Temporal Key Integrity Protocol (TKIP) ist ein Sicherheitsprotokoll für WLAN, das als Übergangslösung entwickelt wurde, um die Schwächen von WEP zu beheben. Es wurde in Wi-Fi 4 (802.11n) standardisiert.

TKIP war Teil von WPA (Wi-Fi Protected Access) und wurde später durch das sicherere AES in WPA2 ersetzt.

Warum wurde TKIP entwickelt?

WEP (Wired Equivalent Privacy) hatte kritische Sicherheitslücken und konnte in Minuten geknackt werden. TKIP sollte diese Probleme lösen, ohne neue Hardware zu benötigen.

Probleme von WEP:

• Statische Schlüssel (änderten sich nie)
• Schwache IV (Initialization Vector)
• Anfällig für Replay-Angriffe
• Leicht zu knacken

Lösung durch TKIP:

• Dynamische Schlüssel pro Paket
• Stärkere IVs (48 Bit statt 24 Bit)
• Message Integrity Check (MIC)
• Schlüssel-Mixing-Funktion

Wie funktioniert TKIP?

1. Schlüssel-Hierarchie

Master Key (PSK)
     │
     ↓
Pairwise Master Key (PMK)
     │
     ↓
Pairwise Transient Key (PTK)
     │
     ├──► Temporal Key (TK) ← Wird für Verschlüsselung verwendet
     ├──► MIC Key
     └──► EAPOL Key

2. Packet Key Mixing

TKIP ändert den Schlüssel für jedes Paket durch Mischen des temporären Schlüssels mit:

• MAC-Adresse
• Transmit Sequence Counter (TSC)

Per-Packet Key = MixingFunction(Temporal Key, MAC, TSC)

3. Message Integrity Check (MIC / Michael)

TKIP fügt einen MIC-Wert hinzu, um Manipulation zu erkennen.

Ablauf:

1. Daten vorbereiten
   ↓
2. MIC berechnen (Michael-Algorithmus)
   ↓
3. MIC anhängen
   ↓
4. Mit RC4 verschlüsseln
   ↓
5. Senden

Empfängerseite:

1. Empfangen
   ↓
2. Entschlüsseln
   ↓
3. MIC neu berechnen
   ↓
4. MIC vergleichen
   ↓
5. Bei Übereinstimmung: ✓ Akzeptieren
   Bei Unterschied: ❌ Verwerfen

TKIP vs. WEP vs. AES

Schwächen von TKIP

1. Chopchop-Angriff

Angreifer kann MIC fälschen und kleine Pakete einschleusen.

2. Beck-Tews-Angriff (2008)

Ermöglicht das Entschlüsseln kleiner Pakete in ~15 Minuten.

3. Halvorsen-Angriff (2009)

Verbesserter Angriff, der MIC-Schlüssel rekonstruieren kann.

4. RC4-Schwächen

TKIP basiert immer noch auf RC4, das grundlegende Schwächen hat.

Schutzmaßnahmen

1. Upgrade auf WPA2/WPA3

❌ WEP
❌ WPA mit TKIP
✅ WPA2 mit AES
✅✅ WPA3

2. Router-Einstellungen prüfen

1. Router-Admin-Interface öffnen
2. WLAN-Sicherheit → WPA2-PSK (AES)
3. TKIP/WEP deaktivieren
4. Speichern & Neustart

3. Starkes WLAN-Passwort

• Mindestens 12-16 Zeichen
• Buchstaben, Zahlen, Sonderzeichen
• Keine Wörterbuch-Wörter

Konfigurationsbeispiel

Router-Einstellung (empfohlen):

SSID: MeinWLAN
Sicherheitsmodus: WPA2-Personal (nicht WPA!)
Verschlüsselung: AES (nicht TKIP!)
Passwort: [Starkes Passwort mit 16+ Zeichen]

Linux WLAN-Konfiguration (WPA2):

# /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf
network={
    ssid="MeinWLAN"
    psk="MeinSicheresPasswort"
    key_mgmt=WPA-PSK
    pairwise=CCMP  # AES (nicht TKIP!)
    group=CCMP
}

Zeitstrahl: WLAN-Sicherheit

1999: WEP eingeführt          ──► 2001: WEP geknackt
                                         │
                                         ↓
2003: WPA mit TKIP            ──► 2008: TKIP-Angriffe
      (Übergangslösung)                  │
                                         ↓
2004: WPA2 mit AES            ──► Heute: Standard
      (Empfohlen ab hier!)               │
                                         ↓
2018: WPA3                    ──► Zukunft: Best Practice

Zusammenfassung

Verwandte Konzepte

• WEP - Vorgänger von TKIP (noch unsicherer)
• WPA - Wi-Fi Protected Access (nutzt TKIP)
• WPA2 - Nachfolger mit AES
• WPA3 - Neuester Standard
• AES - Moderne Verschlüsselung für WLAN
• RC4 - Stream-Cipher, der von TKIP verwendet wird

Weiterführende Ressourcen

📚 Dokumentation:

• IEEE 802.11i Standard
• Wi-Fi Alliance: WPA/WPA2/WPA3
• NIST: Guidelines for Securing Wireless Local Area Networks

🔧 Tools zum Testen:

• Aircrack-ng Suite
• Wireshark (Packet-Analyse)