МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«Воронежский государственный технический университет»
Кафедра систем информационной безопасности
БЕСПРОВОДНЫЕ СИСТЕМЫ СВЯЗИ И ИХБЕЗОПАСНОСТЬ
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
квыполнению лабораторных работ № 1 - 3 для студентов специальности 10.05.02 «Информационная безопасность телекоммуникационныхсистем»
очной формы обучения
Воронеж 2021
УДК 681.3(07) ББК 32.81я7
Составитель С. А. Ермаков
Беспроводные системы связи и их безопасность: методические указания к выполнению лабораторных работ № 1- 3 для студентов специальности 10.05.02 «Информационная безопасность телекоммуникационных систем» очной формы обучения / ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет»; сост.: С. А. Ермаков. Воронеж, 2021.38 с.
Посвящены детальному исследованию принципов организации защищенных беспроводных сетей связи, а также изучению средств анализа защищенности и параметров сети.
Предназначены для студентов специальности 10.05.02 «Информационная безопасность телекоммуникационныхсистем» очной формы обучения.
Методические указания подготовлены в электронном виде и содержатся в файле Ермаков_ЛР_БССиБ1. pdf.
Ил. 17. Табл. 3. Библиогр.: 6 назв.
УДК 681.3(07)
ББК 32.81я7
Рецензент − А. Г. Остапенко, д-р техн. наук, проф., зав. кафедрой систем информационной безопасности ВГТУ
Издаетсяпо решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета
ВВЕДЕНИЕ
Методические указания разработаны для студентов специальности 10.05.02 «Информационная безопасность телекоммуникационныхсистем» очной формы обучения.
Целью работы является помощь обучающимся в изучении дисциплины и выполнении лабораторных работ. Также приводятся краткие теоретические сведения о принципах организации защищенных беспроводных сетей связи.
В методических указаниях представлены три лабораторные работы. Дается порядок выполнения и рекомендации к выполнению, которые позволят обучающимся систематизировать, углубить и конкретизировать теоретические знания.
3
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1 ПОДКЛЮЧЕНИЕ К БЕСПРОВОДНОЙ СЕТИ
Цель работы: научиться подключаться к беспроводнойсети.
Теоретические сведения
1.Беспроводные сети
Термин WDS (Wireless Distribution System) расшиф-
ровывается как «распределённая беспроводная система». Если говорить упрощённо, то данная технология позволяет точкам доступа устанавливать беспроводное соединение не только с беспроводными клиентами, но и между собой. Бес-проводные сети, называемые также Wi-Fi или WLAN(Wireless LAN)-ceти,
обладают, по сравнению с традиционными проводными сетями, немалыми преимуществами,главным из которых, конечно же, является простота развёртывания.
Обычно схема Wi-Fi сети содержит не менее одной точки доступа и не менее одного клиента. Также возможно подключение двух клиентов в режиме точка-точка (Ad-hoc),когда точка доступа не используется, а клиенты соединяются посредством сетевых адаптеров «напрямую». Точка доступа передаёт свой идентификатор сети (SSID (англ.)) с помощью специальных сигнальных пакетов на скорости 0,1 Мбит/с каждые 100 мс. Поэтому 0,1 Мбит/с — наименьшая скоростьпередачи данных для Wi-Fi. Зная SSID сети, клиент может выяснить, возможно ли подключение к данной точке доступа. При попадании в зону действия двух точек доступа с идентичными SSID приёмник может выбирать между ними на основании данных об уровне сигнала. Стандарт Wi-Fi даёт клиенту полную свободу при выборе критериев для соединения. Более подробно принцип работы описан в официальномтексте стандарта.
Однако стандарт не описывает все аспекты построения беспроводных локальных сетей Wi-Fi, и возникает необ-ходи-
4
мость классификации способов построения беспроводных локальных сетей.
2.Методы защиты сетей Wi-Fi
Фильтрация МАС-адресов:
Данный метод не входит в стандарт IEEE 802.11.
Фильтрацию можно осуществлять тремя способами:
•точка доступа позволяет получить доступ станциям с любым МАСадресом;
•точка доступа позволяет получить доступ только станциям, чьи МАСадреса находятся в доверительном списке;
•точка доступа запрещает доступ станциям, чьи МАСадреса находятся в “чёрном списке”.
Наиболее надежным с точки зрения безопасности является второй вариант, хотя он не рассчитан на подмен MACад- реса, что легко осуществить злоумышленнику.
Режим скрытого идентификатора SSID (англ. Service Set IDentifier):
Для своего обнаружения точка доступа периодически рассылает кадры-маячки (англ, beacon frames). Каждый такой кадр содержит служебную информацию для подключения и, в частности, присутствует SSID (идентификатор беспроводной сети). В случае скрытого SSID это поле пустое, т.е. невоз- можно обнаружение вашей беспроводной сети и нельзя к ней подключиться, не зная значение SSID . Но все станции в сети, подключенные к точке доступа, знают SSID и при подклю- чении, когда рассылают Probe Request запросы, указывают идентификаторы сетей, имеющиеся в их профилях подклю- чений. Прослушивая рабочий трафик, с легкостью можно получить значение SSID, необходимое для подключения к желаемой точке доступа.
5
Wired Equivalent Privacy (WEP) — алгоритм для обес-
печения безопасности сетей Wi-Fi. Используется для обеспечения конфиденциальности и защиты передаваемых данных авторизированных пользователей беспроводной сети от прослушивания.
WPA и WPA2 (Wi-Fi Protected Access) —обновлённая программа сертификации устройств беспроводной связи. Технология WPA пришла на замену технологии защиты беспро- водных сетей WEP.
Задачи
1.Изучить представленную информацию о беспроводных сетях.
2.Используя компьютер подключиться к беспроводной
сети.
