Security Art Work

Comentaba Enrique Dans hoy un artículo de Bruce Schneier en Wired, titulado “Steal This Wi-Fi“. Básicamente, éste (Schneier) viene a defender los argumentos por los que tiene su Wi-Fi abierta a todo aquel que quiera utilizarla, y aunque algunos de los argumentos me parecen correctos, con otros discrepo profundamente, así que no me he podido resistir a escribir algo. Aprovecho además para recomendar a nuestros lectores, habituales y esporádicos, que si han decidido no dejar abierta su Wi-Fi, cambien de WEP a WPA, sí o sí. Las molestias del cambio es mínimo, y el incremento en seguridad, muy sustancial (vean este artículo del propio Schneier si no se lo creen, como apunta un comentarista por allá).

Pasando al artículo, el primer y creo que principal argumento de Schneier para dejar la Wi-Fi abierta es la cortesía con los invitados; si alguien recibe calefacción, agua y una taza de café, ¿porqué no Internet? Admito que el argumento es correcto, pero en mi caso, nunca he tenido un invitado que haya tenido la necesidad de acceder a Internet con su propio dispositivo, por lo que esa cuestión nunca se me ha planteado. Por supuesto, si de manera frecuente tuviese amigos que necesitasen acceso a Internet, me plantearía alternativas. También afirma, en referencia a la seguridad de los datos propios, que, puesto que se conecta a menudo con Wi-Fis de aeropuertos y hoteles, la seguridad debe residir en el PC, y no en la red. Estoy de acuerdo, pero no es mi caso; apenas utilizo el ordenador cuando no estoy en casa, y no acostumbro a usarlo en hoteles o aeropuertos, por lo que la exposición de los datos que conservo en éste a terceros está limitada por elementos que controlo: la red y el propio PC. Si tuviese que viajar a menudo, me abstendría de utilizar servicios como la banca electrónica u otros en los que el dispositivo es un mero transmisor; llámenme paranoico si quieren. Por último, hablando del robo de ancho de banda, estoy de acuerdo en que resulta más una molestia que otra cosa, excepto en aquellos casos en los que la otra persona decide abusar de tu generosidad; que alguien te quite ancho de banda no supone demasiado, la verdad.

Hasta aquí, los argumentos en los que puedo estar más o menos de acuerdo o no se aplican a mi caso. Sin embargo, hay otros con los que estoy mucho menos que de acuerdo, y hay uno en particular que es para mí, la principal razón para evitar tener tu Wi-Fi abierta. Éste se basa en la posibilidad de que alguien efectúe actos delictivos mediante tu equipo: pornografía infantil, estafa, intrusión en empresas, etc. Alguien puede pensar que el hecho de tener tu Wi-Fi abierta puede servir como defensa frente al juez, algo así como un “yo no he sido”. Este es un argumento más defendido por Dans que por Schneier. El caso es que a no ser que a las tres de la mañana entren en tu casa los GEOs y confisquen de repente todo tu equipamiento informático, si un buen día recibes una citación judicial, iba a ser complicado un mes después convencer al juez de que tu Wi-Fi se encontraba abierta. Es algo como decir que te habían robado el coche cuando te llega una multa dos meses después de la infracción. No conozco demasiado el sistema de registro de los Access Points, pero me juego un brazo a que no guardan en una memoria no volátil las modificaciones en la configuración (para demostrar, por ejemplo, que el proveedor te lo instaló abierto en origen), y me juego el otro a que nadie o casi nadie tiene configurado el sistema de syslog del Access Point, que por otra parte esté probablemente muy limitado en el tipo de eventos que genera. Y aún en el caso de que el juez admitiese que el Access Point estaba abierto, te tocaría demostrar que efectivamente, no has sido tú el autor de las acciones delictivas (lo más normal es que tus potenciales vecinos se desmarcasen del uso de tu Wi-Fi, si ven el panorama feo). En definitiva, que lo más posible es que acabes delante de un juez, lo que te robará tiempo, dinero, te meterá en un lio que puede ser considerable, y si el juez en cuestión decide que puesto que la conexión está a tu nombre por contrato, te toca apechugar con la culpa, te costará más dinero o cosas peores.

