Wi-Fi6新浪潮背后的無線安全思考

作者：Sandra1432 2020-07-08 22:35:25

安全移動安全

從技術(shù)上來說，Wi-Fi6的更新很大程度上提升了數(shù)據(jù)傳輸速度，改善了穩(wěn)定程度，但是從網(wǎng)絡(luò)安全的視角來看，技術(shù)的進(jìn)步，安全也跟上步伐了嗎？

Wi-Fi是大家熟悉的一個名詞，但是Wi-Fi6似乎就讓人有些熟悉又陌生了。

2020年3月，中國聯(lián)通聯(lián)合中興通訊正式發(fā)布Wi-Fi6技術(shù)白皮書。Wi-Fi6這一術(shù)語開始進(jìn)入大眾視野。

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可為何是Wi-Fi6?是否也有Wi-Fi5?怎么沒有聽過Wi-Fi5就直接Wi-Fi6了?

實際上，Wi-Fi6是Wi-Fi協(xié)議的一次更新，目前更新到了第六代。既然是代代相傳，這就意味著Wi-Fi協(xié)議背后實則有一個龐大的家族。

何為Wi-Fi6

Wi-Fi6全稱叫802.11ax，可以追溯至1997年，當(dāng)時最早的Wi-Fi 標(biāo)準(zhǔn)是802.11，由IEEE(電氣和電子工程師協(xié)會)提出。發(fā)展至今，每一次更新都以末尾的字母來相區(qū)別。因此，經(jīng)過了b(二代)、a/g(三代)、n(四代)、ac(五代)，而最新的ax就是第六代。

(圖片源于網(wǎng)絡(luò))

就好比移動網(wǎng)絡(luò)中的2G、3G、4G、5G一樣，Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)也有其自身的更迭，但更快和更穩(wěn)定的傳輸速度是無線網(wǎng)絡(luò)追求的終極目標(biāo)，而影響網(wǎng)速快慢、穩(wěn)定程度的因素則是距離、網(wǎng)速和配置。Wi-Fi6相比前幾代，增加一些特性，比如利用OFDMA頻分復(fù)用技術(shù)、DL/UL MU-MIMO技術(shù)、更高階的調(diào)制技術(shù)等。

Wi-Fi6的技術(shù)亮點(diǎn)

如下圖所示，Wi-Fi6能夠承載更多設(shè)備，提高數(shù)據(jù)傳輸速度和穩(wěn)定程度。那么其中的幾個大功臣當(dāng)屬OFDMA、MU-MIMO以及更高階的調(diào)制技術(shù)。

(圖片源于網(wǎng)絡(luò))

1. OFDMA

在此之前使用的技術(shù)是OFDM，一種將傳輸信道分流的技術(shù)。簡單來說，就好像沒有車道且擁擠的道路，車輛多、雜，還容易碰撞，使用了OFDM技術(shù)后，可以劃分車道來讓車輛有序而行。

Wi-Fi6引入的一種新型數(shù)據(jù)傳輸模式為OFDMA，支持上下行多用戶模式，因此可以稱為MU-OFDMA。思路轉(zhuǎn)變其實并不復(fù)雜，之前一條子信道只能允許一個用戶傳輸數(shù)據(jù)，但是現(xiàn)在允許多個用戶同時進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

2. MU-MIMO

802.11ax又被稱為“高效率無線標(biāo)準(zhǔn)”，即使在很多用戶使用網(wǎng)絡(luò)的情況下也能保證網(wǎng)絡(luò)流暢，首要解決的是網(wǎng)絡(luò)容量問題，因為隨著公共Wi-Fi的普及，網(wǎng)絡(luò)容量問題已成為機(jī)場、體育賽事和校園等密集環(huán)境中的一個大問題。

在802.11ac中使用了下行MU-MIMO，一種用戶從網(wǎng)上下載數(shù)據(jù)的傳輸技術(shù)。而在第六代中，則新增了上行MU-MIMO技術(shù)，允許用戶快速地上傳數(shù)據(jù)資源。

3. 更高階的調(diào)制技術(shù)(1024-QAM)

當(dāng)車流量增大、車道變多時，可能需要一名“交警”來管理指揮，更好地保證車輛的順利通行。Wi-Fi6的主要目標(biāo)是增加系統(tǒng)容量，降低延時，提高多用戶高密度場景下的效率，更高階的調(diào)制技術(shù)讓更好的效率和更快的速度并不互斥。

總體而言，多種新技術(shù)的加入都是為了最大程度地提高人們在不同場景下的“沖浪”速度。而Wi-Fi6也是應(yīng)需而生。有了Wi-Fi6，演唱會現(xiàn)場也不怕“斷網(wǎng)”了。

無線安全風(fēng)險叢生

從技術(shù)上來說，Wi-Fi6的更新很大程度上提升了數(shù)據(jù)傳輸速度，改善了穩(wěn)定程度，但是從網(wǎng)絡(luò)安全的視角來看，技術(shù)的進(jìn)步，安全也跟上步伐了嗎?

