無線網路的普及也伴隨著安全風險的提升。理解 WPA/WPA2 等無線網路安全協定的運作原理以及相關的攻擊手法，對於維護網路安全至關重要。本文除了介紹這些協定，也分析了常見的攻擊技術，例如利用 WPA2 漏洞的 KRACK 攻擊、PMKID 攻擊和 Deauth 攻擊等，並提供 Python 程式碼範例，讓讀者更深入瞭解攻擊原理。此外，本文也探討了 Bluetooth 安全性，尤其是低功耗藍牙 (BLE) 的安全挑戰，並列出進行 Bluetooth 安全測試所需的模組和工具。同時，文章也討論了 Python 開發環境的選擇，從 Emacs、Vim 到 Eclipse 和 PyDev 等 IDE，以及使用 pip 管理 Python 模組的最佳實務，包含建立虛擬環境以避免模組衝突。最後，文章也對無線網路安全的未來趨勢進行了預測，指出隨著物聯網的發展，針對低功耗藍牙和新一代 Wi-Fi 的攻擊手法將會持續演進，並建議在硬體設計階段就納入安全考量。
無線網路安全攻防技術探討
隨著無線網路在日常生活中的普及，其安全性問題也變得越來越重要。本文將探討WPA、WPA2等無線網路安全協定，並介紹相關的攻擊技術與防護措施。透過實際案例和具體資料，玄貓將帶領讀者瞭解無線網路安全的現狀及未來趨勢。
8.1 WPA 無線網路安全協定
WPA（Wi-Fi Protected Access）是一種用來加強無線網路安全性的協定，旨在取代較為脆弱的WEP（Wired Equivalent Privacy）。WPA透過使用更強大的加密演算法和鑒別機制來保護無線網路。這些機制包括TKIP（Temporal Key Integrity Protocol）和MIKE（Michael），能夠有效防止針對Wi-Fi網路的各種攻擊。
然而，WPA並非完全安全。例如，WPA-TKIP雖然比WEP更強大，但仍存在一些潛在的弱點。攻擊者可以利用這些弱點進行分組重放攻擊（replay attacks），從而破壞資料完整性。因此，企業和個人在選擇使用WPA時，應該考慮升級到更安全的WPA2協定。
8.2 WPA2 無線網路安全協定
WPA2是WPA的後繼版本，提供了更高的安全性。它根據AES（Advanced Encryption Standard）加密演算法，這是一種被廣泛認可且難以破解的加密標準。此外，WPA2還引入了PMF（Protected Management Frames）功能，進一步增強了管理框架的安全性。
然而，即使是WPA2也並非毫無漏洞。例如，KRACK（Key Reinstallation Attacks）漏洞就暴露了WPA2的弱點。這個漏洞允許攻擊者重新安裝加金鑰匙，從而解密通訊資料。為了應對這類別威脅，使用者應該定期更新裝置韌體並使用最新的安全補丁。
8.3 WiFi Packet Injection
WiFi Packet Injection是一種進階的攻擊技術，允許攻擊者向無線網路注入自定義資料包。這種技術通常用於測試無線網路的脆弱性或進行惡意攻擊。例如，攻擊者可以利用Packet Injection來傳送偽造的DNS請求，誘導受害者存取惡意網站。
8.4 Playing WiFi Client
模擬WiFi Client是另一種常見的攻擊手法。攻擊者可以透過模擬合法客戶端來接入無線網路，進而進行資料竊取或其他惡意活動。這種手法通常與其他攻擊技術結合使用，例如Deauth攻擊。
Deauth Attack
Deauth攻擊是一種強制中斷無線客戶端與接入點之間連線的技術。當接入點傳送Disassociate或Deauthenticate框架時，客戶端會自動斷開連線。攻擊者可以利用這一特性來中斷合法使用者的連線。
# Example of a deauth attack script
import scapy.all as scapy
# Define the target MAC addresses
target_mac = "00:11:22:33:44:55"
access_point_mac = "66:77:88:99:AA:BB"
# Create the deauthentication packet
packet = scapy.RadioTap() / scapy.Dot11(addr1=target_mac, addr2=access_point_mac, addr3=access_point_mac) / scapy.Dot11Deauth(reason=7)
# Send the deauthentication packet
scapy.sendp(packet, count=100, inter=0.1, iface="wlan0", verbose=False)
內容解密：
上述Python程式碼展示了一個基本的Deauth攻擊範例。首先，使用scapy函式庫建立了一個RadioTap層和Dot11層的資料包結構。這個資料包包含了目標裝置和接入點的MAC地址。然後，建立了一個Dot11Deauth框架，理由設定為7（表示“Class 3 frame received from nonassociated STA”）。最後，使用sendp函式傳送這些資料包。
8.5 PMKID Attack
PMKID攻擊是一種利用PMKID（Pairwise Master Key Identifier）進行鑒別失敗破解WiFi密碼的方法。這種方法比傳統的手動破解方法更高效且隱蔽。
WPS Attack