Por último, se hace mención a los problemas (actuales o futuros) que puede tener WPA, y en esto también incide Dans más que Schneier, que es muy consciente de las fortalezas y debilidades de WPA. Por supuesto que WPA tiene sus limitaciones de seguridad; básicamente igual que muchas tecnologías y protocolos seguros, pero eso no es suficiente para afirmar, como dice Enrique Dans, que no sirve para evitar el crimen por sus problemas de seguridad, que es lo mismo WPA que nada. No. Quizá WEP sea casi lo mismo que no tener nada (y ni aún así), pero WPA es lo suficientemente seguro para que no sea nada nada fácil romperlo si se hace uso de una clave robusta. De hecho, hay que tener mucho interés, bastante tiempo y unos no despreciables conocimientos técnicos para intentarlo; y eso no asegura que se consiga. Y si pasamos a WPA2, les puedo asegurar que pueden dormir tranquilos. Por supuesto que tiene sus limitaciones y saldrán problemas técnicos en el futuro, al igual que los tienen el ssh o el https, pero eso no evita que sigamos utilizando la banca electrónica, ¿verdad?

En mi opinión, aunque tener tu Wi-Fi abierta es un signo de generosidad hacia otras personas, y algo que algunos agradeceríamos cuando nuestro proveedor decide cortarnos la conexión un sábado por la mañana, puesto que después de todo desconocemos que hace “el otro” a través de tu AP, creo que los riesgos exceden las ventajas, aunque después de todo es una decisión personal. No es cuestión de pensar que todo el mundo es malo, pero tampoco que todo el mundo es “güeno”. Simplemente porque meterse en un proceso judicial, aunque salgas indemne, debe ser ya de por sí algo bastante traumático (y costoso). Y tampoco se fíen, en el lado contrario, y como les decía José Selvi hace unos días, de todo aquel que tiene su red abierta, porque no todo es lo que parece.

El lunes, más. Como siempre, pasen todos un buen fin de semana.

Si recuerdan, y no se nos han perdido por el camino, en la entrada de ayer nos quedamos con el cálculo de SA+3[A+3] (es decir, elemento A+3 del array S en la iteración A+3) mediante el algoritmo PRGA. No obstante, como les decíamos, no parece muy factible asumir que los valores de S[0], S[1] y S[A+3] permanecerán quietos tras el barajado de KSA. Y aquí es donde entra en juego la estadística; FMS calcularon mediante la fórmula

que un 5% de las veces dichos valores no se veían alterados, mientras que el 95% restante no permanecían en las posiciones deseadas. Esto aunque no lo parezca es un dato muy alentador en cuanto a la ruptura del algoritmo se refiere, ya que con una cantidad muy grande de paquetes (del orden de 2000000) se puede detectar que el valor que devuelve el PRGA es nuestro SA+3[A+3].

En este punto recordemos una de las dos premisas que presentamos al comienzo del análisis: conocemos el texto plano del primer byte del paquete, ya que corresponde con el valor 0xAA. Realizando un XOR de ese byte con el primer byte encriptado podemos conocer un 5% de las veces el valor de SA+3[A+3]. Retrocediendo aun mas con este valor podemos calcular el jA+3 y con ello determinar el valor de Clave[A+3]. Una vez determinado el byte A, podremos ir incrementando el valor del índice (A+1) para buscar el siguiente byte de la clave [A+3+1, 255, X], y vuelta a empezar. Poco a poco incrementaremos el valor de A averiguando por completo el total del vector Clave[].

Existen posteriores mejoras del algoritmo FMS que identifican un mayor numero de IVs débiles y que producen como resultado una determinación de la clave con un menor número de paquetes. Personas como KoReK introdujeron nuevas capacidades al algoritmo permitiendo la recuperación de una clave de 128 bits con 800000 IVs y de una de 65 bits con 200000 IVs.

