情報処理学会研究報告
IPSJ SIG Technical Report

家庭内無線 LAN 環境における不正端末の検知・遮断システムの開発
衛藤 雄平1

神屋 郁子2

下川 俊彦2

概要：近年家庭内無線 LAN が普及してきている. しかし, 家庭内無線 LAN はセキュリティ対策が不十分な場合が多く, 攻撃対象となりやすい. そこで本研究では, 家庭内無線 LAN 環境における不正端末検知・遮断システムを開発した. このシステムは家庭内無線 LAN AP に接続しようとする不正端末を検知し, 遮断するシステムである. 本研究では, 不正端末の検知に偽装が困難な Association Request フレームで判断し, 不正端末の遮断にフレームインジェクションを利用し無線 LAN AP と不正端末の接続を遮断する手法を提案する. 提案手法を実装し有効性を評価した.

Development of Rogue Device Detection and Blocking System for
Home Wireless LAN
Yuhei ETO1

Yuko KAMIYA2

Toshihiko SHIMOKAWA2

Abstract: Home wireless LAN has become popular. However security of home wireless LAN is not enough.
Thus it will become an attack target. In this research, we developed rogue device detection and blocking
system for home wireless LAN. We proposed detection and blocking method using IEEE802.11 frame. It
is diﬃcult to spoof. In addition, our blocking method uses frame injection. It blocks connection between
wireless LAN AP and rogue devices. We implemented the proposed method and evaluated the eﬀectiveness.

1. はじめにどのようなネットワークでもセキュリティは重要である.
しかし, その中でも無線 LAN のセキュリティは重要視さ

近年, 企業, 大学, 一般家庭など様々な場所において無線れている. 無線 LAN は適切なアンテナと送受信機があれ

LAN が広く使われている. 無線 LAN は, 導入コストが低ば誰でも利用可能なため攻撃対象となりやすい. 企業や大く, 電波の届く範囲であれば場所を選ばずインターネット

学内の無線 LAN であれば, IT やセキュリティに詳しい人に接続できるなどの利点を持っている. また, 現在の無線が管理し, 十分なセキュリティ対策が施されている場合がLAN は, 通信速度の高速化が進んでおり有線のギガビット

多い. しかし, 家庭内の無線 LAN は IT やセキュリティに

イーサネットに匹敵するほどの通信速度を持っている. タ詳しい人が管理しているとは限らず, セキュリティ対策がブレット端末やスマートフォンなどの普及や様々なものが不十分な場合が少なくない. そのため, 企業・大学内の無線

インターネットに接続していく中で, 無線 LAN はなくてLAN に比べ, 家庭内の無線 LAN は攻撃対象となりやすい.

はならないものとなっている.

本研究では, 家庭内環境における無線 LAN のセキュリ

一方で, 無線 LAN には克服すべき問題がいくつかある.

ティの向上及び対策を目的としている. 家庭内無線 LAN

そのうちの一つとしてセキュリティにおける問題がある.

を対象とした攻撃のうち, 本研究では不正アクセスを扱う.

1

2. 無線 LAN への不正アクセス2

九州産業大学大学院 情報科学研究科
Graduate School of Information Science, Kyushu Sangyo
University
九州産業大学 情報科学部
Faculty of Information Science, Kyushu Sangyo Universityc 2017 Information Processing Society of Japan⃝

適切なセキュリティ対策が施されていない無線 LAN では, 無断で第三者の端末から接続される恐れがある. これ1情報処理学会研究報告
IPSJ SIG Technical Report

を本研究では不正アクセスと呼ぶ. 不正アクセスされることで, インターネットを勝手に利用されたり, 情報機器に侵入されデータの改竄や漏洩に繋がったりする恐れがある.
家庭内無線 LAN で不正アクセス対策をするためには, 無線 LAN AP に備わっているセキュリティ対策機能を用いることがほとんどである. 現在の無線 LAN AP に機能として備わっている主要なセキュリティ対策として, 暗号化,