WPS（Wi-Fi Protected Setup）是一種簡化WiFi裝置組態過程的技術，但它也帶來了新的安全風險。攻擊者可以利用Pin-based WPS進行暴力破解或使用Reaver工具自動化進行攻擊。
# Example of a WPS attack script using Reaver
import subprocess
# Define the target BSSID
target_bssid = "66:77:88:99:AA:BB"
# Launch Reaver attack
subprocess.run(["reaver", "-i", "wlan0", "-b", target_bssid, "-vv"])
內容解密：
上述程式碼展示了一個使用Reaver工具進行WPS攻擊範例。首先定義目標BSSID（基本服務集識別碼），然後利用subprocess.run函式啟動Reaver工具進行針對該BSSID的暴力破解攻擊。
8.6 WiFi Man-in-the-Middle Attack
WiFi Man-in-the-Middle Attack是一種中間人攻擊技術，允許攻擊者攔截並篡改無線通訊流量。這通常涉及ARP欺騙或DNS欺騙等技術。
8.7 Wireless Intrusion Detection
Wireless Intrusion Detection System (WIDS) 是用來監控和檢測無線網路中的異常活動的一系列工具和方法。WIDS能夠有效識別和應對各種無線網路威脅。
8.8 Tools for WiFi Security Testing
有許多工具可用於測試和改進無線網路安全性。例如：
- KRACK Attack：利用重安裝加金鑰匙漏洞進行解密。
- KrØØk attack：專門針對某些型號Wi-Fi裝置。
- WiFuzz：一款模糊測試工具。
- Pyrit：專門針對WPA/WPA2-PSK破解。
- WiFiphisher：透過模仿合法接入點進行網路釣魚攻擊。
9.1 Bluetooth 安全概述
Bluetooth 是一種廣泛應用於短距離無線通訊技術的一項標準規範。儘管其便利性顯著提升了人們生活品質，但隨之而來的是各種潛在威脅與安全隱患。
9.2 BLE - Bluetooth Low Energy
BLE 是 Bluetooth 的一種低功耗變種標準, 主要應用於物聯網裝置中, 提供了更長電池壽命與較低功耗消耗等優勢, 然而其安全性也面臨著諸多挑戰與風險。
9.3 Required Modules for Bluetooth Security Testing
要進行Bluetooth 安全測試, 您需要以下幾個關鍵模組:
- 藍牙偵錯程式: 用於模擬與捕捉藍牙資料包。
- BLE 探測器: 用於掃描附近可連線藍牙裝置。
- SDP 瀏覽器: 用於檢視藍牙裝置提供服務詳情。
- RFCOMM 通道掃描器: 用於發現可連線藍牙裝置提供服務對應通道號碼。
- OBEX 模組: 用於檔案傳輸相關操作。
- BIAS 模組: 用於藍牙身分驗證過程中的協定漏洞分析與利用。
- KNOB 攻擊模組: 用於破解藍牙連線過程中關鍵加密引數交換過程中的漏洞進行惡意重播或篡改資料包內容等操作。
- BlueSnarf 漏洞利用模組: 用於取得目標裝置中儲存在 SIM 或 SD Card 中敏感資訊(如聯絡人、簡訊記錄等)。
此圖示展示了 Bluetooth 的各主要元件及其互動關係：
@startuml
skinparam backgroundColor #FEFEFE
skinparam defaultTextAlignment center
skinparam rectangleBackgroundColor #F5F5F5
skinparam rectangleBorderColor #333333
skinparam arrowColor #333333
title 9.3 Required Modules for Bluetooth Security Testing
rectangle "Pairing" as node1
rectangle "Advertising" as node2
rectangle "Service Discovery" as node3
rectangle "Characteristics" as node4
rectangle "Data Exchange" as node5
node1 --> node2
node2 --> node3
node3 --> node4
node4 --> node5
@enduml內容解密：
此圖示說明瞭Bluetooth技術中的幾個關鍵元件及其互動方式：
- Bluetooth Device：表示藍牙裝置。
- GAP：透過配對與廣告管理藍牙裝置之間的連線。
- GATT Server：提供服務發現功能。
- Service：代表特定服務功能。
- Characteristics：表徵服務細節。
- Client：表示藍牙客戶端裝置。
- BLE：Bluetoth Low Energy 裝置支援長期運作需求低功耗環境下執行.
透過這些模組和工具可以深入分析藍牙裝置之間如何通訊以及存在哪些潛在危險. 此外還需要考慮RFCOMM通道、OBEX協定與BIAS等方面可能存在隱藏風險.
未來趨勢預測
隨著物聯網裝置普及度愈來愈高, 藍牙與Wi-Fi等短距離無線通訊技術面臨更多挑戰. 未來可能會出現更多針對低功耗型藍牙裝置(Low Energy)與Wi-Fi連線方式(如5G Wi-Fi)等方面新型威脅手段. 建議在未來硬體設計階段即考慮到系統整體穩定性與完整性.
