Wi-Fi Protected Access (WPA) ist eineVerschlüsselungsmethode für ein Drahtlosnetzwerk (Wireless LAN). Nachdem sich dieWired Equivalent Privacy (WEP) desIEEE-Standards802.11 als unsicher erwiesen hatte und sich die Verabschiedung des neuen SicherheitsstandardsIEEE 802.11i verzögerte, wurde durch dieWi-Fi Alliance eine Teilmenge von IEEE 802.11i vorweggenommen und unter dem Begriff WPA als Pseudostandard etabliert. Die Zertifizierung nach diesem Standard begann im April 2003. Die Nachfolger sindWPA2 undWPA3.
WPA enthält die Architektur vonWEP, bringt jedoch zusätzlichen Schutz durch dynamische Schlüssel, die auf demTemporal Key Integrity Protocol (TKIP) basieren, und bietet zur Authentifizierung von TeilnehmernPre-shared key (PSK) oderExtensible Authentication Protocol (EAP) überIEEE 802.1X an.
WPA basiert auf derRC4-Stromchiffre, die schon für WEP genutzt wurde. Im Gegensatz zu WEP benutzt WPA nicht nur einen 48 Bit langenInitialisierungsvektor (IV), sondern verwendet für jedes Datenpaket einen neuen Schlüssel (Per-Packet Key Mixing undRe-Keying), sowie einenMessage Integrity Check (MIC).
Die Authentifizierung über WPA wird meist in großen Wireless-LAN-Installationen angewendet, da dafür eine Authentifizierungsinstanz in Form eines Servers (z. B. einRADIUS-Server) benötigt wird.In kleineren Netzwerken, wie sie imSoHo-Bereich (Small Office, Home Office) häufig auftreten, werden meist PSK (Pre-Shared-Keys) benutzt. Der PSK muss somit allen Teilnehmern des Wireless-LAN bekannt sein, da mit seiner Hilfe der Sitzungsschlüssel generiert wird.
Am 3. Februar 2004 wurde mitWPA2 die Erweiterung von WPA angekündigt. In WPA2 wurde nicht nur der vollständige IEEE 802.11i-Standard umgesetzt, sondern es verwendet mit AES (Advanced Encryption Standard) auch einen anderen Verschlüsselungsalgorithmus. Es gibt aber auch WPA-fähige Geräte, die AES beherrschen, ohne WPA2 zu unterstützen.
Seit 16. März 2015 wird von derWi-Fi Alliance empfohlen, WPA aufgrund der bekannten Angreifbarkeit der zugrunde liegenden VerschlüsselungTemporal Key Integrity Protocol (TKIP) nicht mehr zu verwenden.[1]
Am 8. Januar 2018 hat dieWi-Fi Alliance wiederumWPA3 angekündigt, welches den aktuellen Standard ergänzen wird. Es werden offlineWörterbuchattacken verhindert[2] sowiePerfect Forward Secrecy erreicht.[2][3] Die neuen Funktionalitäten sollen Passwörter besser schützen, auch wenn sie nicht den typischen Komplexitätsregeln entsprechen. Zusätzlich wird der Prozess des Konfigurierens auf Geräten mit kleinem oder nicht vorhandenem Display vereinfacht. Zudem soll durchOpportunistic Wireless Encryption die Nutzer-Privatsphäre in offenen Netzwerken durch eine individualisierte Verschlüsselung gestärkt und eine 192-bit-Security-Suite eingeführt werden, von der vor allem Netzwerke mit höheren Sicherheitsbedürfnissen, wie sie Regierungen oder Unternehmen benötigen werden, profitieren.[4]
Bei Anwendung vonPre-Shared-Keys ist auf die Qualität des verwendeten Passworts zu achten. Ein Angreifer kann über dieBrute-Force-Methode oder einenWörterbuchangriff das Passwort erraten und so alle möglichen Varianten desPre-Shared-Keys erzeugen. Bei hinreichend langem Passwort würde die Zeit dazu mit derzeit verfügbaren Maschinen jedoch zu lange dauern, um in sinnvoller Zeit einen Erfolg zu erzielen.
