Privacidad equivalente a la de Wired

Wired Equivalent Privacy ( WEP ) es un algoritmo de seguridad obsoleto para redes inalámbricas 802.11 . Se introdujo como parte del estándar original IEEE 802.11 ratificado en 1997. La intención era proporcionar un nivel de seguridad y privacidad comparable al de una red cableada tradicional . ^{[ 1 ]} WEP, reconocible por su clave de 10 o 26 dígitos hexadecimales (40 o 104 bits), fue ampliamente utilizado en su momento y a menudo era la primera opción de seguridad que las herramientas de configuración de enrutadores presentaban a los usuarios. ^{[ 2 ] [ 3 ]} Después de que se revelara una grave falla de diseño en el algoritmo en 2001, ^{[ 4 ]} WEP dejó de considerarse un método seguro de conexión inalámbrica; sin embargo, en la gran mayoría de los casos, los dispositivos de hardware Wi-Fi que dependían de la seguridad WEP no podían actualizarse para operar de forma segura. Algunos de los fallos de diseño de WEP se abordaron en WEP2, pero también demostró ser inseguro y nunca tuvo una amplia adopción ni estandarización. ^{[ 5 ]}

En 2003, la Wi-Fi Alliance anunció que WEP y WEP2 habían sido reemplazados por Wi-Fi Protected Access (WPA). En 2004, con la ratificación del estándar completo 802.11i (es decir, WPA2), el IEEE declaró que tanto WEP-40 como WEP-104 habían quedado obsoletos. ^{[ 6 ]} WPA conservó algunas características de diseño de WEP que seguían siendo problemáticas.

WEP era el único protocolo de cifrado disponible para los dispositivos 802.11a y 802.11b fabricados antes del estándar WPA, que estaba disponible para los dispositivos 802.11g . Sin embargo, algunos dispositivos 802.11b recibieron posteriormente actualizaciones de firmware o software para habilitar WPA, y los dispositivos más recientes lo tenían integrado. ^{[ 7 ]}

WEP fue ratificado como estándar de seguridad Wi-Fi el 17 de septiembre de 1999. Las primeras versiones de WEP no eran particularmente robustas, incluso para la época en que se lanzaron, debido a las restricciones estadounidenses a la exportación de diversas tecnologías criptográficas. Estas restricciones llevaron a los fabricantes a limitar sus dispositivos a un cifrado de 64 bits. Cuando se levantaron las restricciones, el cifrado se incrementó a 128 bits. A pesar de la introducción de WEP de 256 bits, la implementación de 128 bits sigue siendo una de las más comunes. ^{[ 8 ]}

WEP se incluyó como componente de privacidad del estándar original IEEE 802.11 ^{[ 9 ]} ratificado en 1997. ^{[ 10 ] [ 11 ]} WEP utiliza el cifrado de flujo RC4 para la confidencialidad , ^{[ 12 ]} y la suma de verificación CRC-32 para la integridad . ^{[ 13 ]} Fue descontinuado en 2004 y está documentado en el estándar actual. ^{[ 14 ]}

El protocolo WEP estándar de 64 bits utiliza una clave de 40 bits (también conocida como WEP-40), que se concatena con un vector de inicialización (IV) de 24 bits para formar la clave RC4. En el momento en que se redactó el estándar WEP original, las restricciones a la exportación de tecnología criptográfica impuestas por el gobierno estadounidense limitaban el tamaño de la clave . Una vez levantadas las restricciones, los fabricantes de puntos de acceso implementaron un protocolo WEP extendido de 128 bits con una clave de 104 bits (WEP-104).

Una clave WEP de 64 bits se suele introducir como una cadena de 10 caracteres hexadecimales (base 16) (0-9 y A-F). Cada carácter representa 4 bits; 10 dígitos de 4 bits cada uno suman 40 bits. Al añadir el vector de inicialización (IV) de 24 bits, se obtiene la clave WEP completa de 64 bits (4 bits × 10 + IV de 24 bits = clave WEP de 64 bits). La mayoría de los dispositivos también permiten al usuario introducir la clave como 5 caracteres ASCII (0-9, a-z, A-Z), cada uno de los cuales se convierte en 8 bits utilizando el valor del byte del carácter en ASCII (8 bits × 5 + IV de 24 bits = clave WEP de 64 bits). Sin embargo, esto restringe cada byte a un carácter ASCII imprimible, que es solo una pequeña fracción de los posibles valores de byte, lo que reduce considerablemente el espacio de claves posibles.

