無線滲透技術概念


該章節看aqniu 苑房弘老師視頻筆記整理

一、無線技術的特點

所謂無線網絡,就是利用無線電波作為信息傳輸的媒介構成的無線局域網(WLAN),與有線網絡的用途十分類似,最大的不同在於傳輸媒介的不同,利用無線電技術取代網線,可以和有線網絡互為備份。

頻率是指所生成電磁波的振動速度,而振幅則是指電磁波的強度。這兩個指標都受相關法規的限制——例如,在美國,聯邦通信委員會負責規定誰可以使用電磁頻譜中哪一些頻段(也稱為頻帶),同時規定它們的用途與使用環境。

  • 無需布線相對自由
  • 互聯網的重要入口
  • 邊界模糊
  • 配置不當,安全實施比較困難
  • 企業網絡私自接入AP破壞網絡邊界

二、802.11標准

 802.11基於無線電波發射信息

介紹無線局域網,就得從他的協議標准開始介紹:

IEEEinstitute of electrical and electronics engineers):國際電子電器工程協會。

由通信航天生物電氣電子等方面的科學家組成,目的是指定標准,指導行業技術的發展。

IEEE 分為不同的技術委員會,當然不止於計算機網絡,還有航天電子生物等科學領域標准。標准一旦制定,所有的設備生產商都要依據這個標准來生產它的設備。只有這樣你intel網卡 才能連接bradcom..才能完成數據的傳輸。

其中802委員會負責lan、man(局域網、城域網)標准的指定:

802委員會其中的一部分范圍圖例:

  • 以太網  802.3
  • 令牌環網  802..5
  • 無線局域網 802.11
  • 網橋 802.1
  • 寬帶局域網 802.7
  • 光纖 802.8
  • 個人局域網絡(藍牙等) 802.15

 

  802委員會第11組負責開發無線局域網標准

  IEEE 802.11F Inter-Access Point Protocol

 我們今天所學的802.11只涉及七層模型中的最下面兩層:

 無線:

  • 應用層
  • 表示層
  • 會話層
  • 傳輸層
  • 網絡層
  • 數據鏈路層
    • 邏輯鏈路控制子層LLC
    • 媒體訪問控制子層MAC
  • 物理層

需要注意的是,其實已經有30多個版本協議迭代但我們日常使用就這幾個:

日常使用:

 嚴格上來說wifi只是說的802.11b的

(1)802.11

從頭看第一個802.11,發布1997年,速率1、2Mbps;紅外線傳輸介質(未實現)

所以主流的是無線射頻信號編碼(調制)(radio frequencies)----無線電波:

  • Direct-Sequence Spread-Spectrum(DSSS)---直序擴頻
  • Frequency Hopping Spread-Sectrum(FHSS)---跳頻擴頻

頻寬資源有限;所以出現擴頻技術,使得速率達到更高M。無線頻寬的使用是有限制的,民用只能限制在2.4~2.485 GHZ

 Resquest to send \Clear to send(RTS\CTS)

 (2)802.11b

在802.11上改進增加了CCK(補充代碼鍵),使無線的傳輸速率進一步提高-5.5 and 11Mbit/s

開始明確下來,我們要使用2.4GHz的帶寬(2.4~2.485GHz),然后這個頻寬呢又進一步細化分為11、13、14(最多)個信道,

然鵝每個信道要占用22MHz的帶寬,所以:

 85HZ / 14 < 22

 必然會有重疊,信道有交集,信號可能會干擾,(實際沒有交叉的信道只有3個)

如果兩個AP同時使用又距離比較近(20M以內),信號就會有干擾丟包。所以在設計的時候相鄰兩個AP信道盡量不要有交集

不同國家對信道划分不同:

 

 下表給出信道表,實際是中間值:

 

 模擬理解圖:左右偏移11

 

 (3)802.11a

與802.11b幾乎同時發布,(但因設備價格問題一直沒有得到廣泛使用)

特色: 使用5GHz帶寬

  • 2.4Ghz帶寬干擾源多(微波、藍牙、無繩電話)
  • 5GHz頻率有更多的帶寬空間,可容納更多不重疊的信道
  • 出現新的信號調制方法(OFDM):正交頻分復用技術 Orthogonal Frequency-Division Multiplexing
  • 更高的速率54Mbps,每個信道20Mhz帶寬
  • 變頻   5.15-5.35GHz室內    5.7-5.8GHz室外

  (4)802.11g

是在802.11b基礎上的擴充 應用802.11a的OFDM,可以看做兼容款

 特色:

