Tecnolog

1
Tecnologías Inalámbricas.
2
Características de seguridad de dispositivos
móviles

• Bajo poder de cómputo
• Repertorio limitado de algoritmos criptográficos
• Capacidades limitadas de almacenamiento
• Energía limitada
• Restricciones fundamentales en ancho de banda,
  latencia, tasa de error de transmisión.
• Capacidades limitadas de presentación de datos

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Por qué es diferente la seguridad inalámbrica?

• Existen cuatro diferencias fundamentales en
  dispositivos móviles
• Ancho de banda
• Tasas de error permisibles
• latencia
• Restricciones de potencia

4
Redes Inalámbricas WLANs estándar IEEE 802.11
5
Redes de área local inalámbricas

• Una red de área local inalámbrica (WLAN) es una
  red flexible de comunicación entre nodos diseñada
  como una extensión o una alternativa a redes LANs
  alambradas.
• Típicamente, una WLAN transmite y recibe datos
  vía aire o tecnología RF.

6
IEEE 802.11

• El estándar de redes inalámbricas es el IEEE
  802.11

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Canales de frecuencia del IEEE 802.11a
8
Canales de frecuencia del IEEE 802.11a
9
Canales de frecuencia del IEEE 802.11b
10
Canales de frecuencia del IEEE 802.11b
11
Distribución de canales de frecuencia del IEEE
802.11b
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802.11
Este estándar especifica los parámetros de dos
capas del modelo OSI la capa física (PHY) y la
capa MAC.

• La capa MAC tiene tres funciones principales
• controlar el canal de acceso,
• mantener la QoS, y
• proveer seguridad

(PCF)
PHYLayer
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Caso de Estudio 802.11 (2)
La arquitectura de una WLAN IEEE 802.11 consiste
de un conjunto de servicios básicos (BSS) que se
interconectan a un sistema de distribución (DS)
para formar un conjunto de servicios extendidos
(ESS)
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Topología de redes inalámbricas en modo ad-hoc
15
Topología de redes inalámbricas en modo estructura
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Autenticación en 802.11

• El estándar IEEE 802.11 especifica dos capas del
  modelo OSI
• Capa Física (PHY)
• Capa de acceso al medio (MAC)

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Estados en IEEE 802.11

• El 802.11 Especifica tres estados diferentes
• No-autenticado, no-asociado
• Autenticado, no-asociado
• Autenticado y asociado

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Estados en IEEE 802.11 Prueba
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Estados en IEEE 802.11 Autenticación en claro
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Estados en IEEE 802.11 Autenticación con llave
compartida
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Estados en IEEE 802.11 Asociación
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Estándar WEP 802.11
Wired Equivalent Privacy
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Telefonía Celularestándar WAP
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Rangos de transmisión de redes celulares
Teléfonos inalámbricos Menos de 100 metros
Teléfonos celulares Varios kilómetros
Radios de banda civil Decenas de kilómetros
Estación de radio FM 40-150 kilómetros
Estación de Televisión Cientos de kilómetros
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Espectro Amplio

• Acceso múltiple por división de código (CDMA).
  Frecuencia de transmisión 824 to 894 MHz
• Acceso múltiple por división de tiempo (TDMA).
  Frecuencia de transmisión varias bandas
• GSM 400. Desde 450 a 460 MHz
• GSM 900. Desde 880 a 915 MHz
• GSM 1900. Desde 1850 to 1910 MHz

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Cuarta Generación de celulares (4G)

• Incorporación de servicios multimedia
  interactivos tele-conferencias, Internet
  inalámbrico, etc.
• Mayores ancho de banda, más altas velocidades de
  transmisión de bits.
• Movilidad global y portabilidad de servicios
• Bajo costo
• Escalabilidad de redes móviles
• Todos los elementos de la red son digitales
• Mejores servicios de seguridad

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WAP
En la actualidad, dos tecnologías han
revolucionado el mundo de la información
Internet y los dispositivos móviles.
En la intersección de ambas se encuentra WAP,
Wireless Application Protocol. WAP ofrece que el
intercambio seguro de información por Internet
sea una práctica común para sus usuarios
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Cuáles servicios se piden a los nodos WAP?