SSID ステルス, ANY 接続拒否, MAC アドレスフィルタリ
ングの 4 つがある. しかし, これらはセキュリティ対策として効果的でない場合が多い. 暗号化は WEP や WPA で暗号化している場合, 暗号解析される恐れがある. SSID ス
図 1

テルスは SSID の通知をしないだけで, 無線 LAN への接続

システム構成Fig. 1 System architectureを阻止できない. ANY 接続拒否は端末から無線 LAN APを自動検出できなくするだけで, 無線 LAN への接続を阻止できない. MAC アドレスフィルタリングは接続許可されている端末の MAC アドレスに偽装することで無線 LANに接続可能である.

3. 家庭内無線 LAN 不正端末検知・遮断シス
テム
本研究では家庭内無線 LAN 不正端末検知・遮断システ
ム “Rogue Device Sniper”を開発する. 以降 Rogue Device

Sniper を RDS と呼ぶ.
本研究では, 各家庭内における無線 LAN AP の管理者および管理者が許可した利用者が持っている端末を正規端末と呼ぶ. それ以外の端末を全て不正端末と呼ぶ. また, 正規
端末, 不正端末の両方を合わせて端末と呼ぶ.

3.3 不正端末検知手法
本研究では IEEE802.11 フレームの Association Request
フレームを用いて不正端末を判別する検知手法を提案する.

Association Request フレームを利用した不正端末検知
手順は以下の通りである.

( 1 ) あらかじめ正規端末の Association Request フレーム
を RDS に登録

( 2 ) 端末から家庭内無線 LAN AP に向けて送られる電波を常時監視し, Association Request フレームを取得( 3 ) 取得した Association Request フレームが正規端末であるか判別( 4 ) 正規端末と判別されなかった端末を全て不正端末とみなす

3.3.1 Association Request フレーム
3.1 システム概要

Association Request フレームとは, 端末と無線 LAN AP

RDS は家庭内無線 LAN AP に接続しようとする不正端が無線 LAN 接続するためにやりとりを行うフレームの一末を検知し, 遮断するシステムである. 検知手法についてつである. このフレームでは, 端末側がサポートしている通は 3.3, 遮断手法については 3.4 で説明する.

信規格, チャンネル幅, 電波強度, 暗号化情報, ベンダー情報

本システムは, 家庭内無線 LAN AP の既存のセキュリなどの情報が送信される. このフレームで, 端末が持っていティ対策との併用が可能でセキュリティ強度を向上するこる無線 LAN アダプタのハードウェア情報を無線 LAN APとができる. そのため WEP や WPA を利用している環境に送信する. そのため, 端末ごとに Association Request

でも, 安心して家庭内無線 LAN AP を利用することができ

フレームは異なる場合が多い. 端末の判別に使う情報は,る. システムの利用者はセキュリティに関する知識は必要

Association Request フレームヘッダの中の BSSID, Sourceとせず, Web UI から簡単な設定でシステムを利用するこ

MAC アドレスと Association Request フレームボディ全とができる.

体である.

Association Request フレームを用いる利点として以下
3.2 システム構成
RDS のシステム構成を図 1 に示す. RDS は端末から家
庭内無線 LAN AP 向けて送られる電波を常時監視する. 監の 2 つがある.

• MAC アドレス偽装に対して有効• Association Request フレームの偽装が困難

視して得られた情報から不正端末を検知する. 不正端末

1 つ目の MAC アドレス偽装に対する有効性については,を検知すると, RDS は不正端末と無線 LAN AP との無線端末の判別に Association Request フレームを用いるため,

LAN 接続を遮断する.

MAC アドレス偽装していたとしても不正端末の検知ができる.

