Protocoles de sécurité Wi-Fi : WEP, WPA2, WPA3

Les réseaux sans fil diffusent leurs signaux dans l'air, au-delà des limites physiques que les réseaux filaires respectent. Toute personne se trouvant à portée d'un signal Wi-Fi peut tenter de se connecter ou de capturer du trafic sans accéder physiquement à un bâtiment. Les réseaux sans fil sont donc intrinsèquement plus exposés que les réseaux filaires. Les protocoles de sécurité — WEP, WPA, WPA2 et WPA3 — ont été développés progressivement pour corriger les faiblesses de leurs prédécesseurs. Comprendre cette évolution est essentiel pour l'examen Security+ et pour auditer des environnements sans fil réels.

WEP (Wired Equivalent Privacy) était la norme de sécurité 802.11 originale, introduite en 1997. Elle utilisait une clé de 40 bits (puis de 104 bits) avec le chiffrement par flot RC4 et un vecteur d'initialisation (IV) de 24 bits. L'IV était beaucoup trop court : avec seulement 16 millions de valeurs possibles, les IV se répètent rapidement sur les réseaux très sollicités. Les attaquants pouvaient collecter suffisamment de trames contenant des IV répétés pour retrouver la clé secrète grâce à une analyse statistique. Des outils comme Aircrack-ng peuvent casser WEP en quelques minutes en capturant à peine 50 000 paquets. WEP est totalement compromis et ne doit jamais être utilisé.

WPA (Wi-Fi Protected Access) a été publié en 2003 comme correctif d'urgence pendant la finalisation de la norme 802.11i. WPA a introduit TKIP (Temporal Key Integrity Protocol), qui ajoutait une fonction de mélange de clés par paquet et un compteur de séquence afin de résoudre le problème de réutilisation des IV de WEP. Il ajoutait également un contrôle d'intégrité des messages (MIC) appelé Michael pour détecter la falsification des paquets. Cependant, TKIP utilise toujours RC4 et hérite de certaines de ses faiblesses. WPA a été conçu pour fonctionner sur le matériel WEP existant grâce à une mise à jour du micrologiciel et est désormais considéré comme obsolète.

WPA2 implémente la norme IEEE 802.11i complète et a remplacé WPA comme protocole de sécurité Wi-Fi courant en 2004. L'amélioration essentielle est CCMP (Counter Mode with CBC-MAC Protocol), qui utilise AES à la place de RC4. AES-CCMP assure à la fois le chiffrement et la protection de l'intégrité au moyen d'une clé de 128 bits. WPA2 possède deux modes : Personal (PSK) utilise une phrase secrète partagée et convient aux particuliers et aux petits bureaux, tandis que Enterprise (802.1X/RADIUS) utilise des certificats ou des identifiants individuels pour chaque utilisateur dans les environnements d'entreprise.

La sécurité WPA2-PSK dépend de la négociation en 4 étapes qui se produit lorsqu'un client se connecte. L'AP et le client prouvent tous deux qu'ils connaissent la clé prépartagée en échangeant des valeurs aléatoires et en calculant une clé transitoire par paire (PTK). Un attaquant qui capture cette négociation peut tenter une attaque par dictionnaire hors ligne — en testant des millions de mots de passe — sans interagir avec l'AP. La nouvelle attaque PMKID (2018) extrait une seule trame PMKID du premier message EAPOL, ce qui évite de capturer une authentification complète du client et rend inutile la capture passive pour casser WPA2-PSK.

WPA3 a été introduit en 2018 pour corriger les faiblesses de WPA2. Son amélioration la plus importante consiste à remplacer la négociation PSK en 4 étapes par SAE (Simultaneous Authentication of Equals), également appelé Dragonfly. SAE assure la confidentialité persistante : le trafic capturé ne peut pas être déchiffré rétroactivement, même si le mot de passe est compromis ultérieurement. Il empêche également les attaques par dictionnaire hors ligne, car chaque tentative de connexion nécessite une interaction avec l'AP. WPA3-Enterprise impose une suite de sécurité de 192 bits pour les environnements sensibles. WPA3 introduit aussi Enhanced Open (OWE), qui chiffre les réseaux ouverts sans exiger de mot de passe.

