Framework Wi-Fi

Presentiamo un framework per eseguire esperimenti Wi-Fi più facilmente. Può essere utilizzato per creare fuzzer, implementare nuovi attacchi, creare proof-of-concept per testare vulnerabilità, automatizzare esperimenti, implementare suite di test e così via.

Il principale vantaggio del framework è che ti permette di riutilizzare le funzionalità Wi-Fi di Linux per implementare attacchi e/o test più facilmente. Ad esempio, il framework può connettersi a reti Wi-Fi (protette) per te e può trasmettere beacon per te durante il test dei client. In generale, qualsiasi funzionalità Wi-Fi di Linux può essere riutilizzata per implementare attacchi/test più rapidamente. Il framework realizza ciò eseguendo casi di test sul demone hostap nello spazio utente.

Panoramica del demone Wi-Fi e dei componenti del Framework.

Se sei nuovo nell'esecuzione di esperimenti Wi-Fi su Linux, è altamente consigliato leggere prima il Tutorial Linux di libwifi. Quando implementi attacchi Wi-Fi di base senza la necessità di riutilizzare le funzionalità di Linux, il framework offre vantaggi limitati e puoi invece considerare di implementare direttamente attacchi in Scapy e opzionalmente utilizzare la libreria libwifi.

Utilizzo

Per utilizzare il framework:

1. Installalo eseguendo ./setup.sh. Vedi setup per sapere cosa fa questo script.

2. Leggi il tutorial di utilizzo.

Esempio

Supponiamo che tu voglia testare se un client cripta mai i frame usando una chiave composta da tutti zeri. Questo può accadere durante un attacco di reinstallazione della chiave. Utilizzando il framework non è necessario reimplementare tutte le funzionalità di un punto di accesso, ma solo scrivere il seguente caso di test:

class ExampleKrackZerokey(Test):
	name = "example-krack-zero-key"
	kind = Test.Authenticator

	def __init__(self):
		super().__init__([
			# Replay 4-Way Handshake Message 3/4.
			Action( trigger=Trigger.Connected, action=Action.Function ),
			# Receive all frames and search for one encrypted with an all-zero key.
			Action( trigger=Trigger.NoTrigger, action=Action.Receive ),
			# When we receive such a frame, we can terminate the test.
			Action( trigger=Trigger.Received, action=Action.Terminate )
		])


	def resend(self, station):
		# Resend 4-Way Handshake Message 3/4.
		station.wpaspy_command("RESEND_M3 " + station.clientmac )


	def receive(self, station, frame):
		if frame[Dot11].addr2 != station.clientmac or not frame.haslayer(Dot11CCMP):
			return False

		# Check if CCMP-encrypted frame can be decrypted using an all-zero key
		plaintext = decrypt_ccmp(frame.getlayer(Dot11), tk=b"\x00"*16)
		if plaintext is None: return False

		# We received a valid plaintext frame!
		log(STATUS,'Client encrypted a frame with an all-zero key!', color="green")
		return True

Il caso di test sopra creerà un punto di accesso a cui i client possono connettersi. Dopo che il client si connette, un nuovo terzo messaggio nell'handshake a 4 vie verrà inviato al client. Un client vulnerabile inizierà quindi a utilizzare una chiave di crittografia composta da tutti zeri, che il caso di test rileva automaticamente.

Puoi eseguire il caso di test sopra utilizzando radio Wi-Fi simulate come segue:

./setup/setup-hwsim.sh 4
source setup/venv/bin/activate
./run.py wlan1 example-krack-zero-key

Puoi connetterti al punto di accesso creato per testarlo (rete testnetwork con password passphrase):

./hostap.py wlan2

Modificando la configurazione di rete, questo AP può essere facilmente configurato per utilizzare WPA2 o WPA3 e/o configurato per l'autenticazione enterprise, senza apportare alcuna modifica al caso di test che abbiamo scritto! Ulteriori vantaggi dell'utilizzo del framework in questo esempio sono:

• Nessuna necessità di trasmettere manualmente i beacon
• La fase di autenticazione e associazione è gestita dal framework
• L'handshake WPA2 e/o WPA3 è gestito dal framework
• I pacchetti iniettati verranno automaticamente ritrasmessi dal kernel Linux
• I pacchetti inviati verso l'AP verranno riconosciuti
• La modalità sleep del client è gestita automaticamente dal kernel
• ...

Vedi una descrizione dettagliata di tutti i nostri esempi per ulteriori esempi.

Pubblicazioni

Questo lavoro è stato pubblicato alla ACM Conference on Security and Privacy in Wireless and Mobile Networks (WiSec '21):

• DEMO: Un Framework per Testare e Fuzzare Dispositivi Wi-Fi (pdf)

Lavori che hanno utilizzato questo framework o uno simile:

• Analizzare Sistematicamente le Vulnerabilità nella Fase di Stabilimento della Connessione dei Sistemi Wi-Fi
• FragAttacks: Attacchi di Frammentazione e Aggregazione
• Sulla Robustezza delle Contromisure di Deautenticazione Wi-Fi (pdf)
• Attaccare WPA3: Nuove Vulnerabilità e Framework di Exploit (HITBSecConf). Vedi WPA3.md per i casi di test.
• Framing Frames: Bypassare la Crittografia Wi-Fi Manipolando le Code di Trasmissione (pdf)