3.Используя компьютер подключиться к беспроводной сети, защищённой паролем.
4.Используя компьютер подключиться к беспроводной сети, не ведущей рассылки имени сети.
5.Составить отчет по пунктам 2-4.
Порядок выполнения работы
1.Изучить теоретическую часть данной работы и получить представление о беспроводных сетях.
2.Подключение к публичной беспроводной сети
2.1.Для подключения к сети нажмите кнопку «Пуск».
2.2.Выберите «Компьютер»
.
6
2.3. Слева в меню выберите «Сеть» и далее вверху вкладку «Центр управления сетями и общим доступом».
2.4.Выберите «Подключиться к сети».
2.5.Справа в нижнем углу появится меню с указанием всех доступных сетей. Выберите «network_l» (Сеть названа «network_l» в качестве примера. Для подключения к сети всегда нужно знать ее название. Так как большинство действующих беспроводных сетей защищены паролем, Вы просто не сможете подключиться к чужой сети.)
2.6.Нажав на название сети, Вы сможете подключиться к ней. Нажмите кнопку «Подключение».
2.7.Галочку напротив пункта «Подключаться автоматически» в данной работе ставить не нужно. Убедитесь, что она не стоит по умолчанию. (Через некоторое время появится окно загрузки. Дождитесь подключения.)
2.8.В открывшимся окне, выберите пункт «Домаш-
няя сеть».
2.9.Если сеть определилась как общественная, в центре управления сети и общим доступом выберите «Выбор домашней группы и параметров общего доступа».
2.10.Выбрать «Что такое расположение сети?» После этого появится та же форма, что в шаге 2.8
2.11.После удачного подключения к сети на экране монитора обратите внимание, что на линии между пользователем (USER7-PC) и сетью (network_l) пропал красный крестик, об означающий отсутствие подключения (рис. 1.1).
7
Рис. 1.1. После удачного подключения
2.12.В центре управления сетями и общим доступом выберите «Беспроводное сетевое соединение 2». В появившейся форме нажмите кнопку «Сведения».
2.13.В центре управления сетями и общим доступом выбрать пункт «Подключиться к сети», затем «Подключение к интернету», «Беспроводное». В появившемся окне выберите сеть «network_l» и нажмите кнопку «отключение». Или просто выберите иконку беспроводного подключения в правом нижнем углу экрана и отключитесь от выбранной сети.
2.14.Подключение к беспроводной сети, защищен-
ной паролем.
2.15.Дождитесь, пока администратор сменит настройки сети. Повторите пункты 2.1-2.7.
2.16.После нажатия кнопки «Подключение» на экране появится диалоговое окно, в котороенужно ввести пароль. Пароль уточните у администратора сети или преподавателя.
2.17.В центре управления сетями и общим доступом убедитесь в том, что сеть подключена.
2.18.Отключитесь от сети так же, как в пункте 1.13
3.Подключение к беспроводной сети, не ведущей рассылку имени сети.
3.1.Дождитесь, пока администратор сменит настройки сети. В центре управления сетями иобщим доступом выберите пункт «Настройка нового подключения или сети».
8
3.2. В появившемся окне выберите пункт «доба-
вить».
3.3. Выберите «Создать профиль сети вруч-
ную».
3.4. Задайте настройки сети, как показано на рис. 1.2. В случае, если в сети применяется другой тип безопасности, следует выбирать его.
Рис. 1.2. Создание профиля сети
3.5.Закройте появившееся окно.
4.Обмен данными внутри сети.
4.1.Зайдите в «Компьютер» и выберите слева пункт «Сеть». Помимо своего компьютера (его номер можно посмотреть в окне «Пуск» или в центре управления сетями и общим доступом) Вы увидите другие компьютеры, под-клю- ченные к сети.
4.2.Среди компьютеров, подключенных к сети, выберите один чужой компьютер по указанию администратора сети или преподавателя. Откройте на этом компьютере папку
«WiFi».
4.3.Создайте в этой папке текстовый файл или новую папку с номером своего компьютера.
9
4.4.Зайдите в соответствующую папку на своем компьютере и убедитесь, что в ней с другого компьютера сети создан файл или папка.
4.5.Отключитесь от сети. Обратите внимание, что в разделе «Сеть» отсутствуют другие компьютеры.
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2 КОНФИГУРИРОВАНИЕ И НАСТРОЙКА СЕТИ WI-FI С ТОПОЛОГИЕЙ BSS
Цель работы: Получение практических навыков создания сетей Wi-Fi с топологией BSS, а также исследование влияния различных факторов на пропускную способность беспроводной локальной сети.
Теоретические сведения
Топология Basic Service Set − (BSS) беспроводной локальной сети является известной по системам мобильной связи топологией «точка − множество точек». При использовании такой топологии все пользовательские станции находятся в зоне действия точки доступа (Access Point - AP). Всепакеты, передаваемые от одной абонентской станции к другой, поступают сначала на точку доступа, а затем на станциюполучатель (рис 2.1).
10
Рис. 2.1. Топология BSS
Точка доступа обеспечивает подключение абонентских станций сети Wi-Fi к проводной сети (например, к сети
Ethernet).
Часто производители оборудования называют также эту топологию Инфраструктурой (Infrastructure).
Задачи
1.Изучить настройки радиоинтерфейса точки доступа.
2.Развернуть сеть Wi-Fi с заданными преподавателемхарактеристиками.
3.Измерить среднюю пропускную способность сети содной точкой доступа и двумя станциями.
4.Оценить влияние механизма RTS/CTS и режима фрагментации на пропускную способность сети.
5.Оценить влияние соканальных сетей Wi-Fi на пропускную способность сети.
6.Исследовать влияние количества подключенных абонентских станций на пропускную способность сети.
11