WEP（有线等效保密）详解

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WEP（Wired Equivalent Privacy） 是早期 Wi-Fi（802.11）网络使用的加密协议，设计初衷是提供与有线网络类似的安全性，但后来因严重漏洞被彻底淘汰。以下是它的详细解析：

最初的WEP使用24位的初始向量，加上40位的字符串，构成64位的WEP密钥。后来允许使用104位的字符串构成128位的密钥。密钥长度不够是主要的缺陷。

一、WEP 的工作原理

1. 加密过程

WEP 使用 RC4 流加密算法（对称加密）和 静态密钥 来保护数据：

  • 密钥长度：支持 64 位（实际密钥 40 位 + 24 位初始化向量 IV）和 128 位（实际密钥 104 位 + 24 位 IV）。
  • 加密步骤：
    1. 生成密钥流：将 IV（初始化向量） 和 预共享密钥（PSK） 输入 RC4 算法，生成密钥流。
    2. 异或（XOR）加密：密钥流与原始数据逐位异或，得到密文。
    3. 传输数据：IV 和密文一起发送给接收方。

2. 解密过程

接收方用相同的 IV + 预共享密钥 重新生成密钥流，再与密文异或，还原原始数据。

二、WEP 的核心漏洞

1. IV（初始化向量）太短且重复使用

  • IV 只有 24 位，最多 16,777,216 种可能，在繁忙网络中很快耗尽并重复。
  • 攻击者可收集重复的 IV，通过统计分析破解密钥（如 FMS攻击、KoreK攻击）。

2. RC4 算法缺陷

  • RC4 生成的密钥流存在偏差（某些字节更常出现），攻击者可利用 数百万个数据包 推断出密钥。

3. 无完整性保护

  • WEP 使用 CRC-32 校验数据完整性，但 CRC 可被篡改（攻击者可修改数据并重新计算 CRC）。

4. 密钥管理极差

  • 静态密钥：用户手动输入密钥后，设备长期使用同一密钥，无法自动更换。
  • 共享密钥认证可被绕过：攻击者可捕获握手包，反向推导密钥。

三、破解 WEP 的常见方法

1. 被动监听 + 统计分析

  • 工具：Aircrack-ng、Wireshark
  • 步骤：
    1. 监听 Wi-Fi 流量，收集大量数据包（通常需 5 万~100 万个）。
    2. 利用 IV 重复和 RC4 弱点，通过统计攻击恢复密钥。

2. 主动注入攻击

  • 工具：aireplay-ng
  • 攻击者向网络发送伪造的 ARP 请求，强制设备生成更多数据包，加速密钥破解。

3. 伪造认证绕过

  • 利用共享密钥认证的漏洞，伪装成合法用户接入网络。

四、WEP 的替代方案

由于 WEP 极不安全，后续协议逐步取代它：

  1. WPA（Wi-Fi Protected Access）
    • 改用 TKIP（临时密钥完整性协议），动态更换密钥，但仍基于 RC4。
  2. WPA2
    • 使用 AES-CCMP 加密，彻底放弃 RC4，安全性大幅提升。
  3. WPA3
    • 引入 SAE（同步认证加密），防暴力破解，支持前向保密。

五、WEP 现状

  • 已被淘汰：自 2004 年起，IEEE 宣布 WEP 作废，现代设备默认禁用 WEP。
  • 仅存于老旧设备：部分古董级 IoT 设备（如旧监控摄像头）可能仍支持 WEP。
  • 绝对不要使用：即使设备支持，也应升级到 WPA2/WPA3。

通俗总结

  • WEP 像一把生锈的锁：钥匙（密钥）固定不变，锁芯（RC4）设计有缺陷，小偷（攻击者）稍加研究就能撬开。
  • 破解 WEP 比解数学题还简单：用现成工具（如 Aircrack-ng）几分钟到几小时即可攻破。
  • 现代 Wi-Fi 已升级：现在的 WPA3 相当于“防弹锁”，而 WEP 只是“纸糊的门”。

如果发现你的路由器仍在使用 WEP，请立即更换加密方式为 WPA2/WPA3-AES！