Com es crea un sistema de control de punts d'accés sense fils no autoritzats: 34 passos

2024 Autora: John Day | [email protected]. Última modificació: 2024-01-30 08:11

Saluts lectors.

El present instructiu és una guia de com desenvolupar un sistema de monitoreo de punts d'accés inalàmbrics no autoritzats utilitzant una Raspberry PI.

Aquest sistema ha estat desenvolupat com a part d’un treball de recerca de tesi de maestria de la Universitat Cenfotec de Costa Rica.

L'aplicació està conformada per dos elements bàsics, un dispositiu de monitoreo (Rasberry PI) el qual es carrega de recol·lectar senyals inalàmbriques de l'espai físic que es desitgi monitorear, per posteriorment enviar informació informativa a segon element, un programari de gestió i control que es encarga d’analitzar el comportament i patrons de les senyals, en cas de detectar algun tipus d’anomalia gènere les alertes necessàries.

El instructiu es divideix en dues seccions, la primera en com construir el dispositiu de monitoreo el qual es denomina WS-RPI, mentre que la segona part consisteix en com reconfigurar el programari de control i gestió el qual es denomina DAC-S.

Pas 1: INSUMOS DE L'APLICACIÓ

• Rasberry PI 3.
• Versió Rasbian del nucli 4.9. *.
• Python 2.7.9.
• MySql 14.14.
• Targeta sense fils Alfa AWUS036ACH.
• Node 4.8.
• 2 Led.
• 1 resistència de 220Ohm.
• Oracle Virtual Box.

Pas 2: ARQUITECTURA DE LA SOLUCIÓ

Per poder realitzar un escenari de proves de la solució, es requereix al menys una red local on es trobi instal·lat el DAC-S, un WS-RPI, un punt d'accés inalàmbric autoritzat i un punt d'accés no autoritzat o veí.

Com es mostra en la imatge es proposa crear un red local amb el segment de red 192.168.1.0/24, pues en aquest segment de red es troba les direccions IP que posen el DAC-S (192.168.1.5) i el WS-RPI (192.168.1.10) per defecte.

En el local vermell també es proposa que existeix un equip amb la direcció de red 192.168.1.1, el qual funciona com a corts de jocs i defecte Gateway.

Per últim, al punt d’accés autoritzat se li assigna la direcció de red 192.168.1.2 i l’ESSID “Autorizado”.

Pas 3: WS-RPI: ACTUALITZAR LA RASPBERRY PI & INSTALAR CABECERAS DEL OS

Iniciamos la Raspberry PI, el qual es pot accedir mitjançant una interfície gràfica o mitjançant SSH (requereix configuració addicional), el primer que es realitzarà és actualitzar la versió del sistema operatiu i instal·lar les capçaleres del sistema operatiu, per això s’executarà els següents comandos:

Iniciar sessió com a super administrador:

sudo - su

S'executaran els següents comandaments per descarregar les capçaleres del sistema operatiu i instal·lar actualitzacions en cas que hi hagi disponibles:

• apt-get update
• apt-get upgrade
• sudo apt-get install raspberrypi-kernel-headers

Pas 4: WS-RPI: DESCARGAR EL PROGRAMARI DE L'APLICACIÓ

Una vegada es té actualitzat el sistema operatiu de la PI, es procedeix a instal·lar les fonts del projecte WS_RPI, per això s’ha de descarregar l’arxiu ws-rpi.software.tar i s’ha de col·locar en el directori raït / del sistema operatiu de la Raspberry PI.

Després d’això executem els següents comandaments:

• cd /
• tar –xvf ws-rpi.software.tar

El darrer ordre inicia el procés de descompressió dels arxius, generant els següents directoris en el sistema operatiu:

• / cenfotect
• inici / pi / WS-RPI /

En aquests directius es troben els recursos de programari necessaris per instal·lar i configurar l’aplicació correctament seguint els passos especificats en aquesta guia.

Pas 5: WS-RPI: INSTALAR LIBRERÍAS NECESARIAS

Instal·leu les biblioteques i eines necessàries per configurar el dispositiu, per això executar els següents comandaments:

• apt-get install libc6-dev
• apt-get install bc
• apt-get install libssl-dev libnl-3-dev libnl-genl-3-dev ethtool

Pas 6: WS-RPI: COMPILAR I INSTALAR EL DRIVER DE LA TARJETA INALÁMBRICA

El grup d’investigació va decidir utilitzar la targeta inalàmbrica model Alfa AWUS036ACH per realitzar les funcions d’escani de senyals, degut a que la targeta integrada de la PI no suporta treballar en mode monitor i no posa suport per treballar en freqüències de 5.8Mhz.