  • 還是2.4GHz
  • 與802.11a速率相同
  • 可全局降速向后兼容802.11b,並切換為CCK信號調制方法
  • 每個信道20/22MHz

   (5)802.11n

特色:

  • 2.4或5GHZ頻率
    • up to 600Mbps
    • 多進多出通信技術(MIMO)Mutiple-Input Multiple-Output.....多個天線~
    • 多天線,多無線電波,獨立收發信號
    • 可使用40MHz信道帶寬使傳輸速率翻倍  
  • 全802.11n設備網絡中,可以使用新報文格式,使速率達到最大
  • 每個信道20/40MHz帶寬

 

 三、無線網絡的運行模式

3.0 啥是SSID?

服務集標識符 Service Set Identifier,通俗點兒:“無線名”

  • AP每秒鈡約10次通過Beacon幀廣播SSID
  • 客戶端連接到無線網絡后也會宣告SSI:"我已經連上了xx ssid...我已經..."

Beacon:一種類型的無線數據幀,不斷的去廣播的(用來廣播SSID),向外發的數據包...

 隱藏ssid本身就是設置AP不發射beacon幀,但不影響數據傳輸的正常使用,目的就是不讓其他人知道有這個無線信號

 <length:8>就是隱藏的無線名

3.1 Infrastructure

Access Point 訪問點

AP維護SSID

  • 至少包含一個AP和一個STATION,形成一個Basic Service Set(BSS)--基礎服務集
  • AP 連接到有線網絡,稱為Distribution System (DS) --分布式系統
  • 連接到同一個DS的多個AP形成一個Extended Service Set (ESS)--擴展服務集

圖示:聯想到無線的BSSID

3.2 AD-HOC

STA維護SSID

  • 也被稱為IBSS (Independent Basic Service Set)--獨立的基本服務集
  • 有至少2個STAs直接通信組成;也稱為peer to peer模式
  • 其中一個STA負責擔當一下AP的工作:
    • 通過beacon廣播SSID
    • 對其他STA進行身份驗證

WDS

例如無線中繼器

無線的分布式網絡,與有線的DS類似,只是通過無線連接的多個AP組成的網絡

  • Bridging-----只有AP間彼此通信
  • Repeating-----允許所有AP和STA進行通信

 

 3.- Monitor mode

monitor不是一種真正的無線模式,但是對無線滲透至關重要。

  • 允許無線網卡沒有任何篩選的抓包(802.11包頭)
  • “類似有線的混雜模式”
  • 有的網卡和驅動不僅可以monitor,還可以injection

注:抓包不開這個模式,你抓不到802.11無線的包頭!

# 默認是managed

 

 四、無線設備

  • 物理機運行Kali
  • 虛擬機運行kali
    • 外置USB無線網卡
      • TL-WN722N
      • RT3070、Realtek8187芯片、
      • 可擴展天線

可以用 dmesg - T 命令看下設備插拔信息的變化;

# 選擇無線網卡的時候關鍵是要看它的芯片:高發送功率,低靈敏度,例如Atheros\Realtek

支持信息查看:http://aircrack-ng.org/

使用 iwconfig 可看無線設備信息;

 

 

 

五、無線技術概念:

  • 分貝dB     測量無線信號強度  (無論在無線還是聲學領域單位)
  • B: 向Alexander Graham Bell 致敬
  • dB:表示2個信號之間的差異比率,用於描述設備的信號強度,是一個相對值。如:兩點的功率差可以是10dB,但這10dB具體表示多少mW是不一定的。
  • dBm:功率值與1mW進行比較的dB值結果。

有dBm的話可以轉換為毫瓦,因為有相應的比值可以反向計算出來

 假如你看到一個無線網卡的參數標注功率是100mW的話,就可以算出對應的多少dBm

 

  • dBi:全向天線輻射強度 (全向天線的信號功率增益
    • 增益是指信號功率強度增加了多少dB
    • 例如300mw的無線路由器添加個9dBi的天線后功率如何變化(假設2dBi的電纜和接口耗損)

  • dBd:定向天線輻射強度(dBs是定向天線的增益值
    • 全向天線在所有方向收發信號,定向天線在指定反向收發
    • 一般來說天線增益越大信號傳輸越遠;功率相同的情況下,比全向天線傳輸距離更遠(方向正確的情況下)

疑問:既然mW可以表示功率為啥還要引入dB這個單位?