• Conversiones de tipos de moneda
• Acceso a correo electrónico
• Información de cuentas de banco
• Negociación de bonos y acciones
• Compras de bienes o servicios
• Tener a la mano resultados de eventos deportivos

Aplicaciones vulnerables - Información sensible
29
Arquitectura WAP
30
Arquitectura WAP
31
Seguridad en WAP
En el caso de WAP, los servicios de seguridad son
proporcionados por la capa WTLS
32
WTLS
33
WTLS
Protocolo de especificación de cambio de cifrado
indica la transición a la verdadera fase de
transmisión utilizando los métodos de cifrado
acordados.
Protocolo de registro administra la
fragmentación de los mensajes y aquí se realizan
los mecanismos necesarios para dar privacidad e
integridad al usuario.
WTLS es el protocolo de seguridad de WAP. Está
diseñado para hacer seguras las comunicaciones y
las transacciones sobre redes inalámbricas.
El protocolo de aplicación es la interfaz para
las capas superiores.
WTLS proporciona Privacidad, Integridad y
Autenticación.
Protocolo de alerta administra los avisos.
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Protocolo de Negociación de WTLS
La meta principal del protocolo de Negociación es
establecer una sesión segura, para ello se genera
una llave de sesión común entre el cliente y el
servidor con la ayuda de los sistemas
criptográficos de llave pública.
WTLS admite el empleo de únicamente dos sistemas
criptográficos de llave pública RSA y CCE. Y los
algoritmos para el acuerdo de llaves permitidos
incluyen a RSA y a ECDH ( Elliptic Curve
Diffie-Hellman).
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Protocolo de Negociación Completo
Fase 1
Fase 2
Fase 3
Fase 4
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Clases de Implementación de WTLS

• WTLS Clase 1 Únicamente brinda privacidad e
  integridad de datos mediante un intercambio de
  llaves anónimo sin autenticación.

• WTLS Clase 2 Brinda privacidad e integridad de
  datos además de autenticación WAP a nivel del
  servidor.

• WTLS Clase 3 Brinda privacidad e integridad de
  datos además de autenticación WAP tanto del
  servidor como del cliente.

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Implementación de un PrototipoPor Laura Itzelt
Reyes Montiel
38
Detalles de Implementación
Se ha desarrollado un prototipo que simula la
funcionalidad del protocolo de Negociación de
WTLS.

• El prototipo está implementado en ANSI C.
• Las operaciones criptográficas se realizan con
  una biblioteca criptográfica conocida como RCT.
• El protocolo de Negociación de WTLS interactúa
  normalmente con la capa WDP en esta simulación
  el prototipo interactúa con TCP mediante sockets.
• El prototipo está compuesto de dos sistemas el
  servidor y el cliente.

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Servidor
40
Cliente
41
Niveles de Seguridad en WTLS
El nivel de seguridad ofrecido con una llave RSA
de 1024 bits es comparable al nivel ofrecido por
CCE con las curvas 160P, 163K, 163R asimismo,
las curvas 224P, 233K, 233R exhiben un nivel de
seguridad comparable con una clave RSA de 2048
bits.
42
Caso de estudio clase D IPAQs
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Pico-redesBluetooth
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Bluetooth

• Nombrado así en honor a un rey vikingo Harald
  Blåtand
• El principal objetivo de Bluetooth es reemplazar
  los cables alámbricos.
• Bluetooth utiliza enlaces por radio de rango
  corto para conectar dispositivos electrónicos
  fijos o móviles.
• Bluetooth fue desarrollado por Ericsson en 1994 y
  está en el mercado desde los 00s.

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Bluetooth

• Bluetooth es un estándar para circuitos
  integrados con comunicación por radio que puede
  ser incorporado a computadoras, impresoras,
  celulares, etc.
• El grupo Bluetooth de interés especial (SIG por
  sus siglas en inglés) fue fundado por Ericsson,
  IBM, Intel, Nokia y Toshiba en febrero de 1998
  para desarrollar aplicaciones al estilo código
  abierto para especificaciones de conenctividad
  inalámbrica de rango corto.

46
Bluetooth

• Los módulos de radio de Bluetooth operan en la
  banda de frecuencia no propietaria ISM, la cual
  está centrada a 2.45 GHz.
• Los dispositivos Bluetooth operan dentro de un
  rango de 10 metros y comparten un ancho de banda
  de 720kbps de capacidad.
• De acuerdo al proyecto, el costo de un circuito
  integrado Bluetooth es de alrededor de 50 pesos.

