Wi-Fi WPA2 “Kr00k”缝隙分析与复现
颁布功夫 2020-03-261.钻研布景
在今年2月份的RSA大会上，，ESET的钻研人员公开披露Wi-Fi芯片存在严重安全缝隙CVE-2019-15126，，并将其定名为“Kr00k”。攻击者能够利用“Kr00k”解密无线网络流量，，获取传输过程中的敏感数据。
Kr00k缝隙影响部门装置Broadcom和Cypress Wi-Fi芯片的设备，，这两家芯片产品被宽泛利用于手机、、平板电脑及IOT设备中。守旧估计，，全球总计超过10亿的设备受该缝隙的影响。
2.缝隙分析
2.1 缝隙道理
在介绍Kr00k缝隙之前，，先单一相识下WPA2和谈。目前基于AES-CCMP的WPA2和谈是Wi-Fi网络中最普遍的尺度。下图是客户端（Station, STA）衔接接入点（Access Point, AP）的新闻交互过程。
STA和AP在四次握手中，，协商会话密钥PTK（Pairwise Transient Key），，PTK是由PMK和PKE推算天生，，而PMK由ANonce、、SNonce和双方MAC地址等推算天生。PTK分为KCK、、KEK和TK三部门，，其中，，KCK用于MIC校验，，KEK用于加密GTK，，TK为数据加密密钥。四次握手实现后，，传输数据使用TK进行加密。
在WPA2和谈中，，解除关联操作能够由未经身份验证和未加密的治理帧触发，，Kr00k缝隙与解除关联操作亲昵有关。鄙人图所示中，，当站点的衔接会话解除关联后，，保留在Wi-Fi芯片中的会话密钥(TK)被置零，，若是使用已置零的TK密钥对芯片缓存中的数据进行加密并传输，，将导致缝隙产生。
攻击者利用无线网卡即可实现入侵，，通过不休触发解除关联、、重新关联，，而后使用全零TK对捕获的数据帧进行解密，，从而获取敏感信息。
2.2 固件分析
本文拔取Nexus5中的BCM4339芯片固件进行分析。首先，，定位固件中推算ptk的地位，，如下图所示。
而后，，对其上层函数wlc_wpa_sup_eapol进行分析。
wlc_wpa_sup_eapol挪用wpa_pmk_to_ptk时，，传入的参数别离为mac1、、mac2、、Nonce1、、Nonce2、、pmk、、pmk_len、、ptk、、ptk_len。ptk推算了局被保留在wpa_ptk结构体偏移0x8c地位中。
wlc_sup_attach函数用于处置STA的初始化衔接，，该函数对wpa_ptk结构体进行内存分配和初始化，，wpa_ptk结构体巨细为0x13C。
当初始化失败、、衔接超时或解除衔接的时辰，，则会挪用wlc_sup_detach函数对wpa_ptk结构体进行置零操作。
3.缝隙验证
3.1 测试环境
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设备名称 |
数量 |
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受影响的设备 |
Nexus5 |
1 |
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iphone6s手机 |
1 |
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|
Attacker |
NETGEAR网卡 |
2 |
3.2 测试步骤
（1）对wireshark解密数据包的有关职能进行patch，，使其可能成功解密全零TK加密的数据。
（2）使用patch后的wireshark监听指标设备和AP通讯的数据包。
（3）使用指标设备衔接AP并肆意接见网页。
（4）对AP和测试指标发送Disassocation包。
（5）反复执行步骤（3）和（4），，观察wireshark中数据包是否解密。
3.3 测试了局
Nexus 5：：
iphone 6s：：
能够看出，，Nexus 5和iphone 6s部门数据被成功解密。
4.影响领域
目前已知受影响的设备有：：
Amazon Echo 2nd gen
Amazon Kindle 8th gen
Apple iPad mini 2
Apple iPhone 6, 6S, 8, XR
Apple MacBook Air Retina 13-inch 2018
Google Nexus 5
Google Nexus 6
Google Nexus 6P
Raspberry Pi 3
Samsung Galaxy S4 GT-I9505
Samsung Galaxy S8
Xiaomi Redmi 3S
Asus RT-N12
Huawei B612S-25d
Huawei EchoLife HG8245H
Huawei E5577Cs-321
5.安全建议
设备制作商已颁布的安全建议如下：：
?https://support.apple.com/en-us/HT210721
?https://support.apple.com/en-us/HT210722
?https://support.apple.com/en-us/HT210788
?https://www.arubanetworks.com/assets/alert/ARUBA-PSA-2020-003.txt
?https://tools.cisco.com/security/center/content/CiscoSecurityAdvisory/cisco-sa-20200226-wi-fi-info-disclosure
?https://www.huawei.com/en/psirt/security-notices/huawei-sn-20200228-01-kr00k-en
?https://www.microchip.com/design-centers/wireless-connectivity/embedded-wi-fi/kr00k-vulnerability
?https://www.mist.com/documentation/mist-security-advisory-kr00k-attack-faq/
?https://www.zebra.com/us/en/support-downloads/lifeguard-security/kr00k-vulnerability.html
京公网安备11010802024551号