一位以色列安全專家騎著自行車在市區(qū)閑逛，他使用WiFi嗅探裝置成功收集了5000個WiFi網(wǎng)絡樣本，并從中成功破解了70%的WiFi網(wǎng)絡密碼。這項試驗再次證明了，當前無線網(wǎng)絡的密碼設置是多么的脆弱。雖然這件事發(fā)生在以色列，但誰敢保證不會發(fā)生在你我身邊呢？
事件經(jīng)過
無線設備在從一個接入點移動到另一個接入點時始終保持連接狀態(tài)。這是因為存在保障這種連接性的協(xié)議和標準。但是攻擊者也知道該如何利用這些協(xié)議和標準。據(jù)說，通過這些協(xié)議和標準可以收集重要的WiFi密鑰，利用收集的WiFi密鑰便有可能破解出網(wǎng)絡密碼。
伊多·霍維奇（Ido Hoorvitch）是以色列安全公司 CyberArk 的一名安全研究人員，近期他做了這樣一項試驗。霍維奇騎著自行車在以色列第二大城市特拉維夫市內到處閑逛，在他的背包里攜帶了由一臺帶有 AWUS036ACH ALFA網(wǎng)卡（價值50 美元）的筆記本電腦和自制無線掃描設備組成的嗅探裝置。他事先從GuitHub免費下載了一款名為”Hcxdumptool“的工具，用于從他路過的附近WiFi網(wǎng)絡中收集WPA數(shù)據(jù)包，此次試驗他共收集了5000個WiFi網(wǎng)絡樣本。
然后，他利用收集到的5000個WiFi網(wǎng)絡樣本開始進行網(wǎng)絡密碼破解試驗。眾所周知，以色列的無線網(wǎng)絡大多使用手機號碼作為密碼。霍維奇恰恰利用這一點，他先使用 Hashcat密碼破解工具破解經(jīng)過哈希處理的密碼，在5000個網(wǎng)絡樣本中破解了2200個網(wǎng)絡密碼。然后，他又使用Rockyou.txt 作為字典發(fā)起標準的字典攻擊，破解了1359個網(wǎng)絡密碼。如此以來，5000個網(wǎng)絡樣本共破解出3559個網(wǎng)絡密碼，破解率高達70%以上。
特拉維夫市區(qū)有超過 390 萬人口，你可以想象如果這次試驗不僅限于對 5,000 個WiFi網(wǎng)絡樣本的研究，這個數(shù)字會是多少。霍維奇表示，此項試驗的目的就是想讓大家看清楚當前無線網(wǎng)絡的密碼系統(tǒng)是多么的脆弱。
無線網(wǎng)絡的安全現(xiàn)狀
隨著新冠疫情在全球大流行，以遠程訪問為代表的非接觸性工作模式已成為趨勢，保護家庭網(wǎng)絡安全變得勢在必行，如果不這樣做，就會給企業(yè)帶來風險。家庭網(wǎng)絡很少有與企業(yè)網(wǎng)絡那樣完善的安全機制，安全措施的強度取決于其最薄弱的環(huán)節(jié)。
眾所周知，在任何國家或地區(qū)WiFi設備（WLAN無線局域網(wǎng)設備）的網(wǎng)絡協(xié)議安全性都相當脆弱。在過去的二十年里一直修修補補，但網(wǎng)絡安全意識淡漠年代遺留的先天設計缺陷卻始終是一個巨大隱患。隨著智能手機、筆記本電腦、智能家居、聯(lián)網(wǎng)汽車等搭載WiFi組件的設備在全球市場快速普及，WiFi網(wǎng)絡的一些先天缺陷被深埋并擴散到全球數(shù)字網(wǎng)絡，成為一顆隨時可能被引爆的”深水炸彈。
今年5月，美國紐約大學阿布扎比校區(qū)的一名安全研究人員馬蒂·凡赫爾夫（Mathy Vanhoef）曾發(fā)表了一篇論文，指出所有WiFi設備都至少存在一個設計漏洞，大多數(shù)產(chǎn)品存在多個漏洞。馬蒂·凡赫爾夫在2017年發(fā)現(xiàn)了KRACK攻擊（密鑰重裝攻擊），通過KRACK攻擊，攻擊者可以竊取所有網(wǎng)絡信息。
此次試驗說明的問題
WiFi密碼設置過于簡單