因為接受信號時無線信號轉變為高頻電子脈沖,反之發射信號時高頻電子脈沖轉換為無線電波,該過程往往產生上萬倍的變化,使用W、mW計數非常不方便,而dBm單位通過對功率的對數的計算,使得一個較小的數值就可以直觀表達功率變化,因此無線和聲學系統都采用dB這個單位。

 

全向天線波形圖:甜甜圈

天線選擇的誤區

?增益越高越好?no!不要一味的增加天線...

  • 高功耗
  • 對周圍環境的信號干擾

增益過高的全向天線會變成定向天線

 

 

 常見的定向天線有:

八木天線平面天線扇形天線(常用於移動網)網狀天線

 

六、linux 無線協議棧及配置命令

 

 兩個層面一個kernel 一個用戶層面

 

ifconfig:只能查到無線網卡相關的Ethernet  ,也就是以太網相關的一些參數的配置和使用情況:發包收包、丟包等信息

iwconfig:eth0因為不是,所以顯示no無線擴展,有支持的協議、連接的ESSID、mode、訪問點

iwlist wlan1 frequency:查信道

root@kali:~# iwlist wlan0 frequency
wlan0     14 channels in total; available frequencies :
          Channel 01 : 2.412 GHz
          Channel 02 : 2.417 GHz
          Channel 03 : 2.422 GHz
          Channel 04 : 2.427 GHz
          Channel 05 : 2.432 GHz
          Channel 06 : 2.437 GHz
          Channel 07 : 2.442 GHz
          Channel 08 : 2.447 GHz
          Channel 09 : 2.452 GHz
          Channel 10 : 2.457 GHz
          Channel 11 : 2.462 GHz
          Channel 12 : 2.467 GHz
          Channel 13 : 2.472 GHz
          Channel 14 : 2.484 GHz
root@kali:~# 
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iw list 