Una clave WEP de 128 bits se suele introducir como una cadena de 26 caracteres hexadecimales. 26 dígitos de 4 bits cada uno suman 104 bits; al añadir el vector de inicialización (IV) de 24 bits se obtiene la clave WEP completa de 128 bits (4 bits × 26 + IV de 24 bits = clave WEP de 128 bits). La mayoría de los dispositivos también permiten introducirla como 13 caracteres ASCII (8 bits × 13 + IV de 24 bits = clave WEP de 128 bits).

Algunos proveedores ofrecen sistemas WEP de 152 y 256 bits. Al igual que con otras variantes de WEP, 24 bits se destinan al vector de inicialización (IV), dejando 128 o 232 bits para la protección propiamente dicha. Estos 128 o 232 bits se suelen introducir como 32 o 58 caracteres hexadecimales (4 bits × 32 + IV de 24 bits = clave WEP de 152 bits; 4 bits × 58 + IV de 24 bits = clave WEP de 256 bits). La mayoría de los dispositivos también permiten introducirlos como 16 o 29 caracteres ASCII (8 bits × 16 + IV de 24 bits = clave WEP de 152 bits; 8 bits × 29 + IV de 24 bits = clave WEP de 256 bits).

Con WEP se pueden utilizar dos métodos de autenticación: autenticación de sistema abierto y autenticación de clave compartida.

En la autenticación de sistema abierto, el cliente WLAN no proporciona sus credenciales al punto de acceso durante la autenticación. Cualquier cliente puede autenticarse con el punto de acceso e intentar conectarse. En la práctica, no se produce ninguna autenticación. Posteriormente, se pueden utilizar claves WEP para cifrar las tramas de datos. En este punto, el cliente debe disponer de las claves correctas.

En la autenticación de clave compartida, la clave WEP se utiliza para la autenticación en un protocolo de enlace de desafío-respuesta de cuatro pasos :

1. El cliente envía una solicitud de autenticación al punto de acceso.
2. El punto de acceso responde con un desafío en texto plano .
3. El cliente cifra el texto de desafío utilizando la clave WEP configurada y lo envía de vuelta en otra solicitud de autenticación.
4. El punto de acceso descifra la respuesta. Si coincide con el texto del desafío, el punto de acceso envía una respuesta positiva.

Tras la autenticación y la asociación, la clave WEP precompartida también se utiliza para cifrar los marcos de datos mediante RC4.

A primera vista, podría parecer que la autenticación de clave compartida es más segura que la autenticación de sistema abierto, ya que esta última no ofrece una autenticación real. Sin embargo, ocurre todo lo contrario. Es posible obtener la secuencia de claves utilizada para el protocolo de enlace capturando las tramas de desafío en la autenticación de clave compartida. ^{[ 15 ]} Por lo tanto, los datos pueden interceptarse y descifrarse más fácilmente con la autenticación de clave compartida que con la autenticación de sistema abierto. Si la privacidad es una preocupación primordial, es más recomendable utilizar la autenticación de sistema abierto para la autenticación WEP, en lugar de la autenticación de clave compartida; sin embargo, esto también significa que cualquier cliente WLAN puede conectarse al punto de acceso. (Ambos mecanismos de autenticación son débiles; la autenticación WEP de clave compartida está en desuso en favor de WPA/WPA2).

Dado que RC4 es un cifrado de flujo , la misma clave de tráfico nunca debe usarse dos veces. El propósito del vector de inicialización (IV), que se transmite como texto plano, es evitar cualquier repetición, pero un IV de 24 bits no es lo suficientemente largo para garantizarlo en una red con mucho tráfico. La forma en que se usó el IV también dejó a WEP vulnerable a un ataque de clave relacionada . Para un IV de 24 bits, existe una probabilidad del 50 % de que el mismo IV se repita después de 5000 paquetes.