在安全行業(yè)，密碼一直是使無線設備變得危險的重要因素之一。大部分人在使用無線設備構建網(wǎng)絡時，不設置密碼或保留1234等默認密碼是一個重大安全隱患。尤其是在家庭路由器等無線設備方面，密碼管理不善的問題更多。并且隨著遠程辦公人數(shù)的逐漸增多，這種密碼管理不善的情況會引發(fā)嚴重的安全問題。
霍維奇在其博客中寫道：”在相對發(fā)達的以色列第二大城市，安全專家可以在騎自行車閑逛的同時輕松竊取70%的網(wǎng)絡密碼，這一事實表明即將到來的數(shù)字時代是多么危險。每個組織自身都應該保護好自己的網(wǎng)絡安全，那就從密碼管理這一小步開始。“
大多數(shù)WiFi網(wǎng)絡密碼可以利用PMKID進行破解
此次試驗的關鍵除了密碼之外還有另一件事，那就是PMKID。PMKID是Pairwise Master Key Identifier的縮寫，意思是”成對主密鑰標識符“。”成對主密鑰“即PMK，即使設備移動到相同網(wǎng)絡內的其他接入點，設備也能繼續(xù)保持連接狀態(tài)。因此，如果是在同一個網(wǎng)絡中，即使用戶在移動過程中改變接入點，也無需每次都重新進行身份驗證。該功能在部分網(wǎng)絡設備中被設置為默認開啟。
在Jens Steube（Hashcat 的首席研發(fā)者）研究之前，當黑客想要破解 WiFi 密碼時，他們需要及時捕獲客戶端和路由器之間在建立連接的過程中發(fā)生的四次握手（又稱連接終止協(xié)議）。簡而言之，攻擊者需要在用戶或設備連接到 WiFi 網(wǎng)絡時實時監(jiān)控網(wǎng)絡。因此，黑客需要位于接入點（路由器）和客戶端之間的物理位置，等待用戶輸入正確的密碼，并正確嗅探到四次握手的所有數(shù)據(jù)包。如果黑客不想等待受害者建立連接，攻擊者可以取消對已連接用戶的身份驗證，迫使受害者重新進行一次四次握手。
另一個攻擊方法是建立一個具有相同 SSID（網(wǎng)絡名稱）的惡意孿生網(wǎng)絡，誘導受害者嘗試登錄假網(wǎng)絡。當然，它的一個主要缺點是很容易被注意到，并且它很容易被追蹤。
簡單來說，如果攻擊者想要破解 WiFi 密碼，他們需要在正確的時間（用戶登錄時）出現(xiàn)在正確的位置（用戶和路由器之間）并且很幸運（用戶輸入了正確的密碼）并且所有四個數(shù)據(jù)包都被準確地嗅探到。
所有這一切都隨著Jens Steube的創(chuàng)新性研究而發(fā)生改變，該項研究暴露了一個針對RSN IE（穩(wěn)健安全網(wǎng)絡信息元素）的新漏洞，以檢索可用于破解目標網(wǎng)絡密碼的PMKID哈希值。PMKID 是一個哈希值，用于無線訪問接入點（AP）之間的漫游功能。
Jens Steube的創(chuàng)新技術是無客戶端的，這使得實時捕獲用戶登錄信息和用戶連接到網(wǎng)絡的需求完全過時。簡單地說，我們只要在路由器或網(wǎng)絡附近，不需要等待用戶連接到他們的路由器，就能獲取網(wǎng)絡路由器的PMKID哈希值，進而嘗試進行密碼破解。
但要做到這一點，還需要四種信息。它們是無線網(wǎng)的網(wǎng)絡名稱（SSID）、路由器的Mac地址、客戶端電腦的Mac地址和PMKID。結合這些信息，攻擊者就可以算出與每個可能代入的密碼相關聯(lián)的PMK。然后，通過將此列表應用于另一個哈希算法（如下圖），就可以算出PMKID。攻擊者只需更換候補密碼，就會生成新的PMK和PMKID，如此重復此操作，直到匹配為止。
計算 PMKID 哈希值和 PMK 的流程 圖片來源：CyberArk網(wǎng)站
