無線802.11蜜罐研究綜述*

劉永磊， 唐國峰 ， 李志圣 ， 郝琨

（1.天津城市建設(shè)學(xué)院 電子與信息工程系，天津 300384;2.天津大學(xué) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，天津 300072）

隨著無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及發(fā)展,基于IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的無線局域網(wǎng)(WLAN)應(yīng)用日趨廣泛。然而由于無線信號的空中廣播本質(zhì)以及協(xié)議設(shè)計(jì)的缺陷,WLAN的安全性受到了極大威脅[1]。現(xiàn)有的安全策略，如MAC地址過濾、關(guān)閉SSID廣播、IEEE802.11i的安全防護(hù)問題日益突出。而作為彌補(bǔ)手段之一的無線802.11蜜罐近年來越來越多地受到關(guān)注。

無線802.11蜜罐[2]是等待攻擊者或惡意用戶訪問的無線資源，它通過搭建具有無線服務(wù)資源平臺的蜜罐,誘使攻擊者入侵,將攻擊者拖延在該蜜罐上,使得攻擊者花費(fèi)大量精力對付偽造的目標(biāo),達(dá)到消耗攻擊者的資源、降低攻擊造成的破壞程度,從而間接保護(hù)真實(shí)的無線系統(tǒng),同時(shí)記錄攻擊頻率、攻擊手段、攻擊成功的次數(shù)、攻擊者的技術(shù)水平及最容易被攻擊的目標(biāo)等真實(shí)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。

1 典型的無線802.11蜜罐

蜜罐蜜網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境上，用于監(jiān)視攻擊者的各種入侵行為,其大量的研究工作也已卓有成效地展開。無線802.11蜜罐作為蜜罐技術(shù)的一種,由于多應(yīng)用于WALN,使得近年來研究工作也,愈來愈受到關(guān)注[3]。

1.1 WISE

WISE(Wireless Information Secuity Experiment)于2002年在華盛頓完成,項(xiàng)目旨在監(jiān)視未授權(quán)的接入、使用和竊聽,并收集WALN黑客工具和技術(shù)的信息。采用802.11b,使用高增益天線增加信號覆蓋范圍，任何進(jìn)入WISE的企圖都被認(rèn)為是可疑的。

1.2 簡易無線802.11蜜罐

[2]分別介紹了兩種基于Honeyd和FakeAp的簡易無線802.11蜜罐,通過 Honeyd模擬接入點(diǎn)后的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò),以及模擬TCP/IP協(xié)議棧構(gòu)建偽裝的AP,可同時(shí)監(jiān)視攻擊者的探測攻擊行為。基于FakeAP實(shí)現(xiàn)的無線802.11蜜罐中,通過FakeAP發(fā)送大量的802.11b信標(biāo)數(shù)據(jù)幀,進(jìn)而偽裝成大量的AP來迷惑攻擊者。

Mark Osborne通過搭建接入點(diǎn)以及利用筆記本上的無線網(wǎng)卡監(jiān)視無線流量,建立了一個(gè)簡易的無線802.11蜜罐系統(tǒng)，同時(shí)開發(fā)了一套如圖1所示的無線入侵檢測系統(tǒng)(WIDZ)。

1.3 縱深欺騙型無線802.11蜜罐

圖1 Mark Osborne的簡易蜜罐系統(tǒng)

參考文獻(xiàn)[4]提出了一種三層環(huán)系的縱深欺騙無線802.11蜜罐。最核心層為最深的欺騙,由內(nèi)向外欺騙強(qiáng)度逐漸減弱。外層采用FakeAP模擬一個(gè)或多個(gè)參數(shù)可調(diào)的接入點(diǎn);中層使用Honeyed偽造一個(gè)包括網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器,客戶工作站;無線服務(wù)的有線網(wǎng)絡(luò),同時(shí)整合了 Snort IDS;內(nèi)層為蜜罐集邏輯結(jié)構(gòu),蜜罐被設(shè)計(jì)為一臺Linux Mandrake 9.0機(jī)器管理所有欺騙性資源,并提供蜜罐內(nèi)所有活動的logging功能。從內(nèi)到外形成金字塔結(jié)構(gòu),同時(shí)內(nèi)層對緩沖區(qū)溢出,中層對Nmap OS掃描和Nessus弱點(diǎn)掃描,外層對Kismet和Netstumbler嗅探均可作出欺騙性響應(yīng)，三層環(huán)系以及金字塔結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 三層環(huán)系以及金字塔結(jié)構(gòu)