root@kali:~# iw list
Wiphy phy0
    max # scan SSIDs: 4
    max scan IEs length: 2257 bytes
    max # sched scan SSIDs: 0
    max # match sets: 0
    max # scan plans: 1
    max scan plan interval: -1
    max scan plan iterations: 0
    Retry short long limit: 2
    Coverage class: 0 (up to 0m)
    Device supports RSN-IBSS.
    Supported Ciphers:
        * WEP40 (00-0f-ac:1)
        * WEP104 (00-0f-ac:5)
        * TKIP (00-0f-ac:2)
        * CCMP-128 (00-0f-ac:4)
        * CCMP-256 (00-0f-ac:10)
        * GCMP-128 (00-0f-ac:8)
        * GCMP-256 (00-0f-ac:9)
    Available Antennas: TX 0 RX 0
    Supported interface modes:
         * IBSS
         * managed
         * AP
         * AP/VLAN
         * monitor
         * mesh point
    Band 1:
        Capabilities: 0x17e
            HT20/HT40
            SM Power Save disabled
            RX Greenfield
            RX HT20 SGI
            RX HT40 SGI
            RX STBC 1-stream
            Max AMSDU length: 3839 bytes
            No DSSS/CCK HT40
        Maximum RX AMPDU length 32767 bytes (exponent: 0x002)
        Minimum RX AMPDU time spacing: 2 usec (0x04)
        HT TX/RX MCS rate indexes supported: 0-7, 32
        Bitrates (non-HT):
            * 1.0 Mbps
            * 2.0 Mbps (short preamble supported)
            * 5.5 Mbps (short preamble supported)
            * 11.0 Mbps (short preamble supported)
            * 6.0 Mbps
            * 9.0 Mbps
            * 12.0 Mbps
            * 18.0 Mbps
            * 24.0 Mbps
            * 36.0 Mbps
            * 48.0 Mbps
            * 54.0 Mbps
        Frequencies:
            * 2412 MHz [1] (20.0 dBm)
            * 2417 MHz [2] (20.0 dBm)
            * 2422 MHz [3] (20.0 dBm)
            * 2427 MHz [4] (20.0 dBm)
            * 2432 MHz [5] (20.0 dBm)
            * 2437 MHz [6] (20.0 dBm)
            * 2442 MHz [7] (20.0 dBm)
            * 2447 MHz [8] (20.0 dBm)
            * 2452 MHz [9] (20.0 dBm)
            * 2457 MHz [10] (20.0 dBm)
            * 2462 MHz [11] (20.0 dBm)
            * 2467 MHz [12] (20.0 dBm) (no IR)
            * 2472 MHz [13] (20.0 dBm) (no IR)
            * 2484 MHz [14] (20.0 dBm) (no IR)
    Supported commands:
         * new_interface
         * set_interface
         * new_key
         * start_ap
         * new_station
         * new_mpath
         * set_mesh_config
         * set_bss
         * authenticate
         * associate
         * deauthenticate
         * disassociate
         * join_ibss
         * join_mesh
         * set_tx_bitrate_mask
         * frame
         * frame_wait_cancel
         * set_wiphy_netns
         * set_channel
         * set_wds_peer
         * probe_client
         * set_noack_map
         * register_beacons
         * start_p2p_device
         * set_mcast_rate
         * connect
         * disconnect
         * set_qos_map
         * Unknown command (121)
    Supported TX frame types:
         * IBSS: 0x00 0x10 0x20 0x30 0x40 0x50 0x60 0x70 0x80 0x90 0xa0 0xb0 0xc0 0xd0 0xe0 0xf0
         * managed: 0x00 0x10 0x20 0x30 0x40 0x50 0x60 0x70 0x80 0x90 0xa0 0xb0 0xc0 0xd0 0xe0 0xf0
         * AP: 0x00 0x10 0x20 0x30 0x40 0x50 0x60 0x70 0x80 0x90 0xa0 0xb0 0xc0 0xd0 0xe0 0xf0
         * AP/VLAN: 0x00 0x10 0x20 0x30 0x40 0x50 0x60 0x70 0x80 0x90 0xa0 0xb0 0xc0 0xd0 0xe0 0xf0
         * mesh point: 0x00 0x10 0x20 0x30 0x40 0x50 0x60 0x70 0x80 0x90 0xa0 0xb0 0xc0 0xd0 0xe0 0xf0
         * P2P-client: 0x00 0x10 0x20 0x30 0x40 0x50 0x60 0x70 0x80 0x90 0xa0 0xb0 0xc0 0xd0 0xe0 0xf0
         * P2P-GO: 0x00 0x10 0x20 0x30 0x40 0x50 0x60 0x70 0x80 0x90 0xa0 0xb0 0xc0 0xd0 0xe0 0xf0
         * P2P-device: 0x00 0x10 0x20 0x30 0x40 0x50 0x60 0x70 0x80 0x90 0xa0 0xb0 0xc0 0xd0 0xe0 0xf0
    Supported RX frame types:
         * IBSS: 0x40 0xb0 0xc0 0xd0
         * managed: 0x40 0xd0
         * AP: 0x00 0x20 0x40 0xa0 0xb0 0xc0 0xd0
         * AP/VLAN: 0x00 0x20 0x40 0xa0 0xb0 0xc0 0xd0
         * mesh point: 0xb0 0xc0 0xd0
         * P2P-client: 0x40 0xd0
         * P2P-GO: 0x00 0x20 0x40 0xa0 0xb0 0xc0 0xd0
         * P2P-device: 0x40 0xd0
    software interface modes (can always be added):
         * AP/VLAN
         * monitor
    valid interface combinations:
         * #{ AP, mesh point } <= 8,
           total <= 8, #channels <= 1
    HT Capability overrides:
         * MCS: ff ff ff ff ff ff ff ff ff ff
         * maximum A-MSDU length
         * supported channel width
         * short GI for 40 MHz
         * max A-MPDU length exponent
         * min MPDU start spacing
    Device supports TX status socket option.
    Device supports HT-IBSS.
    Device supports SAE with AUTHENTICATE command
    Device supports low priority scan.
    Device supports scan flush.
    Device supports AP scan.
    Device supports per-vif TX power setting
    Driver supports full state transitions for AP/GO clients
    Driver supports a userspace MPM
    Device supports configuring vdev MAC-addr on create.
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        support ciphers支持的加密   avaliable abtenas:可用的天線

  support interface modes:支持的模式.......

