《電子技術(shù)應(yīng)用》
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WPA3-SAE安全性分析及攻擊可行性研究
網(wǎng)絡(luò)安全與數(shù)據(jù)治理
申海霞，李涵，趙斐，曹鐵勇
陸軍工程大學(xué)指揮控制工程學(xué)
摘要： 對WPA3-SAE的基本原理與工作過程進(jìn)行了剖析，分別通過理論分析與實(shí)踐驗(yàn)證的方式研究其安全性，進(jìn)而對其在實(shí)際應(yīng)用過程中潛在安全隱患、脆弱性以及可能的攻擊方法進(jìn)行分析與驗(yàn)證。實(shí)踐證明，WPA3-SAE可以抵抗De-authentication、Disassociation等基于管理幀的拒絕服務(wù)攻擊與離線字典攻擊，有效提高了Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的安全性；然而它在實(shí)際應(yīng)用中也存在安全漏洞，使得攻擊者對其進(jìn)行降級攻擊、側(cè)信道攻擊、緩存攻擊及暴力破解密碼成為可能。
中圖分類號：TP309文獻(xiàn)標(biāo)識碼：ADOI:10.19358/j.issn.2097-1788.2024.12.003
引用格式：申海霞，李涵，趙斐,等. WPA3-SAE安全性分析及攻擊可行性研究［J］.網(wǎng)絡(luò)安全與數(shù)據(jù)治理，2024，43（12）：19-26.
Security analysis and attack feasibility study on WPA3-SAE
Shen Haixia, Li Han, Zhao Fei, Cao Tieyong
School of Command and Control Engineering， Army Engineering University of PLA
Abstract： In this paper, we firstly analyzed the basic principle and detailed process of WPA3-SAE, then studied its security through theoretical analysis and practical verification respectively. Furthermore, we analyzed and verified the potential security risks, vulnerabilities and possible attack methods during its practical application. Experimental results show that WPA3-SAE can resist denial of service attacks based on management frames, such as De-authentication attack and Disassociation attack. Also, it can defend against offline dictionary attacks. It improves the security of Wi-Fi networks effectively. However, it also has security loopholes in practical applications, which make it possible for attackers to carry out downgrade attacks, side channel attacks, cache attacks and brute force password cracking attacks.
Key words : WPA3-SAE; security analysis; vulnerability analysis; attack feasibility; experimental verification

引言

WPA3（Wi-Fi Protected Access 3）是Wi-Fi聯(lián)盟于2018年發(fā)布的新一代無線網(wǎng)絡(luò)安全協(xié)議，其個(gè)人版WPA3-SAE以對等實(shí)體同步認(rèn)證（Simultaneous Authentication of Equals，SAE）機(jī)制取代WPA2-PSK使用的預(yù)共享密鑰機(jī)制［1］，以抵御離線字典攻擊，防止攻擊者破解Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)密碼，同時(shí)提供前向保密功能［2］。隨著WPA3-SAE應(yīng)用的日益廣泛，對其安全性與攻擊可行性的研究愈發(fā)重要。現(xiàn)階段，Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)面臨的安全威脅越發(fā)復(fù)雜，作為新一代Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)安全標(biāo)準(zhǔn)，WPA3-SAE的安全性直接關(guān)系到廣大用戶的隱私和通信安全，對其安全性與攻擊可行性進(jìn)行研究，可以更加深入地理解其安全機(jī)制，有效評估其實(shí)際安全應(yīng)用效果，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并修復(fù)潛在漏洞，提升用戶防御能力，確保用戶數(shù)據(jù)安全，進(jìn)而推動安全標(biāo)準(zhǔn)提升，促進(jìn)安全技術(shù)創(chuàng)新與發(fā)展。

目前，對WPA3-SAE的安全性與攻擊可行性的研究以理論分析居多，許多研究人員對其密碼算法、密鑰交換協(xié)議、前向保密性等特性進(jìn)行了分析，在理論上證明了其安全性，但在實(shí)際應(yīng)用過程中，協(xié)議實(shí)現(xiàn)方面的疏漏、部署環(huán)境、兼容性等因素是否會導(dǎo)致安全漏洞或不足，需要進(jìn)一步的研究與驗(yàn)證。也有研究人員通過理論分析WPA3-SAE的握手過程，發(fā)現(xiàn)了一些可能導(dǎo)致密碼泄漏的漏洞，指出WPA3-SAE可能會遭受基于時(shí)間與緩存的旁道攻擊，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)密碼泄漏，但這種攻擊方法在實(shí)際應(yīng)用中是否可行，尚待進(jìn)一步的研究與驗(yàn)證。

本文就WPA3-SAE的基本原理、工作流程及安全性進(jìn)行深入分析，挖掘其在實(shí)際應(yīng)用中的安全隱患，并嘗試進(jìn)行利用，分析可能的攻擊方法并實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。首先分析了WPA3-SAE的基本原理與工作過程；而后分析其安全性并對實(shí)際網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行基于管理幀的拒絕服務(wù)攻擊驗(yàn)證與字典攻擊驗(yàn)證；最后挖掘其實(shí)際應(yīng)用中存在的安全隱患、分析可行的攻擊思路與方法并實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。


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作者信息：

申海霞，李涵，趙斐，曹鐵勇

（陸軍工程大學(xué)指揮控制工程學(xué)院，江蘇南京210007）


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