Se ha seguido trabajando en la mejora de este algoritmo, y la universidad de Darmstadt (véase este enlace) ha conseguido rebajar el número de paquetes considerablemente mediante la creación de la herramienta PTW. Haciendo uso de su aplicación es posible conseguir la clave de cifrado (128 bits) con tan solo 50000 IVs. Y con este, queda finalizada la serie de tres “capítulos” sobre porqué no es nada recomendable utilizar WEP (teniendo en cuenta además que WPA suele estar disponible en la mayoría de dispositivos) y porqué su mala fama sí es justificada; pueden obtener más información de este completo artículo de Linux Magazine [PDF] y de innumerables sitios en Internet.

Tras la introducción de ayer y la descripción de la relación que existe entre la clave de cifrado maestra y los IVs de la cadena que conforma la entrada al algoritmo KSA, hoy continuaremos con el análisis del algoritmo KSA. El código de éste se puede observar a continuación.

     KSA

     for i = 0 to 255
          S[i] := i
     j := 0
     for i = 0 to 255
          j := (j + S[i] + Clave[i mod “tamañodelaclave"]) mod 256
          Intercambia(S[i], S[j])

Vemos que principalmente esta compuesto por dos bucles; un primer bucle que inicializa un vector de enteros S, muy importate como posteriormente veremos, y una segunda iteración que tiene como objetivo desordenar el vector anterior en función de la clave maestra. En este caso el valor de la variable “tamañodelaclave“ será 5 para 64 bits y 16 para 128 bits. Realicemos una pequeña traza de las tres primeras iteraciones que nos ayudaran a comprender su funcionamiento. En el estado inicial, tras la inicialización del vector S, el valor de las variables es el siguiente:

     Clave[] = (A+3, 255, X, Clave[3], …, Clave[A+3], …)
     S[] = (0, 1, 2, …, A+3, …, 255)

Partiendo de este estado vamos a aplicar las tres primeras iteraciones para observar el comportamiento del algoritmo.

     Iteración 0
     
     i = 0
     j = 0 + 0 + Clave[0] = A+3
     S[] = (A+3, 1, 2, ..., 0, ...) 

     Iteración 1

     i = 1
     j = (A+3) + 1 + 255 = A+3                  [Ya que se aplica “j mod 256"]
     S[] = (A+3, 0, 2, ..., 1, ...)

     Iteración 2

     i = 2
     j = (A+3) + 2 + X
     S[] = (A+3, 0, S[j], ..., 1, ...)

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Es de sobra conocido que el algoritmo de seguridad inalámbrica WEP presenta numerosas vulnerabilidades que hacen que su despliegue en redes 802.11 represente una puerta abierta a cualquier atacante. Una de ellas y quizás la mas significativa es la que utiliza técnicas estadísticas y de fuerza bruta para recuperar completamente la clave de cifrado. A continuación, y en sucesivas entradas, trataremos de determinar los entresijos de estas técnicas.

La vulnerabilidad descubierta por Scott Fluhrer, Itsik Mantin y Adi Shamir, y a la que a partir de ahora nos referiremos como FMS, trata de explotar diversas carencias en el algoritmo RC4 que permiten la obtención de la clave de cifrado utilizando para ello ataques estadísticos. Con la diferencia de que este ataque supone una vulnerabilidad total del sistema de cifrado WEP, ya que no sólo es posible desencriptar un paquete de datos, sino que es posible obtener la clave permitiendo el acceso total a la red inalámbrica y a los datos que por ella circulan. Son muchos los estudios posteriores que se han realizado a partir de la investigación de Fluhrer, Mantin y Shamir (FMS, en adelante), y que mejoran su trabajo reduciendo el tiempo de recuperación de la clave. Básicamente esta vulnerabilidad se centra en el modo de operación de RC4 y sus dos módulos KSA y PNRG ya comentados en secciones anteriores. El estudio demuestra matemáticamente la existencia de un vulnerabilidad en la fase KSA del algoritmo RC4. Trataremos de evitar —dentro de lo posible— la complejidad matemática asumiendo algunos hechos que pueden ser consultados y analizados mas a fondo en el artículo de FMS.