1.4 Hive

Hive基于Linux Live CD環(huán)境,提供了搭建獨(dú)立無線蜜罐的工具包括 FakeAp、Honeyed等。

1.5 HoneySpot

HoneySpot[5]旨在建立一個(gè)提供 Wi-Fi接入服務(wù)的場所,同時(shí)該場所的價(jià)值在于被探測、攻擊和入侵。HoneySpot分為公共和私有兩種,公共HoneySpot提供接入開放 WLAN；私有 HoneySpot則分為基于 WEP、WPA、WPA2的三種無線網(wǎng)絡(luò)。同時(shí)HoneySpot具有五個(gè)模塊：無線接入點(diǎn) (WAP)模塊提供無線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)架構(gòu);無線客戶端(WC)模塊模擬連接到 HoneySpot的合法終端用戶;無線監(jiān)視(WMON)模塊收集整個(gè)HoneySpot內(nèi)網(wǎng)絡(luò)流量的設(shè)備;無線數(shù)據(jù)分析(WDA)模塊分析WMON模塊收集的所有網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù);有線基礎(chǔ)設(shè)施(WI)模塊(可選)為 HoneySpot模擬真實(shí)的有線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。HoneySpot的詳細(xì)結(jié)構(gòu)如圖3所示。

1.6 典型的無線802.11蜜罐的比較與評估

圖3 HoneySpot的詳細(xì)結(jié)構(gòu)

無線802.11蜜罐比較的指標(biāo)主要包括:安全級別是公有還是私有;是否支持802.11a/b/g;欺騙手段是否支持偽造AP信標(biāo)幀、偽造有線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、偽造緩沖區(qū)溢出;AP是真實(shí)還是偽造;AP的數(shù)量;是否支持802.1X/EAP;是否支持MAC地址過濾、日志、嗅探;是否開源等。參考文獻(xiàn)[3]根據(jù)這些指標(biāo)對大部分典型的無線802.11蜜罐進(jìn)行了詳細(xì)的比較,并得出評估結(jié)論,即HoneySpot在眾多蜜罐中最為有效。

2 無線802.11蜜罐的應(yīng)用

隨著無線802.11蜜罐研究的深入,應(yīng)用領(lǐng)域和研究范圍從開始的部署和架構(gòu)研究轉(zhuǎn)向入侵檢測系統(tǒng)(IDS)和入侵防御系統(tǒng)(IPS),應(yīng)用范圍也不僅是WLAN，已擴(kuò)展到基于IEEE802.11的其他無線網(wǎng)絡(luò)如Adhoc網(wǎng)絡(luò)、無線Mesh網(wǎng)絡(luò)等。

2.1 入侵檢測

入侵檢測是通過收集計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的若干關(guān)鍵點(diǎn)的信息并對其進(jìn)行分析，從中發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)或系統(tǒng)中是否有違反安全策略的行為和被攻擊的跡象。現(xiàn)有的無線802.11蜜罐應(yīng)用于入侵檢測的兩種方式：(1)與現(xiàn)有的 IDS軟件聯(lián)動 (如 Snort、WIDZ)。 此時(shí)的無線 802.11蜜罐其實(shí)充當(dāng)?shù)氖荌DS的信息收集器,如縱深欺騙型蜜罐、WHIP[6]、HoneySpot。 (2)利用無線 802.11 蜜罐檢測特定的攻擊。如參考文獻(xiàn)[7]提出的一種用于檢測黑洞攻擊的無線Mesh網(wǎng)絡(luò)蜜罐,該蜜罐通過發(fā)送偽造的RREQ報(bào)文，引誘黑洞攻擊節(jié)點(diǎn)發(fā)送聲稱自己具有最佳路由的偽造RREP,蜜罐可記錄下這些信息從而檢測到黑洞節(jié)點(diǎn)。