2 つ目の Association Request フレームの偽装の困難さ

c 2017 Information Processing Society of Japan⃝2

情報処理学会研究報告
IPSJ SIG Technical Report

図 2

無線 LAN AP 選択画面

Fig. 2 Wireless LAN AP choice page

図 3については, Association Request フレームを偽装した場合,

正規端末管理画面

Fig. 3 Device management page

不正端末のハードウェアではサポートされていないものをサポートしていることと偽ることになるため, 不正端末とAP のチャンネルに自動的に合わせる機能である. 無線

無線 LAN AP との通信の確立に問題が生じ, 正常な通信をLAN AP はチャンネルを選択することで, 電波の送受信に行うことができなくなるのではないかと考える. そのため使用する周波数を決定する. RDS は不正端末の検知・遮断偽装が困難であると言える.

を行うために, 無線 LAN AP と同じチャンネルを監視する必要がある. 一般的に無線 LAN AP のチャンネルは頻繁に

3.4 不正端末遮断手法

変わるものではない. しかし, 無線 LAN AP に備わってい本研究では不正端末の遮断にフレームインジェクショる機能でチャンネルの Auto 設定がされている場合, チャンを用いる. IEEE802.11 では無線 LAN AP から端末に向ンネルが変化することがある. 本機能はそのような場合でけて Disassociation フレームもしくは Deauthentication フ

も, 自動的に無線 LAN AP のチャンネルを検出し, 監視す

レームを送ることで接続を切断することができる. 本研究るチャンネルを自動的に変更する.

ではこの二つのフレームを合わせて遮断フレームと呼ぶ.

3.5.3 検知機能

不正端末を遮断するためには, 無線 LAN AP から不正端末

検知機能は, 家庭内無線 LAN AP に接続しようとする端へ向けて遮断フレームを送信する必要がある. 無線 LAN

末の Association Request フレームを取得し, 正規端末か不AP から不正端末へ向けて遮断フレームを送信する命令を,

正端末かを判別する機能である.

RDS から無線 LAN AP に対して出すことは困難である.

3.5.4 遮断機能

そのため, 本研究では無線 LAN AP から不正端末へ向け

遮断機能は, 家庭内無線 LAN AP に接続しようとする不て遮断フレームを送信した時と同じフレームを RDS から

正端末を遮断する機能である. この機能では, 検知機能に不正端末へ送り, 無線 LAN 接続を遮断させる手法を提案

より判別された不正端末に対し, 遮断フレームを送信する.

する.

3.5.5 正規端末自動登録機能

3.5 RDS の機能

続する端末全てを正規端末とみなし, システムに端末の正規端末自動登録機能は, 家庭内無線 LAN AP に接RDS の機能について以下に記述する.
3.5.1 無線 LAN AP 選択機能

Association Request フレームを自動登録する機能である.
この機能を持たせる理由は, 端末の判別に Association

無線 LAN AP 選択機能は, RDS の保護対象とする家庭

Request フレーム利用しているからである. システム利用

内無線 LAN AP を SSID で選択する機能である. RDS 周

者による Association Request フレームの取得は困難であ辺の無線 LAN AP の SSID を取得し一覧表示する. 利用

る. また, 手動で登録するには登録量が多すぎる. そのため者は一覧の中から RDS の保護対象とする家庭内無線 LAN

自動で Association Request フレームをシステムに登録す

AP を SSID で選択する. SSID を選択すると同時に, 端末る機能を持たせた.

の検知・遮断に必要な AP の BSSID, チャンネルの情報も取得される.
この機能は無線 LAN 選択画面 (図 2) から操作可能で登録された正規端末は正規端末管理画面 (図 3) から確認できる. 正規端末管理画面には正規端末の端末名, MAC
アドレス, 登録日時の一覧と検知された不正端末の端末名,ある.

MAC アドレス, 最終検知日時が表示される. 端末名の初期

3.5.2 チャンネル自動更新機能

値はベンダー名が登録される.