以上所提及所有分析均根據實務案例與深度研究, 藉由實際操作經驗總結出合理推測方向.希望能夠為相關從業人員提供參考依據.
開發環境與工具選擇
玄貓在軟體開發過程中，特別偏好使用 GNU/Emacs 作為開發環境。這是因為 Emacs 提供了無與倫比的編輯和擴充套件功能。Emacs 支援所有常見的功能，例如語法高亮顯示、程式碼自動補全、程式碼範本、除錯器支援以及 PyLint 整合。此外，藉助 Rope、Pymacs 和 Ropemacs，Emacs 在 Python 重構方面也有極佳的支援。
如果你想嘗試 Emacs 的功能，玄貓建議安裝 Emacs-for-Python 外掛集。這個外掛集可以在 gabrielelanaro.github.com/emacs-for-python 下載。由於大量可用的外掛，Emacs 也可以用作電子郵件和 Usenet 客戶端、IRC 或 Jabber 聊天、音樂播放器，甚至還有語音支援、整合式 shell 和檔案瀏覽器，甚至可以玩 Tetris 和 Go 等遊戲。有些人甚至認為 Emacs 不僅是一個 IDE，而是一個完整的作業系統，並將其用作初始化程式。
當然，Vim（www.vim.org/）也是一個優秀的命令列編輯器選擇。玄貓不想捲入哪個編輯器更好的爭論中，因此建議如果你不熟悉 Emacs 或 Vim，不妨都試試看，兩者都非常出色！
Vim 包含所有現代 IDE 的功能，可擴充套件且完全可透過鍵盤快捷鍵控制，並提供圖形化介面版本。
如果你喜歡使用完整功能的現代 IDE，那麼可以考慮 Eclipse（www.eclipse.org/）和 PyDev（pydev.org/）。Eclipse 也提供了所有常見的功能，如程式碼大綱、更好的整合除錯支援以及無數有用的外掛，如 UMLet 繪製 UML 圖或 Mylyn 整合錯誤追蹤系統。
另一個 GUI 僅 IDE 的替代方案是 Eric4（eric-ide.python-projects.org/）和 Spyder（code.google.com/p/spyderlib/）。這些 IDE 也包含所有常見功能，如除錯器、PyLint 支援和重構功能。
如果你的資源和 RAM 有限但仍需 GUI 編輯器，那麼 Gedit 可能是你的最佳選擇。不過你需要為其安裝一系列外掛：類別瀏覽器、外部工具、PyLint、Python 程式碼自動補全、Python 說明檔案向導、Python 大綱、源程式碼註解和 Rope 外掛。安裝過程可能有些複雜，功能也不如其他候選專案完善。然而，Gedit 的記憶體使用量只有 Eclipse 的十分之一。
最終選擇取決於你自己。如果你不想選擇或嘗試所有可能性，玄貓建議先試試從 Aptana（aptana.com/products/studio3）下載的 Eclipse 與 PyDev 捆綁包。很有可能你會喜歡它。
Python 模組管理
Python 模組可以在 Python 包索引 pypi.python.org 上找到。新模組可以透過以下三種方式之一進行安裝：
- 下載原始碼檔案並解壓縮後執行：
python3 setup.py install
- 使用 easy_install：
easy_install <modulname>
- 使用 pip 安裝：
pip3 install <modulname>
玄貓建議使用 pip，因為它還支援模組的解除安裝和升級。你還可以匯出已安裝模組及其版本的列表，並在另一台系統上重新安裝它們。你可以搜尋模組並進行其他操作。
如果你想讓 pip 在使用者目錄中安裝模組，可以新增 –user 引數。
每個章節或程式碼片段開始時會說明哪些 Python 模組對工具和原始碼片段是必要的。這樣你只會安裝真正需要使用的模組。
pip 搜尋與管理
pip 不僅可以用來安裝模組，還可以搜尋模組：
pip search <modulname>
要解除安裝模組，只需使用 uninstall 選項：
pip3 uninstall <modulname>
列出所有已安裝模組及其版本：
pip3 freeze > requirements.txt
這樣就可以在另一台系統上重新安裝它們：
pip3 install -r requirements.txt
檢視哪些模組已過時：
pip list --outdated
升級單個模組：
pip3 install --upgrade <modulname>
虛擬環境 virtualenv
你可以在子目錄中安裝所有需要的 Python 模組（稱為虛擬環境），以避免與作業系統中安裝的模組衝突。例如，我們將建立一個名為 python-network-hacks 的虛擬環境，安裝 scapy 模組並離開虛擬環境。
python3 -m venv python-network-hacks
source python-network-hacks/bin/activate
(python-network-hacks) $ pip3 install scapy
(python-network-hacks) $ deactivate
$
確保離開虛擬環境後提示符還原為預設提示符。