Per poder utilitzar aquesta targeta s’ha de compilar i instal·lar el controlador de forma manual, pues en el moment de desenvolupar la investigació no es troba disponible en el dipòsit de paquets del sistema operatiu.

Antes de compilar el driver lo primero que ha de garantizar es que la tarjeta esté conectada a la PI, y se procede a ejecutar los siguientes comandos:

• cd / home / pi / WS-RPI / rtl8812au /
• make CROSS_COMPILE = arm-linux-gnueabihf- ARCH = arm
• fer la instal·lació

Reiniciamos el dispositiu per verificar que el conductor carregui correctament:

init 6

Una vegada la Raspberry se ha reiniciado, verificamos que el módulo se inicia correctamente, para esto verificamos que la PI reconozca la tarjeta wlan1, verificamos corriendo el siguiente comando:

ip a s

Pas 7: WS-RPI: INSTALAR HERRAMIENTA AIRCRACK-NG

Se procede a instalar la herramienta aircrack-ng, para esto se ejecutan los siguientes

comandos:

• cd /home/pi/WS-RPI/aircrack-ng-1.2-rc3/
• fer
• fer la instal·lació
• airodump-ng-oui-update

Pas 8: WS-RPI: VERSIÓ VERIFICATIVA DE PITÓ

Part del nucli de l’aplicació es va desenvolupar utilitzant el llenguatge de programació Python 2.7, el que es troba instal·lat per defecte a la PI, per verificar la versió d’aquest llenguatge es pot executar el següent comandament:

Python –V

Pas 9: WS-RPI: INSTALAR MYSQL

Ara s’instal·len MySQL i les seves respectives dependències, el qual funcionarà com a dipòsit de dades de les senyals recol·lectades per la PI. Per això s’executaran els següents comandaments:

• apt-get install python2.7-mysqldb
• apt-get install mysql-server --fix-missing

Quan la instal·lació es troba en progrés, es mostra una ventana que sol·licita la contrasenya d’administració del MySQL, s’ha d’ingressar al valor de la següent contrasenya per defecte: R45p1Mysql2017.

Posterior a esto se oprime el botón aceptar hasta que la instalación se dé por finalizada.

Pas 10: WS-RPI: NODEJS INSTALARS I EXPRESS

La GUI de l’aplicació es desenvoluparà utilitzant el llenguatge de programació NodeJS 4.8, Raspberry per defecte trae instal·lat aquest llenguatge, però és una versió bastant desactualitzada, per actualitzar els binaris a la versió requerida que han d’executar els següents comandaments:

• curl -sL https://deb.nodesource.com/setup_4.x | sudo bash -
• apt-get install nodejs -y
• apt-get install node-gyp

Si es verifica que el nodejs s'ha instal·lat correctament executant el següent comandament:

node -v

El com haurà de mostrar que la versió és el 4.8.7.

Després s’ha d’anar a la carpeta del projecte on es trobin els codis forts, i s’instal·lin les dependències per a que funcionin correctament, per això s’executin els següents comandos:

• cd / cenfotec / GUI /
• Instal·lació de npm

Pas 11: WS-RPI: CONFIGURACIÓ BASE DE DATES

S'executa el següent comandament utilitzant l'usuari super administrador del MySQL i la contrasenya que s'ingressa quan s'instal·la aquest programa.

Una vegada es inicia sessió en la consola administrativa del MySQL s'executa el següent comandament:

/home/pi/WS-RPI/SQL/Configure.sql

Ara es crea l'estructura de base de dades:

font /home/pi/WS-RPI/SQL/CreateDB.sql

Vegeu el gestor de comandaments MySql amb l'ordre:

sortir

Pas 12: WS-RPI: CONFIGURACIÓN SCRIPT & SERVICIOS

Executem els següents comandaments per realitzar les configuracions:

• cd / cenfotec / script /
• chmod + x *

Es verifica que tots els scripts han quedat amb permisos d'execució:

ls -lha

Ahora se crean los servicios que levantan la GUI y el socket de comunicació:

• cd / cenfotec / GUI /
• forever-service install wips-gui --script bin / www -p $ (nom de dir "$ (que per sempre)") -e "PATH = / usr / local / bin: $ PATH"
• forever-service install socket-py -s /cenfotec/socket/main.py -f "-c '/ usr / bin / python'"

Ahora es va iniciar els serveis creats en els passos anteriors:

• socket-py d'inici de servei
• servei wips-gui start

Si es verifica que els serveis han començat correctament verificant que els ports 3000 i 9001 es troben disponibles en el dispositiu executant el següent comandament:

nmap localhost

Pas 13: WS-RPI: INICIAR TAREAS PROGRAMADAS

S'habilitaran les tareas programades executant els següents comandaments:

• servei de recàrrega de cron
• update-rc.d activar cron 2 3 4 5
• crontab -e

Vegeu el següent contingut al final de l'arxiu cron:

# Tarea programada que realitza l'escani de senyals0, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55 * * * * /cenfotec/script/airodump-ng.sh

Pas 14: WS-RPI: CONFIGURACIÓ DE XARXA

Ahora se procede a configurar la red de la PI, de tal forma que la configuració sea la que carrega l’aplicació de monitoreo, y no la que trai el dispositiu per defecte, per això editem l’arxiu / etc / network / interfaces with the editor de la seva preferència, per aquest cas es fa servir vi.

Executem el següent comandament:

vi / etc / network / interfaces

Deixa l'arxiu de configuració de la següent manera:

# fitxer interfaces (5) utilitzat per ifup (8) i ifdown (8) # Tingueu en compte que aquest fitxer està escrit per utilitzar-lo amb dhcpcd # Per a IP estàtica, consulteu /etc/dhcpcd.conf i 'man dhcpcd.conf' # Inclou fitxers de /etc/network/interfaces.d: directori-font /etc/network/interfaces.dauto lo iface lo inet loopbackiface eth0 inet manualallow-hotplug wlan0 iface wlan0 inet manual # wpa-conf /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.confallow -hotplug wlan1 iface wlan1 inet manual # wpa-conf /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.confiface default inet manual

Pas 15: WS-RPI: CONFIGURACIÓ PERMANENT

Configureu el script que inicia la configuració quan el dispositiu carrega el sistema operatiu:

vi /etc/rc.local

Agregem el següent contingut al final de l'arxiu:

/cenfotec/script/startConfig.sh >> /cenfotec/logs/start.log 2 >> /cenfotec/logs/start.errorexit 0

Pas 16: WS-RPI: FUNCIONAMIENTO VERIFICAR

Una vegada finalitzada la configuració es reinicia el dispositiu, executant el següent comandament:

init 6

Una vegada que el dispositiu carregui s'haurà d'encendre la llum led color amarilla de forma fija, això és un indicador del que el dispositiu inicial correctament però encara no ha estat configurat. La direcció de vermell que carrega per defecte és la 192.168.1.10.

Per ingressar a la pàgina de gestió de dispositiu s'ha de connectar el PC de l'usuari a un mateix segment de red que el dispositiu, i en un navegador Web ingressar la següent adreça:

192.168.1.10:3000/

Es mostra la pàgina d'inici de sessió de la GUI de configuració del dispositiu, l'usuari i contrasenya per defecte son admin i defaultAdmin respectivament.

Pas 17: WS-RPI: Estat General del Dispositiu

Després d’iniciar sessió en el WS-RPI, el sistema es desplaça una pantalla d’estat general del dispositiu, com a nombre, direcció de red del controlador, port de gestió del controlador, temps encendit, hora, direccions de red i estat de les particions.

Pas 18: WS-RPI: Cambiar Configuració del Dispositiu

Després d’iniciar sessió en el WS-RPI, el sistema es desplaça una pantalla d’estat general del dispositiu, com a nombre, direcció de red del controlador, port de gestió del controlador, temps encendit, hora, direccions de red i estat de les particions.

En cas que es vulgui canviar la configuració del dispositiu, una vegada es va iniciar la sessió es pot obrir sobre el botó “Configuració”, en el que es poden canviar paràmetres de vermell com a usuari i contrasenya de gestió, configuració de vermell, paràmetres de base de dades, entre altres.

Pas 19: DACS: CONFIGURACIÓ

El sistema DAC-S és bo sota la modalitat d’un discovirtual, el que pot ser importat en un programari de virtualització com VirtualBox o VMware Workstation Player.

La discoteca de la màquina virtual pot descarregar-se de la següent URL: DAC-S Disco Virtual.

Una vegada important el disc virtual en el software de virtualització i iniciado el sistema operatiu, el DAC-S inicia automàticament en un ambient que es troba configurat amb tots els components i programes utilitzats en el desenvolupament del sistema.

Pas 20: DACS: INSTAL·LACIÓ DEL AMBIENT VIRTUALITZAT

Instal·leu el programari de virtualització “VirtualBox”, disponible a la direcció:

Col·locar els arxius del disc virtual en un directori d’accés fàcil o on l’usuari es vulgui instal·lar.