47
Bluetooth

• Su bajo precio más su bajo consumo de potencia,
  significa que idealmente los chips de Bluetooth
  pueden ser usados de manera ubicua.
• En teoría, los chips de bluetooth deben ser
  capaces de desempeñarse en una amplia variedad de
  escenarios, incluyendo por supuesto el envío de
  datos multimedia

48
Bluetooth

• Bluetooth debe ser capaz de
• Reconocer cualquier otro dispositivo Bluetooth en
  el rango de vecindad.
• Permitir fácil acceso a conexión para esos
  dispositivos.
• Ser capaz de discernir entre los diversos tipos
  de dispositivos
• Permitir el servicio de descubrimiento de otros
  dispositivos
• Permitir que las aplicaciones tomen ventaja de la
  picored formada.

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Bluetooth Ejemplos de uso

• Correo electrónico remoto Cuando el usuario
  recibe un correo es notificado a través de su
  celular. En seguida, el usuario puede utilizar su
  celular para leer su correo.
• Computación inalámbrica Permite utilizar los
  periféricos de la computadora tales como
  impresoras, ratones, teclado, etc. de manera
  inalámbrica

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Arquitectura del Bluetooth

• Permite que hasta 8 dispositivos puedan
  comunicarse en una pequeña red conocida como
  piconet.
• Hasta 10 piconets pueden coexistir en el mismo
  rango de cobertura.
• Cada piconet tiene un nodo maestro y el resto
  sirve como nodos esclavos. Los esclavos dentro de
  una piconet sólo pueden comunicarse con su
  maestro.
• La Comunicación multi-brinco multihop puede
  lograrse a través de scatternets.

51
Bluetooth Architecture
52
(No Transcript)
53
(No Transcript)
54
Estados de establecimiento de conexión

• Standby El estado por defecto. Es un estado en
  modo bajo-consumo-de-potencia.
• Conexión El dispositivo está activamente
  conectado a la piconet ya sea como maestro o como
  esclavo

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Estados de establecimiento de conexión

• Page El dispositivo ha sido voceado. Es usado
  por el nodo maestro para activar la conexión de
  un esclavo. El maestro le envía al esclavo un
  mensaje de activación transmitiendo en los
  canales hop autorizados.
• Page Scan Un dispositivo está esperando
  escuchando un posible mensaje de page de parte
  de su maestro.
• Respuesta del maestro El maestro recibe una
  respuesta a su mensaje de activación. El maestro
  inicia entonces el estado de conexión o regresa
  al estado page para activar otros nodos.
• Respuesta del esclavo Un nodo esclavo responde
  al llamod de activación de un nodo maestro. Si
  todo sale bien, el nodo entra a estado de
  conexión, sino, regresa al estadod e page scan.

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Estados de establecimiento de conexión

• Encuesta Un dispositivo a lanzado una encuesta
  para descubrir identidades de otros dispositivos
  dentro de su rango
• Encuesta en espera Un dispositivo se encuentra
  esperando recibir señales de encuesta.
• Respuesta a encuesta Un dispositivo que ha
  lanzado una encuesta recibe una respuesta de otro
  dispositivo vecino.

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Establecimiento de Conexión en Bluetooth

• BLUETOOTH State Transition Diagram

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Estado de Conexión

• El nodo esclavo puede estar en los siguientes
  modos de conexión
• Activo El nodo actúa activamente en la piconet,
  escuchando, transmitiendo y recibiendo paquetes.
  El nodo maestro periódicamente transmite al
  esclavo para asegurar sincronía.
• Husmeando El esclavo escucha en slots
  específicos de frecuencia. El maestro designa un
  número limitado de slots para transmitir mensajes
  al esclavo. El esclavo trabaja en modo ahorro de
  energía.
• Hold
• Park

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Seguridad Autenticación

• Se utilizan cuatro parámetros
• Dirección de identificación de la unidad 48
  bits, de dominio público.
• Llave secreta de autenticación Una llave secreta
  de 128 bits.
• Llave secreta privada una llave secreta de
  longitud de 4-128 bits.
• Número aleatorio un número aleatorio de 128 bits
  generado a partir de una función generadora de
  números pseudo-aleatorios ejecutada en el chip
  Bluetooth.

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Seguridad Autenticación
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Seguridad Cifrado/descifrado

• Sólo los datos son cifrados
• Para cada paquete, se genera una nueva llave de
  cifrado
• E0 es un registro LFSR ( Linear Feedback Shift
  Register )