2.2 入侵防御

入侵防御是在入侵檢測的基礎(chǔ)上,具備阻止/阻塞檢測到的攻擊的能力。參考文獻(xiàn)[8]提出了一種基于規(guī)劃識別和蜜罐的無線入侵防御系統(tǒng)，可識別攻擊者的攻擊規(guī)劃并作出預(yù)先決策，通過管理控制臺發(fā)送警告信息或斷開網(wǎng)絡(luò),該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖4所示。

3 無線802.11蜜罐的主要挑戰(zhàn)和發(fā)展方向

3.1 拒絕服務(wù)攻擊防御

圖4 無線入侵防御系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

目前應(yīng)用蜜罐防御拒絕服務(wù)的研究均在有線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進(jìn)行，目的是引入蜜罐使得真實(shí)主機(jī)受到攻擊的概率和強(qiáng)度降低,同時(shí)將攻擊定向在蜜網(wǎng)內(nèi)，以減少危害。研究包括將固定配置的蜜罐改進(jìn)為可漫游的蜜罐,即服務(wù)器池中的機(jī)器可以動態(tài)地在服務(wù)態(tài)和蜜罐態(tài)之間切換;研究利用蜜罐回溯到拒絕服務(wù)攻擊的源,并使其停止。然而這需要網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備的支持(如路由器的支持)。而如何在上述研究基礎(chǔ)上,利用無線蜜罐抵御無線網(wǎng)絡(luò)的拒絕服務(wù)攻擊還有待研究。

3.2 偽裝技術(shù)

采用真實(shí)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)建蜜罐系統(tǒng),其交互程度高,但部署和管理困難;采用虛擬仿真技術(shù),其部署容易,風(fēng)險(xiǎn)較低,但是交互程度低,較容易識別。雖然檢測和攻擊蜜罐的技術(shù)也在發(fā)展,但如何通過增強(qiáng)系統(tǒng)偽裝智能性,感知和學(xué)習(xí)實(shí)時(shí)的無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,自動地進(jìn)行系統(tǒng)配置,并確保無線802.11蜜罐的高度真實(shí)性和迷惑性,仍有待進(jìn)一步研究。

3.3 無線802.11邪惡蜜罐

大多數(shù)蜜罐都是正義的,檢測到入侵后往往采用被動的防護(hù)措施,并不會主動還擊。然而邪惡蜜罐的提出顛覆了這一特點(diǎn)，蜜罐在遭到入侵后可以還擊,如還擊掃描、木馬、蠕蟲，甚至給攻擊者設(shè)置文件陷阱等。顯然今后專門用來反擊無線802.11攻擊的無線802.11邪惡蜜罐也將成為研究熱點(diǎn)。

3.4 WLAN風(fēng)險(xiǎn)評估問題

已有一些研究通過在有線網(wǎng)絡(luò)中部署蜜罐蜜網(wǎng)，從而對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估。而WLAN作為一種應(yīng)用越來越廣泛的網(wǎng)絡(luò)，其安全性也至關(guān)重要,因此如何通過部署無線802.11蜜罐對WLAN進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評估也有待研究。

3.5 法律問題

蜜罐技術(shù)涉及的法律問題主要有:可能侵犯黑客的隱私權(quán)；誘捕行為的程度及合法性；蜜罐被利用攻擊他人的責(zé)任。隨著邪惡蜜罐的提出,法律問題更加不可回避。

目前,無線802.11蜜罐的研究還不能令人滿意,應(yīng)該借鑒一些成熟的理論、方法和技術(shù),如機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能及數(shù)據(jù)挖掘等,從而更快地推動無線802.11蜜罐的技術(shù)進(jìn)步,更大地發(fā)揮無線802.11蜜罐的價(jià)值。

蜜罐和蜜網(wǎng)技術(shù)是一種應(yīng)用欺騙思想的主動防御技術(shù),是現(xiàn)有安全機(jī)制的有力補(bǔ)充。無線802.11蜜罐作為新興研究領(lǐng)域,必然為無線802.11網(wǎng)絡(luò)安全的研究做出巨大貢獻(xiàn)。

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