IEEE 802.11w-2009

IEEE 802.11w-2009 は、管理フレームのセキュリティを強化するためにIEEE 802.11標準に承認された修正です。

現在の 802.11 標準では、ワイヤレス リンクの管理と制御に使用する「フレーム」の種類が定義されています。IEEE 802.11w は、IEEE 802.11標準ファミリの保護管理フレーム標準です。タスク グループ「w」は、IEEE 802.11メディア アクセス制御層の改善に取り組みました。^{[1]その目的は、管理フレームのデータ機密性、データの整合性、}データ元の信頼性、およびリプレイ保護を可能にするメカニズムを提供することで、セキュリティを強化することでした。これらの拡張機能は、IEEE 802.11rおよびIEEE 802.11uと連携します。

• すべての IEEE 802.11 保護対応管理フレームに必要な単一の統合ソリューション。
• 新しいセキュリティ スキームや新しい管理フレーム形式を作成するのではなく、既存のセキュリティ メカニズムを使用します。
• これは 802.11 のオプション機能であり、TKIP または CCMP をサポートする 802.11 実装に必須です。
• その使用はオプションであり、STA 間で交渉可能です。

• クラス1
  • ビーコンとプローブの要求/応答
  • 認証と認証解除
  • アナウンスメントトラフィック表示メッセージ (ATIM)
  • スペクトル管理アクション
  • IBSSにおけるSTA間の無線測定動作
• クラス2
  • 関連付け要求/応答
  • 再関連付け要求/応答
  • 解離
• クラス3
  • 関連付け解除/認証解除
  • QoSアクションフレーム
  • インフラストラクチャBSSにおける無線測定アクション
  • 将来の11v管理フレーム

4 ウェイ ハンドシェイク前に送信されたフレームは、キー確立前に送信されるため、保護することは不可能です。キー確立後に送信される管理フレームは保護できます。

保護不可能:

• ビーコンとプローブの要求/応答
• アナウンスメントトラフィック表示メッセージ (ATIM)
• 認証
• 関連付け要求/応答
• スペクトル管理アクション

保護対応管理フレームは、キーの確立後に送信されるフレームであり、802.11 およびその修正の既存の保護キー階層を使用して保護できます。

TKIP/AES フレームのみが保護され、WEP/オープン フレームは保護されません。

次の管理フレームを保護できます。

• 関連付けを解除
• 認証解除
• アクション フレーム: ブロック ACK 要求/応答 (AddBA)、QoS アドミッション コントロール、無線測定、スペクトル管理、高速 BSS 遷移
• クライアントへのチャネル切り替えアナウンスメント（ユニキャスト）

AP とクライアントが 4 ウェイ ハンドシェイクを介して送信キーを交換する前に必要な管理フレームは保護されません。

• ビーコン
• プローブ
• 認証
• 協会
• アナウンス交通表示メッセージ
• 放送によるチャンネル切り替えアナウンス

ユニキャスト保護対応管理フレームは、通常のデータMPDUと同じ暗号スイートによって保護されます。

• MPDU ペイロードは TKIP または CCMP で暗号化されます。
• MPDU ペイロードとヘッダーは、TKIP または CCMP 整合性保護されています。
• フレーム制御フィールドの保護フレームフィールドが設定されます。
• すでに実装されている暗号スイートのみが必要です。
• 送信者のペアワイズ一時キー (PTK) は、ユニキャスト管理フレームを保護します。

ブロードキャスト/マルチキャスト堅牢管理フレームはブロードキャスト/マルチキャスト整合性プロトコル (BIP) を使用して保護されます。

• WPA キー ハンドシェイク中に受信した Integrity Group Temporal Key (IGTK) を使用する
• 情報要素の使用: シーケンス番号 + 暗号化ハッシュ (AES128-CMAC ベース) を含む管理 MIC IE

リプレイ保護は、既存のメカニズムによって提供されます。具体的には、送信されたフレームごとに (ステーションごと、キーごと、優先度ごとの) カウンターがあります。これは、暗号化カプセル化/カプセル化解除で nonce/初期化ベクトル (IV) として使用され、受信ステーションは受信したカウンターが増加していることを確認します。

802.11w 修正は、80211mac ドライバー コード ベースの一部として Linux および BSD に実装されており、これは ath9k などの複数のワイヤレス ドライバー インターフェイスで使用されています。この機能は、これらの組み合わせを使用して、ほとんどのカーネルお​​よび Linux OS で簡単に有効にできます。特にOpenWrt は、基本ディストリビューションの一部として簡単な切り替え機能を提供します。この機能は、Windows 8 で初めてMicrosoft オペレーティング システムに実装されました。これにより、特に標準と互換性のないワイヤレス アクセス ポイントで多くの互換性問題が発生しています。ワイヤレス アダプター ドライバーを Windows 7 のドライバーにロールバックすると、通常は問題が解決します。

この標準規格に準拠していない無線LANでは、システム管理情報が保護されていないフレームで送信されるため、脆弱になります。この標準規格は、 Evil Twin攻撃など、正当な機器から送信されたように見える接続解除要求（deauth）を偽造する悪意のあるシステムによって引き起こされるネットワークの混乱を防ぎます。 ^[2]

• IEEE 802.11i強化セキュリティ
• IEEE 802.11r高速 BSS 移行
• IEEE 802.11uと非 802.11 ネットワークの相互運用

• 802.11w IEEE タスク グループ w (TGw) プロジェクトのステータス
• 802.11w のチュートリアル
• Cisco 802.11r、802.11k、および 802.11w 導入ガイド、Cisco IOS-XE リリース 3.3 章: 802.11w 保護管理フレーム