En agosto de 2001, Scott Fluhrer , Itsik Mantin y Adi Shamir publicaron un criptoanálisis de WEP ^{[ 4 ]} que explota la forma en que se utilizan los cifrados RC4 y el IV en WEP, lo que resulta en un ataque pasivo que puede recuperar la clave RC4 después de interceptar la red. Dependiendo de la cantidad de tráfico de red y, por lo tanto, de la cantidad de paquetes disponibles para inspección, una recuperación exitosa de la clave podría tomar tan solo un minuto. Si se envían una cantidad insuficiente de paquetes, existen maneras para que un atacante envíe paquetes a la red y así estimule paquetes de respuesta, que luego pueden inspeccionarse para encontrar la clave. El ataque se implementó rápidamente y desde entonces se han lanzado herramientas automatizadas. Es posible realizar el ataque con una computadora personal, hardware comercial y software de libre acceso como aircrack-ng para descifrar cualquier clave WEP en minutos.

Cam-Winget et al. ^{[ 16 ]} analizaron diversas deficiencias en WEP. Escribieron: " Los experimentos de campo demuestran que, con el equipo adecuado, es factible interceptar redes protegidas con WEP desde distancias de una milla o más del objetivo ". También informaron de dos debilidades genéricas:

• El uso de WEP era opcional, lo que provocó que muchas instalaciones ni siquiera lo activaran, y
• Por defecto, WEP se basa en una única clave compartida entre los usuarios, lo que genera problemas prácticos a la hora de gestionar las vulnerabilidades y, a menudo, lleva a ignorarlas.

En 2005, un grupo del FBI realizó una demostración en la que lograron descifrar una red protegida por WEP en tres minutos utilizando herramientas disponibles públicamente. ^{[ 17 ]} Andreas Klein presentó otro análisis del cifrado de flujo RC4. Klein demostró que existen más correlaciones entre la secuencia de claves RC4 y la clave que las encontradas por Fluhrer, Mantin y Shamir, lo que puede utilizarse adicionalmente para romper WEP en modos de uso similares a WEP.

En 2006, Bittau, Handley y Lackey demostraron ^{[ 2 ]} que el protocolo 802.11 puede utilizarse contra WEP para permitir ataques que antes se consideraban impracticables. Tras interceptar un solo paquete, un atacante puede obtener rápidamente la capacidad de transmitir datos arbitrarios. El paquete interceptado puede descifrarse byte a byte (transmitiendo aproximadamente 128 paquetes por byte para descifrar) para descubrir las direcciones IP de la red local. Finalmente, si la red 802.11 está conectada a Internet, el atacante puede utilizar la fragmentación 802.11 para reproducir los paquetes interceptados y crearles una nueva cabecera IP. El punto de acceso puede utilizarse para descifrar estos paquetes y reenviarlos a un cómplice en Internet, lo que permite el descifrado en tiempo real del tráfico WEP en menos de un minuto tras la interceptación del primer paquete.

En 2007, Erik Tews, Andrei Pyshkin y Ralf-Philipp Weinmann lograron extender el ataque de Klein de 2005 y optimizarlo para su uso contra WEP. Con el nuevo ataque ^{[ 18 ]} es posible recuperar una clave WEP de 104 bits con una probabilidad del 50% utilizando solo 40 000 paquetes capturados. Para 60 000 paquetes de datos disponibles, la probabilidad de éxito es de aproximadamente el 80%, y para 85 000 paquetes de datos, de aproximadamente el 95%. Utilizando técnicas activas como ataques de desautenticación Wi-Fi y reinyección ARP , se pueden capturar 40 000 paquetes en menos de un minuto en condiciones óptimas. El cálculo real tarda aproximadamente 3 segundos y 3 MB de memoria principal en un Pentium-M de 1,7 GHz y puede optimizarse adicionalmente para dispositivos con CPU más lentas. El mismo ataque puede utilizarse para claves de 40 bits con una probabilidad de éxito aún mayor.

