Wi-Fi WPA2 “Kr00k”误差剖析与复现
宣布时间 2020-03-261.研究配景
在今年2月份的RSA大会上，ESET的研究职员果真披露Wi-Fi芯片保存严重清静误差CVE-2019-15126，并将其命名为“Kr00k”。攻击者可以使用“Kr00k”解密无线网络流量，获取传输历程中的敏感数据。
Kr00k误差影响部分装置Broadcom和Cypress Wi-Fi芯片的装备，这两家芯片产品被普遍应用于手机、平板电脑及IOT装备中。守旧预计，全球总计凌驾10亿的装备受该误差的影响。
2.误差剖析
2.1 误差原理
在先容Kr00k误差之前，先简朴相识下WPA2协议。现在基于AES-CCMP的WPA2协议是Wi-Fi网络中最普遍的标准。下图是客户端（Station, STA）毗毗邻入点（Access Point, AP）的新闻交互历程。
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盘算天生，而PMK由ANonce、SNonce和双方MAC地址等盘算天生。PTK分为KCK、KEK和TK三部分，其中，KCK用于MIC校验，KEK用于加密GTK，TK为数据加密密钥。四次握手完成后，传输数据使用TK举行加密。
在WPA2协议中，扫除关联操作可以由未经身份验证和未加密的管理帧触发，Kr00k误差与扫除关联操作亲近相关。在下图所示中，当站点的毗连会话扫除关联后，生涯在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举行加密并传输，将导致误差爆发。
攻击者使用无线网卡即可完成入侵，通过一直触发扫除关联、重新关联，然后使用全零TK对捕获的数据帧举行解密，从而获取敏感信息。
2.2 固件剖析
本文选取Nexus5中的BCM4339芯片固件举行剖析。首先，定位固件中盘算ptk的位置，如下图所示。
然后，对其上层函数wlc_wpa_sup_eapol举行剖析。
wlc_wpa_sup_eapol挪用wpa_pmk_to_ptk时，传入的参数划分为mac1、mac2、Nonce1、Nonce2、pmk、pmk_len、ptk、ptk_len。ptk盘算效果被生涯在wpa_ptk结构体偏移0x8c位置中。
wlc_sup_attach函数用于处置惩罚STA的初始化毗连，该函数对wpa_ptk结构体举行内存分派和初始化，wpa_ptk结构体巨细为0x13C。
当初始化失败、毗连超时或扫除毗连的时间，则会挪用wlc_sup_detach函数对wpa_ptk结构体举行置零操作。
3.误差验证
3.1 测试情形
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装备名称 |
数目 |
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受影响的装备 |
Nexus5 |
1 |
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iphone6s手机 |
1 |
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|
Attacker |
NETGEAR网卡 |
2 |
3.2 测试办法
（1）对wireshark解密数据包的相关功效举行patch，使其能够乐成解密全零TK加密的数据。
（2）使用patch后的wireshark监听目的装备和AP通讯的数据包。
（3）使用目的装备毗连AP并恣意会见网页。
（4）对AP和测试目的发送Disassocation包。
（5）重复执行办法（3）和（4），视察wireshark中数据包是否解密。
3.3 测试效果
Nexus 5：
iphone 6s：
可以看出，Nexus 5和iphone 6s部分数据被乐成解密。
4.影响规模
现在已知受影响的装备有：
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.清静建议
装备制造商已宣布的清静建议如下：
?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