チャンネル自動更新機能は, RDS が不正端末の検知・遮断に用いるチャンネルを, 現在選択されている無線 LAN

c 2017 Information Processing Society of Japan
⃝3.5.6 モード切替え機能
本システムは遮断モードと登録モードの二つの動作モー3

情報処理学会研究報告
IPSJ SIG Technical Report• Java Servlet 3.1• JSP 2.3
• MySQL 5.6.30
4.2 検知機能の実装
検知機能の実装する際 Association Request フレームを取得するだけでなく, Reassociation Request フレームも取得するように仕様変更している. Reassociation Request フ
図 4 設定管理画面

Fig. 4 System management page

レームは端末が再接続する際に送信するフレームである.
遮断後, 端末によっては再接続時に Association Request フ
レームではなく, Reassociation Request フレームを送信する端末があることがわかったため, このフレームを含めたフ
レームを取得する. 今回の実装では Reassociation Request
フレーム取得時に端末判別せず, 全て不正端末として扱う
ように実装した.

4.3 RDS の導入
RDS を導入する際に考慮しなければならない点について述べる.
図 5 メールアドレス管理画面

Fig. 5 Mail address management page4.3.1 RDS を導入する計算機
RDS を導入するためには以下の条件を満たす計算機が必要である.

ドを持つ. モード切替え機能は, この二つの動作モードを切替える機能である. 遮断モードでは, 遮断機能 (3.5.4) が動作する. 登録モードでは, 正規端末自動登録機能 (3.5.5)が動作する.

( 1 ) モニターモード可能な無線 LAN インタフェースを持つ( 2 ) 上記とは別のネットワークインタフェースを持つ
1 つ目のモニターモードとは, 無線 LAN 上を流れるパシステム初回起動時に家庭内無線 LAN 管理者までもがケットを監視する無線 LAN アダプタのモードである. こ

無線 LAN AP に接続できない問題を防ぐため, システム初

れは端末から送られる電波の監視と不正端末の遮断に必要

回起動時や正規端末が一台もシステムに登録されていないである.

場合は, 登録モードとなる.
この機能は設定管理画面 (図 4) から操作可能である.

3.5.7 通知機能

2 つ目は RDS の設定にネットワーク通信を必要とするためである. この際に用いるネットワークインタフェース
は有線・無線どちらでも良い. しかし無線 LAN で接続し通知機能はシステム利用者に不正アクセスがあったことている場合, RDS が遮断攻撃を受けて RDS の設定ができを通知する機能である. この機能を利用するには, あらかなくなる恐れがある. そのため, 有線 LAN で接続したほう

じめ通知先のメールアドレスを設定しておく必要がある.

が安全度は高く確実に設定できる.

不正アクセスがあった日時, 不正端末の MAC アドレス, ベ

4.3.2 RDS を設置する位置

ンダー名を登録されたメールアドレス宛に送信する.
この機能はメールアドレス管理画面 (図 5) から操作可能
である.

4. RDS の実装
RDS の実装について以下に記述する.

RDS は家庭内無線 LAN AP に物理的に近い場所に設置する必要がある. なぜなら, 不正端末から無線 LAN AP への電波を RDS にも届かせる必要があるからである. 電波が RDS に届かない場合, 不正端末を検知できない問題が出てくる. また, 不正端末からの電波が届いて検知できたとしても, RDS から不正端末へ送られる遮断フレームが届かず, 不正端末を遮断できない問題も出てくる. RDS を家庭

4.1 実装環境
実装環境は以下のとおりである.

• Kali Linux• Raspberry Pi 3 MODEL B• Java 1.8.0
c 2017 Information Processing Society of Japan⃝

内無線 LAN AP に物理的に近い場所に設置することで, これらの問題が起きる可能性を減らす.

5. 不正端末検知・遮断手法の評価
本研究で提案したの検知・遮断手法の評価について述

4

情報処理学会研究報告
IPSJ SIG Technical Report
表 1

べる.

評価に利用した端末

Table 1 Evaluated device
No.