Pas 21: DACS: IMPORTAR EL DISC EN EL PROGRAMARI DE VIRTUALITZACIÓ

Per importar el disc virtual en el programari de virtualització Oracle VirtualBox s'ha d'executar en els següents passos:

• Obrir el programari de virtualització “VirtualBox”.
• Feu clic al botó “Nova”, ingressareu el nombre i seleccioneu el sistema operatiu “Microsoft Windows”, “Windows 7 (64-bit)”, feu clic al botó “Següent”.
• Selecciona la mida de la memòria RAM de la màquina virtual.
• A l’opció de disc dur dur seleccionar “Usar un arxiu de disc dur dur virtual existent”. Feu clic sobre el ícono de la carpeta, ubicar la discoteca virtual mencionat en els passos anteriors i seleccionar “WIN 7 disco-virtual”.
• Feu clic al botó “Crear”.

Pas 22: DACS: INICIAR LA MÀQUINA VIRTUAL

Per iniciar la màquina virtual, feu clic sobre el botó “Iniciar” i esperar que es desplaça l’escriptori del sistema operatiu.

Pas 23: DAC-S: ACCEDIR a L'APLICACIÓ DE GESTIÓ

Una vegada la màquina virtual ha començat, es pot ingressar a l’aplicació de gestió del DAC-S, per això s’ha de seguir els següents passos:

Obrir un navegador, per exemple: Google Chrome.

Ingresar la següent adreça al navegador: https:// localhost: 8080 / dac-s / login

Ingresar l’usuari i contrasenya. Usuari per defecte és “admin” i la contraseña és “pass123”.

Pas 24: DAC-S: MENÚ PRINCIPAL

Després d’iniciar sessió es mostra la pantalla de benvinguda al sistema i les opcions del menú de l’aplicació.

Pas 25: DAC-S: MENÚ DE CONFIGURACIÓ

Antes d’utilitzar el DAC-S es recomana revisar i configurar els paràmetres requerits per l’aplicació per al seu funcionament.

Se ha dividit en tres seccions:

• Sistema: Ha de tenir principal atenció al camp “Correu electrònic”, i col·locar el correu al qual desitgi rebre notificacions.
• Base de dades: Es gestionarà els paràmetres de connexió de base de dades, la màquina virtual es troba llista per a que no es necessiti modificar aquests paràmetres.
• Correo: Correspon a les dades de configuració del servidor de correu que utilitzarà l’aplicació per a l’enviament de notificacions. En aquest cas s’utilitza Gmail com a servidor de correu electrònic. Per lo que ha de configurar el camp “Usuario SMTP”, que correspon al compte de correu de Gmail des del qual es enviarà les notificacions.

Pas 26: DAC-S: MENÚ “WS-RPI”

Aquest menú permet agregar i configurar el WS-RPI (Wireless sensor Raspberry PI), per això ha de seguir els següents passos:

• Feu clic sobre l’icona + de color verd, el qual mostrarà una pantalla sol·licitant les següents dades:

  • Nombre: Nombre per identificar el WS-RPI.
  • Usuari: Usuari de gestió del WS-RPI
  • Contraseña: Contraseña del WS-RPI
  • IP: Dirección de red assignada al WS-RPI.
  • Port: port per establir la connexió amb el WS-RPI.
• Feu clic al botó “Guardar”. Seguidament es mostrarà el WS-RPI en el llistat.

Pas 27: DAC-S: CONFIGURAR EL WS-RPI

En el llistat, sobre el WS-RPI prèviament agregat, es farà clic sobre el botó “Editar”. Per configurar i verificar que el sistema té connexió amb el WS-RPI, feu clic al botó “Configurar”. Si la configuració s’ha aplicat correctament, es mostrarà el següent missatge “WS-RPI configurat correctament, procedir a guardar els canvis”.

Una vegada es va realitzar la configuració que habilitarà un nou camp “Estat”, el que pot tenir els següents valors:

• “Activo”: Significa que el WS-RPI es troba a punt per entrar en operació
• “Inactiu”: Significa que el WS-RPI encara no entrarà en funcionament, però es troba de forma configurada.

Finalment, feu clic al botó “Guardar” per aplicar els canvis.

Pas 28: DAC-S: MENÚ “LLISTAT DE WS-RPI INALÁMBRICOS”

Mostra un llistat de WS-RPI que es troba en estat “Activo”. Per a cada WS-RPI es poden realitzar les següents operacions.

• Obtenir l'inventari: Al dar clic sobre el botó "Inventari", es sol·licita al dispositiu WS-RPI el llistat de punts d'accés detectats.
• Almacenar el llistat de punts d’accés al dar clic sobre el botó “Guardar”,.
• Clasificar Puntos de Acceso: Al dar clic sobre el botón “ClasificarAP”, permet classificar cada un dels punts d’accés d’acord d’acord al nostre criteri.