Pasemos a definir qué es lo que hace tan vulnerable a este algoritmo de cifrado, estableciendo dos premisas claves. En primera instancia como ya sabemos, todo texto plano a trasmitir lleva como prefijo 3 bytes del vector de inicialización IV y que hacen única a la trama. Por otra parte FMS observaron mediante el estudio del tráfico de una red 802.11, que los tres primeros bytes de la trama en texto plano generalmente son los mismos: “0xAA:0xAA:0x03”. Dichos bytes son los pertenecientes a la cabecera SNAP (Subnetwort Access Protocol. Véase B. Schneier. Applied Cryptography. Protocols, Algorithms, and Source Code in C. John Wiley & Sons, Inc. 1994.) e identifican al protocolo. Dadas estas dos premisas analizaron la relación que existía entre los IVs de la cadena que conforma la entrada al algoritmo KSA y la clave maestra de cifrado, observando que ciertos IVs reflejaban información acerca de dicha clave. A estos vectores de inicialización los llamaron WeakIV o IVs débiles. Pudieron llegar a la conclusión, y esto se reserva como consulta a su articulo, de que los IVs débiles tenían la forma

donde “A” es el índice del primer byte de la clave maestra y “X” es un valor cualquiera. Así pues, para un valor de “A = 0″ estaríamos haciendo referencia al primer byte de la contraseña. Como ya comentamos anteriormente, estos 3 bytes de forma característica, son concatenados a la clave maestra formando la cadena de entrada al algoritmo KSA, por lo que una encriptación WEP de 64 bits tendría como vector de entrada la siguiente cadena:

donde los signos “?” representan la clave que tanto la estación como el Acess Point conocen. Cabe destacar que para una encriptación de 128 bits los caracteres “?” se extenderían hasta 13. Y con esto lo dejamos por hoy. Mañana entraremos a analizar el algoritmo KSA, para rematar el viernes con el último capítulo de la serie.

Cada vez más, tanto los particulares como las empresas realizan uso de las tecnologías inalámbricas en su infraestructura técnica. La posibilidad de tener conectividad entre dispositivos sin necesidad de cables permite un alto nivel de movilidad que resulta muy útil en determinadas circustancias.

No obstante, las tecnologías inalámbricas presentan algunos riesgos inherentes a su medio físico de transmisión, es decir, el aire, lo cual incorpora un factor de riesgo tanto en cuanto a eficiencia como a seguridad.

Evidentemente no podemos certificar “el aire” de nuestra oficina como lo hariamos con un cable de red para verificar la calidad de la conexión, pero este es un tema de eficiencia que quizá sea más conveniente tratar en otro artículo. Por el momento en este artículo nos vamos a referir al otro aspecto destacable de este tipo de redes, que es la seguridad.

Históricamente la tecnología Wifi (802.11) ha adolecido de diversos problemas de seguridad que han permitido a los intrusos entrar en nuestras redes inalámbricas, bien sea en nuestra red doméstica para obtener un acceso gratuito a Internet, bien sea a la red de nuestra empresa para obtener información sensible, y evadiendo de esta manera las restricciones de nuestro cortafuegos.

Una de las vulnerabilidades existentes en la tecnología Wifi es la posibilidad de suplantar puntos de acceso. Según el protocolo, varios puntos de accesos que presenten en mismo SSID corresponden a una misma red, por lo que cada dispositivo inalámbrico escoge de entre todos los puntos de acceso sobre los que tiene visibilidad el recibe con mayor potencia, lo cual a priori le permitirá disfrutar de una mejor calidad de señal.

Pero, ¿qué pasa si un intruso configura un punto de acceso falso con nuestro mismo SSID? Esto puede verse en el diagrama siguiente:

Efectivamente, si el intruso consigue que su señal llegue al destinatario del ataque con más potencia que alguno de los puntos de acceso reales, el equipo cambiará de punto de acceso (o se conectará al falso directamente sin pasar por el verdadero) y pasará a utilizar el falso, permitiendo de esta manera al intruso realizar todo tipo de ataques de Sniffing, Man-In-The-Middle y una gran variedad de otros ataques.

Una de las cosas que puede hacer es un ataque de DNS Spoofing (o suplantación de DNS), como se muestra en el diagrama adjunto.
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