劉永磊， 唐國峰 ， 李志圣 ， 郝琨

（1.天津城市建設學院 電子與信息工程系，天津 300384;2.天津大學 計算機科學與技術學院，天津 300072）

隨著無線網(wǎng)絡技術的普及發(fā)展,基于IEEE 802.11標準的無線局域網(wǎng)(WLAN)應用日趨廣泛。然而由于無線信號的空中廣播本質以及協(xié)議設計的缺陷,WLAN的安全性受到了極大威脅[1]?，F(xiàn)有的安全策略，如MAC地址過濾、關閉SSID廣播、IEEE802.11i的安全防護問題日益突出。而作為彌補手段之一的無線802.11蜜罐近年來越來越多地受到關注。

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,使得攻擊者花費大量精力對付偽造的目標,達到消耗攻擊者的資源、降低攻擊造成的破壞程度,從而間接保護真實的無線系統(tǒng),同時記錄攻擊頻率、攻擊手段、攻擊成功的次數(shù)、攻擊者的技術水平及最容易被攻擊的目標等真實統(tǒng)計數(shù)據(jù)。

1 典型的無線802.11蜜罐

蜜罐蜜網(wǎng)技術已經(jīng)被廣泛應用于各種網(wǎng)絡環(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蜜罐作為蜜罐技術的一種,由于多應用于WALN,使得近年來研究工作也,愈來愈受到關注[3]。

1.1 WISE

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

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模擬接入點后的內(nèi)部網(wǎng)絡,以及模擬TCP/IP協(xié)議棧構建偽裝的AP,可同時監(jiān)視攻擊者的探測攻擊行為。基于FakeAP實現(xiàn)的無線802.11蜜罐中,通過FakeAP發(fā)送大量的802.11b信標數(shù)據(jù)幀,進而偽裝成大量的AP來迷惑攻擊者。

Mark Osborne通過搭建接入點以及利用筆記本上的無線網(wǎng)卡監(jiān)視無線流量,建立了一個簡易的無線802.11蜜罐系統(tǒng)，同時開發(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[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)向外欺騙強度逐漸減弱。外層采用FakeAP模擬一個或多個參數(shù)可調(diào)的接入點;中層使用Honeyed偽造一個包括網(wǎng)絡服務器,客戶工作站;無線服務的有線網(wǎng)絡,同時整合了 Snort IDS;內(nèi)層為蜜罐集邏輯結構,蜜罐被設計為一臺Linux Mandrake 9.0機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)到外形成金字塔結構,同時內(nèi)層對緩沖區(qū)溢出,中層對Nmap OS掃描和Nessus弱點掃描,外層對Kismet和Netstumbler嗅探均可作出欺騙性響應，三層環(huán)系以及金字塔結構如圖2所示。

圖2 三層環(huán)系以及金字塔結構

1.4 Hive

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

1.5 HoneySpot

HoneySpot[5]旨在建立一個提供 Wi-Fi接入服務的場所,同時該場所的價值在于被探測、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。同時HoneySpot具有五個模塊：無線接入點 (WAP)模塊提供無線網(wǎng)絡基礎架構;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HoneySpot內(nèi)網(wǎng)絡流量的設備;無線數(shù)據(jù)分析(WDA)模塊分析WMON模塊收集的所有網(wǎng)絡數(shù)據(jù);有線基礎設施(WI)模塊(可選)為 HoneySpot模擬真實的有線網(wǎng)絡環(huán)境。HoneySpot的詳細結構如圖3所示。

1.6 典型的無線802.11蜜罐的比較與評估

圖3 HoneySpot的詳細結構

無線802.11蜜罐比較的指標主要包括: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信標幀、偽造有線網(wǎng)絡結構、偽造緩沖區(qū)溢出;AP是真實還是偽造;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[3]根據(jù)這些指標對大部分典型的無線802.11蜜罐進行了詳細的比較,并得出評估結論,即HoneySpot在眾多蜜罐中最為有效。

2 無線802.11蜜罐的應用

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

2.1 入侵檢測

入侵檢測是通過收集計算機網(wǎng)絡或計算機系統(tǒng)中的若干關鍵點的信息并對其進行分析，從中發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡或系統(tǒng)中是否有違反安全策略的行為和被攻擊的跡象?，F(xiàn)有的無線802.11蜜罐應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)。 此時的無線 802.11蜜罐其實充當?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[7]提出的一種用于檢測黑洞攻擊的無線Mesh網(wǎng)絡蜜罐,該蜜罐通過發(fā)送偽造的RREQ報文，引誘黑洞攻擊節(jié)點發(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。

2.2 入侵防御

入侵防御是在入侵檢測的基礎上,具備阻止/阻塞檢測到的攻擊的能力。參考文獻[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)劃并作出預先決策，通過管理控制臺發(fā)送警告信息或斷開網(wǎng)絡,該系統(tǒng)的結構如圖4所示。

3 無線802.11蜜罐的主要挑戰(zhàn)和發(fā)展方向

3.1 拒絕服務攻擊防御

圖4 無線入侵防御系統(tǒng)結構

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

3.2 偽裝技術

采用真實的計算機系統(tǒng)構建蜜罐系統(tǒng),其交互程度高,但部署和管理困難;采用虛擬仿真技術,其部署容易,風險較低,但是交互程度低,較容易識別。雖然檢測和攻擊蜜罐的技術也在發(fā)展,但如何通過增強系統(tǒng)偽裝智能性,感知和學習實時的無線網(wǎng)絡環(huán)境,自動地進行系統(tǒng)配置,并確保無線802.11蜜罐的高度真實性和迷惑性,仍有待進一步研究。

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，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。

3.4 WLAN風險評估問題

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

3.5 法律問題

蜜罐技術涉及的法律問題主要有:可能侵犯黑客的隱私權；誘捕行為的程度及合法性；蜜罐被利用攻擊他人的責任。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,應該借鑒一些成熟的理論、方法和技術,如機器學習、人工智能及數(shù)據(jù)挖掘等,從而更快地推動無線802.11蜜罐的技術進步,更大地發(fā)揮無線802.11蜜罐的價值。

蜜罐和蜜網(wǎng)技術是一種應用欺騙思想的主動防御技術,是現(xiàn)有安全機制的有力補充。無線802.11蜜罐作為新興研究領域,必然為無線802.11網(wǎng)絡安全的研究做出巨大貢獻。

參考文獻

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