無線網卡基本命令

iw dev wlan1 scan

root@kali:~# iw dev wlan0 scan
BSS 78:2c:29:8a:a5:be(on wlan0)
    TSF: 4843250819525 usec (56d, 01:20:50)
    freq: 2412
    beacon interval: 100 TUs
    capability: ESS Privacy ShortPreamble ShortSlotTime (0x0431)
    signal: -63.00 dBm
    last seen: 4016 ms ago
    Information elements from Probe Response frame:
    SSID: yangyangyang
    Supported rates: 1.0* 2.0* 5.5* 11.0* 6.0 9.0 12.0 18.0 
    DS Parameter set: channel 1
    Country: CN    Environment: Indoor/Outdoor
        Channels [1 - 13] @ 30 dBm
    ERP: <no flags>
    Extended supported rates: 24.0 36.0 48.0 54.0 
    HT capabilities:
        Capabilities: 0x1ac
            HT20
            SM Power Save disabled
            RX HT20 SGI
            TX STBC
            RX STBC 1-stream
            Max AMSDU length: 3839 bytes
            No DSSS/CCK HT40
        Maximum RX AMPDU length 65535 bytes (exponent: 0x003)
        Minimum RX AMPDU time spacing: 8 usec (0x06)
        HT TX/RX MCS rate indexes supported: 0-23
    HT operation:
         * primary channel: 1
         * secondary channel offset: no secondary
         * STA channel width: 20 MHz
         * RIFS: 1
         * HT protection: no
         * non-GF present: 1
         * OBSS non-GF present: 0
         * dual beacon: 0
         * dual CTS protection: 0
         * STBC beacon: 0
         * L-SIG TXOP Prot: 0
         * PCO active: 0
         * PCO phase: 0
    Overlapping BSS scan params:
         * passive dwell: 20 TUs
         * active dwell: 10 TUs
         * channel width trigger scan interval: 300 s
         * scan passive total per channel: 200 TUs
         * scan active total per channel: 20 TUs
         * BSS width channel transition delay factor: 5
         * OBSS Scan Activity Threshold: 0.25 %
    Extended capabilities: HT Information Exchange Supported, 6
    WMM:     * Parameter version 1
         * u-APSD
         * BE: CW 15-1023, AIFSN 3
         * BK: CW 15-1023, AIFSN 7
         * VI: CW 7-15, AIFSN 2, TXOP 3008 usec
         * VO: CW 3-7, AIFSN 2, TXOP 1504 usec
    WPA:     * Version: 1
         * Group cipher: CCMP
         * Pairwise ciphers: CCMP
         * Authentication suites: PSK
    RSN:     * Version: 1
         * Group cipher: CCMP
         * Pairwise ciphers: CCMP
         * Authentication suites: PSK
         * Capabilities: 1-PTKSA-RC 1-GTKSA-RC (0x0000)
root@kali:~# 
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#我們發現信號其實是個負值:這是因為信號的接收強度!0~-50間的信號最好、-50~ -75 信號一般、-70以上弱

通常我們不需要這么多參數信息,只想知道SSID名,可以按實際情況篩選:

root@kali# iw dev wlan1 scan |grep SSID
root@kali# iw dev waln0 scan |egrep "DS|SSID"
root@kali# iw dev waln0 scan |egrep "ESSID|Channel"
root@kali:~# iw dev wlan0 scan |grep SSID
    SSID: yangyangyang
    SSID: Wan\xe2\x80\x99s iPhone
root@kali:~# 
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 添加刪除偵探端口:

#首先關閉network-manage
service networker-manager stop 


iw dev wlan0 interface add wlan0mon type monitor    #設為監聽模式
iw dev wlan0mon set channel 11 #調整指定信道
iwlist wlan0mon channel #查看工作在的信道 iw dev wlan0mon interface del #刪除監聽模式 #抓包 tcpdump
-s 0 -i wlan0mon -p

# 出錯時debug:看看 service network-manager stop 

 

802.11包頭

DU(data unit)即數據單元,信息傳輸的最小數據集合。

傳遞過程逐層封裝(Encapsulation)

SDU(Service Data Unit)/ PDU(Protocol Data Unit)

MSDU-->MIC-->分幀-->添加 Iv(起始向量)-->加密-->添加MAC頭部-->MPDU

MPDU/PSDU+物理頭=PPDU-->rf發射

Beacon frames

  • AP發送的廣播幀,通告無線網絡的存在(BSSID)
  • 發包頻率 大概1秒發10次:
    • 102.4ms(可變);時間單位1024microsecond(60秒)
  • SSID網絡名
    • 隱藏AP不發SSID廣播

Probe Request Frames

用於STA掃描現有AP

  • 發現連接過的AP
  • 發現未連接過得AP

Authentication Frames

Authentication algorithm身份認證類型

  • 0:開放系統身份驗證
  • 1:共享密鑰身份驗證

身份認證有多個幀交換過程組成

Authentication Seq

  • 每次身份驗證過程Seq唯一
  • 1-65535

Challenge text

  • 只有共享密鑰方式才有此字段

Status Code:成功/失敗

 


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