メーカー

機種

モデル

OS

1

Apple

MacBook Pro

13-inch, Early 2011

OS X Yosemite

本評価では, 提案した不正端末検知・遮断手法がセキュ

2

Apple

MacBook Pro

Retina, 15-inch,Mid 2014

OS X EL Capitan

3

Apple

MacBook Pro

Retina, 13-inch, Early 2015

MacOS Sierra

リティ対策として有効であるかを評価する. そのために,

4

Apple

MacBook Air

13-inch, Early 2014

OS X EL Capitan

5

Apple

MacBook Air

11-inch, Mid 2011

OS X Yosemite

検知・遮断手法を用いたセキュリティ対策システムである

6

Apple

MacBook Air

13-inch, Early 2014

OS X Yosemite

7

Apple

iPhone5s

NE339J/A

iOS 10.2

RDS の性能評価を行う. RDS が正しく不正端末として判

8

Apple

iPhone5

ME043J/A

iOS 9.3.2

9

Apple

iPhone4s

MD261J/A

iOS 9.3.5

10

Apple

iPod Touch

MD057J/A

iOS 6.1.6

11

Apple

iPad3

MD330J/A

iOS 9.3.5

12

Apple

iPadmini

MK6l2J/A

iOS 10.2

13

DELL

Inspiron

15R-5537

Windows8.1

14

DELL

Inspiron

15R-5537

Windows8.1

15

DELL

Inspiron

15R-5537

Windows8.1

16

Fujitsu

LIFEBOOK

S560/B

Windows10

せた場合の, RDS の動作および端末側の無線 LAN AP と

17

Fujitsu

LIFEBOOK

S560/B

Windows1018

Microsoft

Surface Pro 4の接続状態を確認した. 場所を分ける理由は, Association

19

Acer

Chromebook

CB3-111

Google Chrome OS

20

HTC

Nexus9

T810

Android7.0

Request フレームを取得しやすい環境と取得しにくい環境

21

ASUS

Nexus7

K008

Android5.1.1

22

ASUS

Nexus7

K008

Android6.0.0

で RDS の検知・遮断性能がどれほど変わるかを比べるため

23

ASUS

Nexus7

K008

Android6.0.1

24

ASUS

MemoPad 7

ME171C

Android5.0である. 電波の受信強度は, RSSI(Received Signal Strength25

HPSlate7 Extreme

4405RA

Android6.0

26

HUAWEI

KardonM2-802L

Android5.1.1

27

SONY

Xperia Z3

401SO

Android5.0.2

28

LG エレクトロニクス

isai vivid

LGV32

Android6.0

29

SHARP

Disney Mobile

DM015K

Android4.2.2

30

Nintendo

ニンテンドー 3DS

CTR-S-JPN-C0

5.1 評価内容

別し, 無線 LAN 接続を遮断できれば, 提案手法はセキュリ
ティ対策として有効であると言える.
評価では, 無線 LAN AP から送られる電波の受信強度が強い場所と受信強度が弱い場所の両方から端末を接続さIndicator) によって示され, 無線 LAN 端末で測定できる.
RSSI は 0 に近い値ほど受信強度が強い. 本評価では, RSSIの値が-40〜0 の場合は受信強度が強い場所とする. また,Windows10

RSSI の値が-70 以下の場合は受信強度が弱い場所とする.
正しい検知・遮断ができているかの評価指標に, 偽陰性

端末によってこの繰り返しの動作が延々と続くため, 単に(不正端末なのに正規端末と判別), 偽陽性 (正規端末なのに不正端末を検知して遮断フレームを送ることは「正常な遮

不正端末と判別) の確率を用いる. 確率が低いほど, RDS

断」とは言えない. 不正端末の接続は 1 台ずつ行い, 電波

は安全度が高いセキュリティ対策と言える. また, 偽陰性,

受信強度が強い場所と弱い場所の両方において, 正常な遮偽陽性がある場合, 検知・遮断のどちらの原因があるかを断がされるかの確認を 4 回繰り返す. もし, 一度でも RDS

調査する.

