостей в данных сетях.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Рассмотреть особенности сетей WiFi, структуру сети и её технологии.
2. Проанализировать безопасность сетей WiFi и алгоритмы шифрования.
3. Рассмотреть инструменты для анализа уязвимостей беспроводных сетей, проанализировать сети на наличие уязвимостей.
Объектом исследования является сеть WiFi. Предметом работы является анализ беспроводных сетей на наличие в них уязвимости. Цель и задачи написания работы определили ее структуру, которая состоит из четырех глав.

10
В первой главе рассматриваются технологии беспроводных сетей. А именно стандарты IEEE 802.11, IEEE 802.15, IEEE 802.16.
Во второй главе рассматриваются безопасность стандартов IEEE 802.11, алгоритмы шифрования и средства защиты.
В третьей главе рассматривается операционная система Kali Linux и её инструменты для тестирования беспроводных сетей.
В четвертой главе рассматривается исследование уязвимости в стандарте WPS, задание для лабораторной работы по исследованию.
Основными источниками информации для написания работы послужили специальная литература, научные труды и электронные источники российских и зарубежных авторов, посвященные изучению технологии WiFi, её особенностям, а также сетевым протоколам, используемых в сети WiFi.

11
1 Технологии беспроводных сетей
Беспроводные технологии – это технологии, которые служат для передачи информации на расстоянии, между пользователями, при этом не требуется использование проводной связи. На данный момент огромное развитие в сфере передачи данных получили беспроводные сети – сети радиосвязи. Это можно объяснить удобством их использования, дешевизной и приемлемой пропускной способностью. Следуя из текущей динамики развития, можно сделать вывод о том, что по количеству и распространенности беспроводные сети в ближайшее время превзойдут проводные сети. Эта динамика главным образом влияет на требования к защите информации в беспроводных сетях. В данной работе подробно рассматривается текущее состояние ряда протоколов беспроводной связи, дается оценка перспективам их применения и предлагаются варианты перспективных направлений исследований по обеспечению защиты информации в беспроводных сетях.
1.1 Стандарт IEEE 802.15
IEEE 802.15 – это рабочая группа IEEE, входящая в комитет стандарта
IEEE 802. Группа занимается определением стандарта беспроводных персональных сетей (WPAN). Включает в себя семь целевых групп (табл 1.1).
Таблица 1.1
Группы стандарта 802.15
Название группы
Описание
1) WPAN / Bluetooth
Первая группа сфокусирована на Bluetooth-технологии. Она определяет физический уровень (PHY) и уровень управления доступом к среде (MAC) для беспроводного соединения стационарных и портативных устройств в пределах личного или рабочего пространства. Стандарты были приняты в 2002 и 2005 годах.

12
Продолжение табл. 1.1
Название группы
Описание
2) Разрешение конфликтов
Вторая группа определяет сосуществование беспроводных персональных сетей (WPAN) с другими беспроводными устройствами, работающими на нелицензируемых частотных диапазонах, таких, как беспроводные локальные сети
(WLAN). Стандарт IEEE 802.15.2-2003 был опубликован в
2003 году, после чего деятельность целевой группы 2 была приостановлена.
3) Высокоскоростные
WPAN
IEEE 802.15.3a стандарт был предложен как попытка обеспечить более высокую скорость (сверхширокополосной физический уровень) в виде поправки для IEEE 802.15.3.
Причиной поправки являлось стремление обеспечить поддержку приложений, обеспечивающих транслирование изображений и мультимедиа в беспроводных персональных сетях. Были сформированы два разных подхода: (1) альянс
MBOA-UWB (Multi-Band OFDM Alliance) предлагал использовать OFDM-сигналы шириной 500 МГц, (2) DS-
UWB Forum (Direct Sequence Ultra Wide Band Forum) продвигал сверхкороткие импульсы. Так как сторонам не удалось согласовать позиции, работа над стандартом была прекращена. В итоге, каждый из альянсов продолжил работу самостоятельно.
4) Низкоскоростные
WPAN
Стандарт IEEE 802.15.4-2003 обеспечивает низкую скорость передачи данных в совокупности с очень длительным временем автономной работы (месяцы и даже годы) и низкой сложностью устройств. Стандарт определяет как физический
(уровень 1), так и канальный (уровень 2) уровни модели OSI.
Первая версия стандарта 802.15.4 была выпущена в мае 2003 года. Некоторые стандартизированные и проприетарные протоколы сетевого уровня работают над 802.15.4-сетями
(IEEE 802.15.5, ZigBee, 6LoWPAN, WirelessHART и
ISA100.11a).
5) Mesh сети
IEEE 802.15.5 предоставляет архитектурный каркас, позволяющий строить на основе WPAN-устройств совместимые, стабильные и масштабируемые беспроводные
Mesh-сети.
Стандарт состоит из двух частей: низкоскоростные и высокоскоростные WPAN Mesh-сети.
Низкоскоростные Mesh-сети строятся на IEEE 802.15.4-2006
MAC, тогда как высокоскоростные – на IEEE 802.15.3/3b
MAC. В обоих типах сетей поддерживаются такие опции, как инициализация сети, адресация и многоскачковое распространение. Кроме того, низкоскоростная Mesh-сеть поддерживает групповую адресацию, обеспечение надежности вещания, переносимую поддержку, трассировку маршрута и функции экономии энергии, а высокоскоростная
Mesh-сеть поддерживает multihop-обслуживание реального времени.