En 2008, el Consejo de Estándares de Seguridad de la Industria de Tarjetas de Pago (PCI SSC) actualizó el Estándar de Seguridad de Datos (DSS) para prohibir el uso de WEP como parte de cualquier procesamiento de tarjetas de crédito después del 30 de junio de 2010, y prohibir la instalación de cualquier nuevo sistema que utilice WEP después del 31 de marzo de 2009. El uso de WEP contribuyó a la intrusión en la red de la empresa matriz de TJ Maxx . ^{[ 19 ]}

El ataque Caffe Latte es otra forma de vulnerar WEP. No es necesario que el atacante se encuentre en la zona de la red que utiliza esta vulnerabilidad. Mediante un proceso dirigido a la pila inalámbrica de Windows , es posible obtener la clave WEP de un cliente remoto. ^{[ 20 ]} Al enviar una avalancha de solicitudes ARP cifradas , el atacante aprovecha las vulnerabilidades de autenticación de clave compartida y modificación de mensajes en 802.11 WEP. El atacante utiliza las respuestas ARP para obtener la clave WEP en menos de 6 minutos. ^{[ 21 ]}

El uso de protocolos de tunelización cifrada (por ejemplo, IPsec , Secure Shell ) permite la transmisión segura de datos a través de una red insegura. Sin embargo, se han desarrollado alternativas a WEP con el objetivo de restablecer la seguridad en la propia red inalámbrica.

La solución recomendada para los problemas de seguridad de WEP es cambiar a WPA2. WPA fue una solución intermedia para hardware que no podía soportar WPA2. Tanto WPA como WPA2 son mucho más seguros que WEP. ^{[ 22 ]} Para agregar soporte para WPA o WPA2, es posible que sea necesario reemplazar algunos puntos de acceso Wi-Fi antiguos o actualizar su firmware . WPA fue diseñado como una solución provisional implementable por software para WEP que podía evitar el despliegue inmediato de nuevo hardware. ^{[ 23 ]} Sin embargo, TKIP (la base de WPA) ha llegado al final de su vida útil prevista, ha sufrido fallos parciales y ha sido oficialmente descontinuado con el lanzamiento del estándar 802.11-2012. ^{[ 24 ]}

Esta mejora provisional de WEP estaba presente en algunos de los primeros borradores de 802.11i. Era implementable en algunos (no en todos) los dispositivos que no podían manejar WPA o WPA2, y extendía tanto el IV como los valores de clave a 128 bits. ^{[ 9 ]} Se esperaba que eliminara la deficiencia de IV duplicados, así como que detuviera los ataques de fuerza bruta de claves .

Tras comprobarse que el algoritmo WEP en su conjunto era deficiente (y no solo el vector de inicialización y el tamaño de las claves) y que requeriría aún más correcciones, se abandonaron tanto el nombre WEP2 como el algoritmo original. Las dos longitudes de clave extendidas se mantuvieron en lo que finalmente se convirtió en el protocolo TKIP de WPA .

WEPplus, también conocido como WEP+, es una mejora propietaria de WEP desarrollada por Agere Systems (anteriormente una subsidiaria de Lucent Technologies ) que refuerza la seguridad de WEP evitando los "IV débiles". ^{[ 25 ]} Su eficacia se limita a los ataques de repetición en ambos extremos de la conexión inalámbrica. Dado que esto no se puede implementar fácilmente, sigue siendo una limitación importante. Además, no previene necesariamente los ataques de repetición y resulta ineficaz contra ataques estadísticos posteriores que no se basan en IV débiles.

El protocolo WEP dinámico se refiere a la combinación de la tecnología 802.1x y el Protocolo de Autenticación Extensible . El WEP dinámico cambia las claves WEP de forma dinámica. Es una función específica del proveedor que ofrecen varios proveedores, como 3Com .

La idea del cambio dinámico se incorporó al estándar 802.11i como parte de TKIP, pero no al protocolo WEP en sí.

• ataques de cifrado de flujo
• Seguridad inalámbrica
• Acceso protegido Wi-Fi

• La evolución de la seguridad inalámbrica 802.11, por Kevin Benton, 18 de abril de 2010. Archivado el 2 de marzo de 2016 en Wayback Machine.