無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋人們生活的方方面面，各類Wi-Fi風(fēng)險也值得關(guān)注。比如虛假Wi-Fi釣魚，攻擊者搭建虛假Wi-Fi，設(shè)置空密碼或相同密碼引誘用戶連接。一旦用戶連接攻擊者搭建的虛假Wi-Fi，那么傳輸數(shù)據(jù)就會容易遭到劫持和竊聽，用戶的個人敏感信息都容易泄露。

又或是無線協(xié)議安全漏洞，比如之前曝出的協(xié)議漏洞導(dǎo)致黑客入侵獲取用戶數(shù)據(jù)問題，直擊Wi-Fi核心的安全保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，這容易導(dǎo)致攻擊者劫持用戶流量，竊聽用戶通信信息。在搜索到不是同一個wif熱點(diǎn)但名稱相同時，自動使用已保存的密碼連接，這對于攻擊者而言，也是可乘之機(jī)。

這些只是一些較為常見的Wi-Fi安全風(fēng)險。涉及群體基數(shù)大，攻擊者早已將目光鎖定無線網(wǎng)絡(luò)這塊“香餑餑”。數(shù)據(jù)顯示，全球技術(shù)市場咨詢公司ABI Research指出，在新冠疫情期間，Wi-Fi上傳流量激增了80%，這證明了對Wi-Fi應(yīng)用的需求。萬物互聯(lián)的時代，未來這一數(shù)字只會不斷攀升。

Wi-Fi6的WPA3安全防護(hù)

如今市場上，各大廠商開始出售支持Wi-Fi6功能的路由器，以其速度、穩(wěn)定、安全為賣點(diǎn)。2018年，Wi-Fi 技術(shù)獲得了十年來最大的一次安全更新，開始支持新的安全協(xié)議WPA3。

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眾所周知，WPA3為支持Wi-Fi的設(shè)備帶來重要改進(jìn)，增強(qiáng)配置、加強(qiáng)身份驗證和加密等問題，主要包括防范暴力攻擊、WAP3正向保密、加強(qiáng)公共和開放Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)中的用戶隱私、增強(qiáng)對關(guān)鍵網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)。Wi-Fi6支持WPA3意味著其有著更高的安全性。

1. 對等同步認(rèn)證(SAE)，取代之前WPA2的PSK，增加“正向加密”的安全特性。

之前的PSK保護(hù)方法，通過路由器和連接設(shè)備之間來回握手，以證明對方是非攻擊性的。而KRACK攻擊利用重復(fù)連接機(jī)會來分析握手消息，以此來找到密碼組合，這使得WPA2并不是那么安全。SAE可有效阻止這一bug，以獨(dú)立發(fā)送認(rèn)證信息取代來回交換信息進(jìn)行認(rèn)證。

2. 更高位數(shù)的協(xié)議加密功能，這一功能主要針對企業(yè)網(wǎng)絡(luò)。

WPA3-Enterprise是面向金融機(jī)構(gòu)、政府和企業(yè)的WPA3版本，具有192位加密功能。這個安全級別遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過家用網(wǎng)絡(luò)路由器來所需的安全級別，但對于需要處理敏感信息的網(wǎng)絡(luò)來說是很有必要的。普通Wi-Fi目前提供的是128位的協(xié)議加密支持，更高位數(shù)則意味著更高的安全性。

3. 兩個獨(dú)立認(rèn)證協(xié)議提高網(wǎng)絡(luò)安全性。

Enhanced Open協(xié)議和Easy Connect協(xié)議兩個獨(dú)立于WPA3的認(rèn)證協(xié)議，可以提高某些特定類型網(wǎng)絡(luò)和某些情況的安全性。比如，Enhanced Open協(xié)議可以改進(jìn)公共網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)募用馨踩烙鵚i-Fi竊聽。而Easy Connect協(xié)議提供唯一的QR碼以便用戶進(jìn)行掃描認(rèn)證。

總結(jié)

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長期來看，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的接入增多才是讓網(wǎng)絡(luò)流量激增的主因，所以協(xié)議的不斷更新也是為了滿足未來人們的多設(shè)備、多場景上網(wǎng)需求。雖然技術(shù)不斷更新，但是攻擊者通過協(xié)議入侵物聯(lián)設(shè)備仍時常發(fā)生，用戶在使用公共Wi-Fi時還是需要警惕。新一代協(xié)議的更新也會吸引攻擊者的注意，因此個人用戶在迎接這波新技術(shù)浪潮時，也要注意：