Wi-Fi 安全协议：WEP、WPA2、WPA3

无线网络通过空中广播信号，会穿过有线网络所遵守的物理边界。处于 Wi-Fi 信号范围内的任何人，都可以尝试连接或捕获流量，而无需实际进入建筑物。这使得无线网络天生比有线网络更容易暴露。WEP、WPA、WPA2 和 WPA3 等安全协议逐步发展，用于解决前代协议中发现的弱点。理解这一演进过程，对于 Security+ 考试以及审计现实环境中的无线网络都至关重要。

WEP（有线等效保密）是最初的 802.11 安全标准，于 1997 年推出。它使用 40 位（后来为 104 位）的密钥、RC4 流密码和 24 位初始化向量（IV）。IV 太短了——只有 1600 万种可能值，因此在繁忙网络中会迅速重复。攻击者可以收集足够多的、使用重复 IV 的帧，再通过统计分析恢复秘密密钥。Aircrack-ng 等工具只需捕获约 50,000 个数据包，就能在几分钟内破解 WEP。WEP 已完全失效，绝不能使用。

WPA（Wi-Fi Protected Access）于 2003 年发布，当时 802.11i 标准仍在最终确定过程中，用于提供紧急修复方案。WPA 引入了 TKIP（临时密钥完整性协议），增加了逐数据包密钥混合函数和序列计数器，以解决 WEP 重复使用 IV 的问题。它还增加了称为 Michael 的消息完整性检查（MIC），用于检测数据包是否被篡改。不过，TKIP 仍使用 RC4，也继承了部分弱点。WPA 的设计目标是通过固件更新运行在现有 WEP 硬件上，如今已被视为弃用协议。

WPA2 实现了完整的 IEEE 802.11i 标准，并于 2004 年取代 WPA，成为主流 Wi-Fi 安全协议。其关键改进是 CCMP（计数器模式 CBC-MAC 协议），它使用 高级加密标准取代 RC4。AES-CCMP 使用 128 位密钥，同时提供加密和完整性保护。WPA2 有两种模式：Personal（PSK）使用共享密码短语，适合家庭和小型办公室；Enterprise（802.1X/RADIUS）则为企业环境中的每位用户使用单独的证书或凭据。

WPA2-PSK 的安全性依赖于客户端连接时进行的四次握手。AP 和客户端通过交换随机数并计算成对瞬时密钥（PTK），证明双方都知道预共享密钥。攻击者捕获这次握手后，可以尝试进行离线字典攻击——测试数百万个密码——而无需与 AP 交互。较新的 PMKID attack（2018 年）会从第一条 EAPOL 消息中提取单个 PMKID 帧，无需捕获完整的客户端身份验证，因此破解 WPA2-PSK 不再需要被动捕获。

WPA3 于 2018 年推出，用于解决 WPA2 的弱点。其最重要的改进是使用 SAE（同时认证对等实体）（也称为 Dragonfly）取代 PSK 四次握手。SAE 提供前向保密——即使密码后来泄露，捕获的流量也无法被追溯解密——并且能够防止离线字典攻击，因为每次登录尝试都必须与 AP 交互。WPA3-Enterprise 要求在敏感环境中使用 192 位安全套件。WPA3 还引入了增强型开放（OWE），可在无需密码的情况下加密开放网络。

PMF（受保护的管理帧）由 802.11w 定义，为取消身份验证和解除关联等管理帧提供完整性保护。没有 PMF 时，这些帧未经身份验证，处于无线电范围内的任何人都可以伪造它们，从而实施取消身份验证攻击，将客户端踢出网络。PMF 在 WPA2 中是可选的，但在 WPA3 中是强制的。在 WPA2 网络中启用 PMF，可以阻止大多数基于取消身份验证的攻击，包括许多 evil-twin 和握手捕获攻击所需的前置步骤。

WPS（Wi-Fi Protected Setup）旨在通过 8 位 PIN 或按键操作，简化设备连接到 WPA2 网络的过程。PIN 方法存在严重缺陷：8 位 PIN 实际上由两个独立的 4 位 PIN 组成，并分别进行验证，使密钥空间从 1 亿种组合减少到 11,000 种。Reaver 和 Bully 工具可以在数小时内通过暴力破解得到 WPS PIN。即使设备已锁定，某些 AP 仍会重置锁定计时器。应完全禁用基于 PIN 的 WPS；按键式 WPS 的攻击窗口较小，但仍然存在风险。

为无线网络选择强加密，需要选择正确的协议和配置。从最强到最弱的推荐层级是：WPA3-Enterprise > WPA3-Personal > WPA2-Enterprise > WPA2-Personal。对于 WPA2/3-Personal，请使用至少包含 20 个随机字符的密码短语，以抵御离线字典攻击。完全避免使用 TKIP——只使用 CCMP/AES。请明确配置密码套件，而不是允许混合模式，因为为了向后兼容旧设备，混合模式可能会协商到较弱的密码算法。

Security+ 考试经常测试您比较无线协议的能力。关键区别包括：WEP 使用带有已失效短 IV 的 RC4——始终是错误选择。WPA/TKIP 已被弃用，并且同样使用 RC4。WPA2/CCMP 使用 AES，是当前最低可接受标准。WPA3/SAE 增加了前向保密，并消除了离线字典攻击。对于组织而言，Enterprise 模式（802.1X/RADIUS）始终比 Personal/PSK 模式更安全。请记住这些区别，以及引入每项标准的原因。

许多合规框架要求采取特定的无线安全控制措施。对于任何处于持卡人数据合规范围内的无线网络，PCI-DSS 都要求使用 WPA2 或更高版本，并采用 AES 加密。组织还必须每季度清点所有无线接入点，并测试是否存在 Rogue AP。HIPAA 要求对包含 PHI 的无线数据进行加密。审计人员会检查网络文档、加密标准、Rogue AP 检测方案以及定期无线漏洞评估。在 PCI 环境中未从 WEP 或 WPA/TKIP 升级，可能导致巨额处罚。

在本课中，您学习了：由于 IV 过短以及 RC4 存在弱点，WEP 已完全失效，绝不能使用；WPA2/CCMP 使用 AES，但 WPA2-Personal 容易受到针对已捕获四次握手的离线字典攻击；WPA3/SAE 提供前向保密，并要求与 AP 主动交互，从而防止离线破解。接下来，我们将探索具体的无线攻击，包括 evil twin 和取消身份验证技术。