序言

我第一次关注无线通信安全大约是2001年,那时针对“有线等效保密协议”(Wired Equivalent Privacy,WEP [1] )的攻击正大行其道。突然之间,数据网络通过空气传播,同样也是突然之间,这些网络的安全问题都深受其累。

对于无线网络的安全,总是存在大量激动人心的事情。无线网络的攻击不再需要以往的物理接入或网际互联!只要有一根好天线,监听者就可以从很远的距离监听一个网络!

随后的几年里,基于Wi-Fi的攻击工具和攻击技术变得越来越先进。尽管网络安全也在提高,但攻击者总能比防护者“领先一步”。这段时间以来,我对无线领域的安全越来越有兴趣,并从一些包括本书作者在内的802.11协议安全专家那里学到了一些重要的概念和技术。

最后,我将注意力转向其他无线通信协议。我很快意识到自己如果不动手开发一些发送和接收数字无线信号的工具集,那就意味着我几乎无所作为。Wi-Fi工具集便捷实用,并且功能异常强劲,这些工具使我受益匪浅,也让我学习了很多无线网络安全的通用原理。终于,借助工具集,在开始创建一些提供类似功能的工具以后,我就可以检测其他无线系统的安全了。

最初,我使用“软件无线收发”(Software-Defined Radio,SDR)开发平台来创建我自己的工具集。我是一个“软件独行侠 [2] ”(software person),极度热衷于“软件无线收发”SDR技术中,关于“允许无线电通信功能是生成到软件中,而不是生成到硬件中”的承诺,不幸的是,要达到这些目标,我发现我需要大量数据信号处理方面的背景知识。在最终掌握了这些知识后,我了解到实际上要设计这种对口工具,原本可以付出更小的代价。我所设计的一个平台是一个蓝牙测试工具,命名为“超牙一号”(Ubertooth One),可以在蓝牙设备处于“非可发现的”模式下仍然进行侦测。

如今,形形色色的无线技术在源源不断地开发出来,而无线通信领域的安全也比以往活跃。诸如对于Wi-Fi和蓝牙这些通行的技术,除了有那些专为针对它们的对口工具集之外,还有这些“软件无线收发”开发平台的通用工具集,并且后者正在变得更加廉价、易于使用。无线嵌入式系统正在迅速普及,新的无线通信协议似乎也在不断浮现,这导致我们永远难以找到合适的时间去探索这些系统中的安全问题。

在无线安全方面,这本书是我所知道的最佳参考。我希望那些学习无线通信系统的从业者可以好好读一读这本书。我也希望那些想获得更多安全知识的无线通信专家可以好好读一读这本书。尤其是对于那些数字无线电协议的设计者,我更推荐他们好好读一下这本书。因为对于了解一个新系统的安全来说,没有比通过实验成功地攻击之前的系统更行之有效的方法。

当我们快速开发一个新的无线通信协议时,那些已标准化的协议也更受欢迎。这些老系统中的安全问题,成熟得就像我们知道如何对抗那些熟知的攻击方式一样。Wi-Fi通信协议在安全方面是一个最好的例子,这得益于该协议被开发人员长年累月地研究和完善。如今,搭建一个可以弹性抵御攻击的、基于802.11协议的网络是可能的,而部署一个几乎没有,或根本就没有安全可言的网络也是可能的。你甚至可以使用安全问题诸多的“有线等效保密协议”加密算法来配置一个的新网络,不幸的是,一些人还真仍在这么做。

通过本书,你可以愉快地学到关于无线安全的一切内容,包括“Wi-Fi保护配置协议”(Wi-Fi Protected Setup,WPS)的弱点,以及诸如“蓝牙低能耗”协议等时髦的协议。你可以学到如何使用琳琅满目的基于“目的创建”的工具,也可以在Wi-Fi客户端系统中发现其多种多样的缺陷,还有就是通过重新定义部分无线电芯片目标的方法来攻击ZigBee网络与Z-Wave网络。在看过“软件无线收发”的产品部署以后,在使用其入侵无线协议的各个重要技巧上,你也可以获得一种跳跃式的提升。我甚至希望你借以破解一个或两个“有线等效保密协议”密钥。

总之,我希望你能愉快地探索令人振奋的无线安全领域。

Michael Ossmann

Great Scott Gadgets [3] 团队的创始人

[1] WEP协议是对两台设备间无线传输的数据进行加密的方式,由于算法存在几个弱点,所以随后被WPA和WPA2协议所取代。但是不了解的用户常误将其选为当前协议,所以现在该协议仍然经常是被攻击的对象。详见本书第3章。——译者注

[2] 软件独行侠就是软件开发过程中的设计、编码、测试、包装、发行都集于一身的人。——译者注

[3] 这是一个着力于无线入侵技术研究的团队,主要研究内容是通过软件对无线收发信号进行定义,进而实现对无线数字信号的监听和入侵,团队主页为http://greatscottgadgets.com/,软件开源,主要产品是HackRF One、ANT500、Ubertooth One、Throwing Star LAN Tap,这些都将在本书中有所体现。——译者注