PMF (Protected Management Frames), défini dans 802.11w, assure la protection de l'intégrité des trames de gestion telles que celles de désauthentification et de désassociation. Sans PMF, ces trames ne sont pas authentifiées et peuvent être falsifiées par toute personne à portée radio, ce qui permet des attaques de désauthentification qui expulsent les clients du réseau. PMF est facultatif dans WPA2, mais obligatoire dans WPA3. Activer PMF sur les réseaux WPA2 bloque la plupart des attaques fondées sur la désauthentification, notamment l'étape préalable de nombreuses attaques par faux jumeau et de capture de négociation.

WPS (Wi-Fi Protected Setup) a été conçu pour simplifier la connexion des appareils aux réseaux WPA2 à l'aide d'un code PIN à 8 chiffres ou d'un bouton-poussoir. La méthode par PIN présente une faille critique : le PIN à 8 chiffres est en réalité composé de deux PIN indépendants de 4 chiffres, validés séparément, ce qui réduit l'espace des clés de 100 millions à 11 000 combinaisons. Les outils Reaver et Bully peuvent tester toutes les combinaisons d'un PIN WPS en quelques heures. Même après un verrouillage, certains AP réinitialisent le délai de verrouillage. Le WPS fondé sur un PIN doit être entièrement désactivé ; le WPS par bouton-poussoir offre une fenêtre d'attaque plus réduite, mais présente toujours un risque.

Choisir un chiffrement robuste pour votre réseau sans fil consiste à sélectionner le protocole et la configuration appropriés. La hiérarchie recommandée, du plus robuste au plus faible, est la suivante : WPA3-Enterprise > WPA3-Personal > WPA2-Enterprise > WPA2-Personal. Pour WPA2/3-Personal, utilisez une phrase secrète d'au moins 20 caractères aléatoires afin de résister aux attaques par dictionnaire hors ligne. Évitez complètement TKIP : utilisez uniquement CCMP/AES. Configurez explicitement les suites de chiffrement plutôt que d'autoriser le mode mixte, qui pourrait négocier un chiffrement plus faible pour assurer la compatibilité avec d'anciens appareils.

L'examen Security+ évalue fréquemment votre capacité à comparer les protocoles sans fil. Principaux éléments distinctifs : WEP utilise RC4 avec un IV court et compromis — c'est toujours le mauvais choix. WPA/TKIP est obsolète et utilise également RC4. WPA2/CCMP utilise AES et constitue actuellement le niveau minimal acceptable. WPA3/SAE ajoute la confidentialité persistante et élimine les attaques par dictionnaire hors ligne. Le mode Enterprise (802.1X/RADIUS) est toujours plus sécurisé que le mode Personal/PSK pour les organisations. Mémorisez ces différences et la raison de l'introduction de chacune d'elles.

De nombreux référentiels de conformité imposent des contrôles de sécurité sans fil précis. PCI-DSS exige WPA2 ou une version ultérieure avec chiffrement AES pour tout réseau sans fil relevant du périmètre des données des titulaires de cartes. Les organisations doivent également recenser tous les points d'accès sans fil chaque trimestre et rechercher les AP malveillants. HIPAA exige le chiffrement des données sans fil contenant des PHI. Les auditeurs recherchent la documentation réseau, les normes de chiffrement, les programmes de détection des AP malveillants et les évaluations périodiques des vulnérabilités sans fil. Ne pas abandonner WEP ou WPA/TKIP dans un environnement PCI peut entraîner des sanctions importantes.

Dans cette leçon, vous avez appris que WEP est totalement compromis en raison de son IV court et des faiblesses de RC4 et ne doit jamais être utilisé ; que WPA2/CCMP utilise AES, mais que WPA2-Personal est vulnérable aux attaques par dictionnaire hors ligne contre les négociations en 4 étapes capturées ; et que WPA3/SAE assure la confidentialité persistante et empêche le cassage hors ligne en exigeant une interaction active avec l'AP. Nous allons maintenant étudier des attaques sans fil précises, notamment le faux jumeau et les techniques de désauthentification.