Pas 29: DAC-S: MENÚ “PLANO”

Mostra de forma gràfica als WS-RPI agregats al DAC-S. Per a cada WS-RPI configurat es mostrarà la següent informació:

• Nombre: correspon al nombre del WS-RPI.
• Inventari: Pot tenir els següents valors (Sense inventari, Guardat i Classificat), mostrant-se en color verd quan conté “Classificat”, el que indica que per a aquest WS-RPI ja es té una base de dades contra el que comparar els nous punts d’accés inalàmbrics detectats i si corresponen generar alertes.
• Estatus: pot tenir els següents valors (Sense estatus, Problema de configuració, Sense comunicació i Correcte), mostrant-se color verd quan conté “Correcte”, el que indica que el WS-RPI es troba en línia.
• Alertes: mostra el número d'alertes que han generat d'aquest WS-RPI i que encara no han estat atendides.
• Altres detalls: al fer clic sobre la imatge del WS-RPI es pot visualitzar informació addicional com la IP i la data hora de l'última connexió.

Pas 30: DAC-S: MENÚ “GESTIÓ D'ALERTES”

Mostra un llistat de les alertes que es van generar. Important mencionar que per cada alerta generada també s’envia un correu de notificació a l’usuari administrador del lloc, informant sobre l’esdeveniment.

Per visualitzar més detalls sobre una alerta i poder gestionar-la, s’ha de fer clic sobre el botó “Gestionar”.

Los campos a los que debe prestar más atención son:

• Detall: Opció on es mostra informació detallada sobre el punt d’accés detectat.
• Acció: D'acord al criteri de l'administrador de l'aplicació, selecciona l'acció a prendre, en aquest cas s'ha seleccionat “Mover a l'inventari com a veí”, el que significa que sap de on prové el punt d'accés i a més se va a incorporar a la base de dades com a veí.
• Descripció: Detall assignat per l’administrador d’aplicació al moment de gestionar l’alerta.

Per gestionar l'alerta, feu clic sobre el botó “Guardar”.

Seguidament el sistema redirigeix al llistat on l’estat de l’alerta a canviat a “Tramitada”.

Pas 31: DAC-S: ARQUITECTURA

El DAC-S està compost per dues parts, la part visual de gestió per part de l’usuari (Frontend) i la part de processament (Backend)

Tecnologies utilitzades:

• Angular 4
• Arrencada de primavera
• Resta del servei web
• JPA
• Hibernar
• MySQL

Herramientas de desarrollo:

• Spring Tool Suite
• Text sublim
• MySQL Workbench

Frontend:

És la part visual amb la que l’usuari interactua amb l’aplicació. Aquest desenvolupat en Angular, un marc de JavaScript de codi obert, mantenit per Google.

Pas 32: DAC-S: ACCEDER AL CÓDIGO FUENTE DEL FRONTEND

Passos per accedir al codi font del backend:

• Ubicar a l’escriptori l’icó d’accés directe “sublime_text - Acceso directo”.
• Doble clic sobre el ícono per iniciar l’eina de desenvolupament, el qual mostrarà l’IDE amb el codi del projecte per al seu anàlisi.

Pas 33: DAC-S: ACCEDER AL CÓDIGO FUENTE DEL BACKEND

Aquest mòdul es compon dels següents elements:

Serveis Web Rest: la interacció entre el Frontend i el Backend es fa a través de serveis web. Aquests serveis reben les peticions, executant la lògica de processament i devolució de la resposta a l’aplicació de l’usuari

Els serveis web estan desenvolupats a Java. S'utilitza l'entorn de desenvolupament de la suite d'eines de Spring (Spring Tool Suite).

Per a més detalls sobre el codi del Backend:

• Ubicar a l’escriptori l’ícono d’accés directe “STS - Acceso directo”.
• Es mostrarà l'IDE de desenvolupament amb el codi font del projecte per al seu anàlisi.

Pas 34: DAC-S: ACCÉS A LA BASE DE DATOS

La base de dades utilitzades és MySQL, tecnologia d’ús lliure i de fàcil gestió.

Per poder accedir a la base de dades s'han d'executar els següents passos:

• Ubicar a l’escriptori l’ícon d’accés directe “MySQL Workbench - Acceso directo”.
• Doble clic sobre el ícono per obrir l'aplicació.
• Ubicar la connexió a la base de dades amb el nom “ConexiónMsql”.
• Doble clic sobre la connexió per accedir a la base de dades.
• Es mostra la pantalla de l'IDE amb la base de dades i les respectives estructures que componen.