Um zu sehen, welcher der erzeugten Schlüssel passt, muss ein Anmeldevorgang, der von einem Angreifer jederzeit initiiert werden kann, mitgehört werden. Bei jeder Anmeldung findet gegenseitig eine indirekte Überprüfung der Schlüssel statt, die über einenMD5-Hash gesichert wird und mit dessen Hilfe man erzeugte Schlüssel auf ihre Richtigkeit prüfen kann.
Seit dem 28. April 2004 existiert für Wörterbuchangriffe einProof of Concept, das imMac-OS-X-ProgrammKisMAC implementiert wurde.[5] Seit November 2004 existiert auch ein weiteres Programm,WPA Cracker fürLinux, das einen Offline-Wörterbuchangriff anhand mitprotokollierter Pakete durchführt und im Quelltext vorliegt. Ein Brute-Force- oder Wörterbuchangriff auf den aufgezeichneten Vier-Wege-Handshake desTKIP-Protokolls ist mit dem ProgrammCowpatty möglich.
Im August 2008 wurde in einem Beitrag imNvidia-Entwicklerforum ein Programm veröffentlicht,[6] das Brute-Force-Angriffe gegen WPA durch Ausnutzen der Rechenleistung vonGPGPU-fähigen Grafikkarten massiv beschleunigen kann. Dabei werden die zwar vergleichsweise niedrig getakteten, aber auf modernen Grafikkarten in hoher Anzahl untergebrachtenShader-Prozessoren genutzt, um mehrere Passwörter gleichzeitig in ihren jeweiligen Schlüssel umzurechnen. Das Programm ist seitdem unter der freienGPL-Lizenz öffentlich verfügbar.[7] Im Oktober 2008 veröffentlichte ein Anbieter auch ein kommerzielles Produkt, das mit ähnlicher Technik WPA unter Ausnutzung von Grafikkarten angreifen kann.[8]
Im November 2008 kam das Gerücht auf, dass WPA1-TKIP teilweise geknackt sei.[9][10] Dabei sei es möglich, mit größerem Aufwand einzelne Pakete zu entschlüsseln und teils manipuliert in die Verbindung zu schleusen. Details stellte der Entdecker Erik Tews am 12. November 2008 in Tokio im Rahmen der Konferenz PacSec vor.[11][12]
Im August 2009 erläuterten Toshihiro Ohigashi (Universität Hiroshima) und Masakatsu Morii (Universität Kobe) in einem Fachaufsatz, wie der Angriff von Erik Tews zu beschleunigen ist. Im günstigsten Fall erfolgt der Angriff in einer Minute.[13][14]
Wenn bei der Installation eines Funknetzes auf WPA nicht verzichtet werden kann (da gewisse zwingend benötigte Geräte kein WPA2 oder WPA3 unterstützen), ist die erste Maßnahme, ein hinreichend sicheres Passwort zu wählen (mind. 16 bis 20 Zeichen in einer Zeichenkombination, die in keinem Wörterbuch zu finden ist). Zudem sollten diese Geräte in ein separates (isoliertes) WLAN-Segment gelegt werden, das keinen Zugriff auf das gesamte dahinterliegende Netz hat, sondern nur auf die zwingend benötigten Aufgaben.
Um auf der sicheren Seite zu sein, sollte möglichst auf das WPA-Verfahren ganz verzichtet werden und stattdessen mindestens WPA2, besser aber WPA3 eingesetzt werden[15] – auch bei Einsatz der Authentifizierung teilnehmender Stationen via PSK (Pre-Shared Key).[16]
Eine Nutzer-Authentifizierung beim Betreten des Netzes viaEAP ist zu bevorzugen, wenn:
Aufgrund der Angriffe gegen WPA- und WPA2-PSK-Verfahren ist WPA3 zu bevorzugen. Allgemeine Sicherheitsmaßnahmen können dem AbschnittGrundlegende Sicherheitsmaßnahmen des HauptartikelsWireless Local Area Network entnommen werden.