雖然說起來很簡單，但如果代入大量候補密碼，找到匹配的PMK和PMKID并不是一件容易的事情。眾所周知，大多數(shù)以色列用戶使用手機號碼作為WiFi網(wǎng)絡密碼，如此一來，破解密碼就等于計算所有以色列手機號碼的可能性。以色列手機號是05開頭的10位數(shù)字，所以除去05以外，只有8位數(shù)，也就是1億種數(shù)字組合。這樣代入約1億個數(shù)字組合即可。研究人員使用一臺普通的筆記本電腦，利用該方法以平均每個密碼9分鐘的速度破解了2200個網(wǎng)絡密碼。
然后，研究人員又使用最常見的字典Rockyou.txt 執(zhí)行標準的字典攻擊，破解了1359個網(wǎng)絡密碼，其中大多數(shù)密碼只使用了小寫字母。
以下是破解密碼的統(tǒng)計數(shù)據(jù)（按照密碼長度破解）：
如上表所示可以看出，除了10位密碼（我們?yōu)槠涠ㄖ屏搜诖a）外，隨著密碼長度的增加，被破解的密碼數(shù)量減少了。這里我們可以得出這樣的結論：密碼長度越長安全性越好。
另外，CyberArk公司研究人員通過訪問大約5000個無線網(wǎng)絡繼續(xù)致力于匹配 PMK和PMKID工作。通過隨機訪問網(wǎng)絡并分析密碼狀態(tài)，最終確認這5000個無線網(wǎng)絡中，44%的人使用他們的電話號碼作為密碼，18%的人使用非常簡單的密碼設置，如只包含數(shù)字或僅包含小寫字符等。除此之外，剩下的密碼設置也不是特別復雜，破解它們只是時間的問題。
結論
此次試驗總共破解了特拉維夫市區(qū)及其周邊的3500多個WiFi網(wǎng)絡密碼——占總樣本的 70%，可見WiFi網(wǎng)絡的密碼設置是多么的脆弱。研究表明，大多數(shù)用戶并沒有為WiFi網(wǎng)絡設置強密碼，一旦WiFi網(wǎng)絡密碼被破解會給個人和企業(yè)等帶來了嚴重的安全風險。
對于個人來說，首先，WiFi網(wǎng)絡被多人使用會占用您的部分帶寬，會極大影響網(wǎng)速，影響您自身的正常上網(wǎng)體驗。其次，攻擊者可以通過發(fā)起中間人（MITM） 攻擊等各種技術手段截取用戶上網(wǎng)設備發(fā)送和接受的數(shù)據(jù)，用戶設備中的個人隱私容易遭到泄露。再次，攻擊者可以通過劫持網(wǎng)絡竊取您的重要帳戶信息，例如銀行帳戶、電子郵件帳戶以及其它敏感憑據(jù)，使您的財產(chǎn)安全失去保障。最后，如果路由器的默認密碼沒有更改的話，黑客能輕易獲得路由器的管理權，從而篡改并劫持DNS，甚至還可以接管你家里的智能設備等等。
對于企業(yè)而言，攻擊者有可能獲得對遠程用戶的WiFi網(wǎng)絡的初始訪問權，然后跳到用戶的計算機并等待VPN連接或用戶前往辦公室，然后從那里橫向移動至整個公司網(wǎng)絡。
那么，我們該如何保護自己的WiFi網(wǎng)絡安全呢？
一是提高密碼強度。設置更加復雜的WiFi密碼，使用數(shù)字加字母、符號，建議字母使用大小寫，也可選擇特殊符號，并且密碼長度至少要在 10 個字符以上。更改路由器的默認用戶名和密碼。
二是更新路由器固件版本。禁用弱加密協(xié)議（如 WAP 或 WAP1）。
三是勤換密碼。就像定期更換電腦系統(tǒng)密碼一樣，定期修改自己的WiFi密碼，保證安全性。
四是隱藏WiFi名稱。讓他人搜索不到你的WiFi。
五是禁用路由器的WPS功能和漫游模式。
最后，需要說明的是，如果應用多重身份驗證（MFA），那么破解WiFi網(wǎng)絡密碼幾乎不可能成功。但對于個人WiFi網(wǎng)絡來說，將多重身份驗證應用于個人WiFi網(wǎng)絡是不切實際的作法。因為，多重身份驗證不太可能被廣泛用于一般消費者，這從實用性方面已被PASS掉了。
