无线安全之基于射频的精确阻断技术

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对于入侵防御设备而言，有效的通讯阻断方式作为抑制攻击的有效方式，是不可或缺的。在有线网络中，阻断多数由串行接入网络的网关设备来完成，阻断的方法主要通过丢弃数据报文来实现。在具体实现上，可以分为基于MAC地址的阻断、基于 IP 地址的阻断、基于端口的阻断以及基于连接/应用的阻断，或者是基于这几种阻断方式的组合。
           
          由于这几种阻断实现方式的区别，在阻断效果上也会有所差异。大体来说前两者，即基于MAC和IP的阻断，通常会阻断用户的所有网络流量，较为严格；而后两者，只是阻断某个用户的特定连接，该方式较为精确，可以更加灵活的满足客户的意图。
           
          此外，某些旁路接入的有线网络设备，会采取另外一些阻断方法，例如通过发送TCP Reset 报文来结束 TCP 连接，通过发送 ARP 欺骗报文来将数据报文重定向到某个不可达的目的，以及通过其他应用层控制报文来拆除连接，等等。
           
          综上，在有线网络中，串行阻断方式相对于旁路阻断是一种更为有效、可靠的方式，而旁路阻断则需要更多的学习、伪造、管理等较为复杂的过程，来保证阻 断的效果。但在另一方面，旁路阻断相对于串行阻断的优势在于，旁路阻断对于现有网络影响较小，在部署时，基本不需要修改网络拓扑；在工作时，由于通常不作 为业务转发的枢纽，或不参与承载业务，所以造成单点故障的可能性大为降低，这点往往使其更受网络管理人员的青睐。
           
          延伸到无线网络的阻断方式，由于目前 WLAN 网络通常为点对多点的架构，单纯从无线链路上考虑，是很难串行进去额外的设备的，因此串行阻断只能在有线网络侧考虑。但同时也面临另一个问题，如果仅在有 线侧阻断，此时，被阻断的无线设备实际已经接入了无线网络，在被阻断点之前的网络资源，理论上是都可以访问的，这存在较大的安全隐患。基于上述原因，启明 星辰无线安全引擎采用自主研发的基于射频的无线阻断技术，满足用户精准识别、可靠阻断的要求。
           

       

        通过有线设备阻断无线设备

       

        通过射频阻断无线设备

         

          射频阻断通常有两种方式，一种是射频干扰，通过长时间、大功率发送所在频段的干扰信号，来干扰无线设备的接收。其工作原理，通俗的讲，类似用高音喇叭对着人群播放，使得即使对面的人，也相互听不清对方说的话。由于采用在物理层进行干扰，因此这种实现方式较简单、可靠。
           
          但同时信号干扰方式也有一个比较大的缺点，即干扰效果与干扰器发出信号的场强正相关，即干扰信号场强越大，干扰效果越好，反之，则达不到理想效果。
           
          干扰器发出的信号场强需要远大于被干扰设备的信号场强，才能达到较好的阻断效果，但又不能违反国家电磁辐射相关规定，因此，通常干扰器的发射功率多≤1W，作用范围从几十平米至几百平米不等。
        另一种更为先进的阻断方式，是利用无线链路层或更上层协议的实现机制，其优势在于采用更智能的方式，以更小的代价（更少的发射时间、更小的发射功率），来达到精确阻断的目的。
           
          因为采用了与干扰器不同的工作原理，精确阻断设备可以用更低的发射功率来抑制无线设备的发射，从而达到与干扰器相同的工作效果，起到四两拨千斤的作 用。例如，阻断同等面积区域内的无线设备，精确阻断设备的发射功率只需干扰器的一半或更低，某些情况下，甚至只有干扰器发射功率的十分之一。
           
          另一方面，即使采用了如此低的发射功率，精确阻断设备也不总是处于发射状态。当其所工作的区域内，并没有出现需要阻断的对象时，设备仅仅处于监听状 态，对外完全不发射任何射频信号。而当需要被阻断的对象一旦出现，阻断设备及时开始有针对性的阻断动作，由于抑制了被阻断对象的发射功能，因此整个工作区 域内的信号场强不会有明显上升，甚至信号的总体场强会低于无线设备满负荷工作时的状态。
           
          此外，精确阻断设备允许所工作的区域内某些特定的无线设备可以使用，而其他无线设备被阻断，该策略可以有用户自由定义，这种智能的阻断方式，更是传统的射频干扰器所望尘莫及的。
           
          目前在无线上，较为常见的无线阻断手段包括去认证泛洪，去关联泛洪、认证泛洪、关联泛洪、早期 EAP 泛洪、EAPOL 启动泛洪、EAPOL退出泛洪、CTS泛洪、NAV 攻击、FakeAP、AirJack、FataJack 等等。这些方法各有优缺点，针对不同的无线设备，其表现也各有差异，因此需要灵活运用，并加以管理。
           
          在认证/去认证阻断过程中，阻断设备通过有针对性的发送认证、关联、去认证、去关联等报文，干扰无线终端与 AP 之间的控制过程，从而使无线终端无法关联成功，最终达到阻断的目的。
           

       

        认证关联阻断过程

         

          在 AirJack 阻断过程中，阻断设备通过影响 AP 的时隙分配，使得某些终端始终无法获得可用的时隙与 AP 通信，从而被阻断。尽管此时无线终端表现为与AP 已经建立了连接，但却无法进行通信。
           

       

         AirJack 阻断过程

         

          在 FakeAP 阻断过程中，阻断设备会扮演假冒 AP 的角色，将目标无线终端主动牵引至自己假冒的 AP 上，并同时起到无线蜜罐的作用。被阻断的无线终端与阻断设备假冒的 AP 成功的进行了无线连接，并开始发送数据，阻断设备并不中转这些数据，而是将其丢弃，从而达到阻断的效果。
           

       

        FakeAP 阻断过程

         

          综合上述多种方法，启明星辰无线安全引擎在充分研究的基础上，经过长期实践、积累，逐步形成一套阻断知识库，采用了灵活的阻断管理策略，针对不同的无线设备，迅速的找到更为有效的阻断方法，同时结合发现、学习、反馈等过程，动态调整该方法，从而达到可靠的阻断效果。
           

       

        阻断知识库及管理