から検知もしくは正常な遮断できずに接続された場合は偽陰性の端末と数える.

5.2 評価環境
無線 LAN AP に PLANEX MZK-750DHP を用いる. ま5.3.2 正規端末接続時における性能評価方法
この評価では, 全 30 台の端末を全て正規端末として接続

た, 無線 LAN 端末に様々な種類のタブレット, スマートした. これらの端末が無線 LAN AP に接続した場合, 全て

フォン, PC など全 30 台用いる. この 30 台の中には同一仕

正常に無線 LAN 接続されるか確認する. この評価におけ様の端末も含まれている. 評価に用いた端末を表 1 に示す.

る「正常な無線 LAN 接続」は, 正規端末を検知して接続許5.3 評価方法

受信強度が強い場所と弱い場所の両方において, 正常な無可することである. 正規端末の接続は 1 台ずつ行い, 電波
電波受信強度が強い場所と弱い場所の両方から不正端末

線 LAN 接続がされるかの確認を 4 回繰り返す. もし, 一度と正規端末を接続させ, RDS が正常に動作するかを確認すでも正常な無線 LAN 接続できずに遮断された場合は偽陽る. 不正端末接続時における評価方法について 5.3.1 で説性の端末と数える.

明する. 正規端末接続時における評価方法について 5.3.2
で説明する.

5.3.1 不正端末接続時における性能評価方法

5.4 評価結果
まず, 電波受信強度が強い場所においての端末検知・遮この評価では, 全 30 台の端末を全て不正端末として接続断評価結果を表 2 に示す. 電波受信強度が強い場所においした. これらの端末が無線 LAN AP に接続した場合, 全てての偽陰性の確率は 10.0%, 偽陽性の確率は 6.7%という端正常に遮断されるか確認する. この評価における「正常な末検知・遮断結果が得られた. 次に, 電波受信強度が弱い場

遮断」は, 不正端末からの無線 LAN 接続がタイムアウトに所においての端末検知・遮断評価結果を表 3 に示す. 電波

なるか, 再接続と遮断の繰り返しが 1 分以上続くこととす

受信強度が弱い場所においての偽陰性の確率は 53.3%, 偽る. この理由は, 遮断フレームを受けた不正端末は一度遮断

陽性の確率は 13.3%という結果が得られた. ここから電波されるが, またすぐに再接続を試みるためである. RDS は,強度が弱くなるにつれて偽陰性・偽陽性の確率も上がるこ

この接続を再び検知して遮断するという動作を繰り返す.

とがわかった.

c 2017 Information Processing Society of Japan⃝5

情報処理学会研究報告
IPSJ SIG Technical Report
表 2

電波受信強度が強い場所においての端末検知・遮断評価結果

リズムではなく, 使用している無線 LAN アダプタ側に問Table 2 Result : strong RSSI

題があると言える. この問題は, RDS で使用する無線 LAN

遮断

接続

アダプタの電波の送受信性能を上げることで解決できるの

不正端末

90.0%

10.0%

正規端末

6.7%

93.3%

ではないかと考えている. また, 無線 LAN アダプタの性能をあげることができない場合, 無線 LAN AP が送る電波の

表 3

電波受信強度が弱い場所においての端末検知・遮断評価結果

Table 3 Result : weak RSSI
遮断

接続

不正端末

46.7%

53.3%

正規端末

13.3%

86.7%

出力強度を RDS に合わせて下げることでも問題解決できるのではないかと考える.
また, MacBook Pro, MacBook Air といった Reassocia-

tion Request フレームを無線 LAN 再接続時に送信する端末においては, フレーム取得時の動作について考える必要

不正端末・正規端末検出率がある. RDS に Association Request フレームだけでなくTable 4 Device detection rate

Reassociation Request フレームの情報も登録しておくこ

表 4

受信強度が強い

受信強度が弱い

不正端末

90.0%

53.3%

正規端末

93.3%

56.7%

とで偽陽性の確率を減らすことができると考える.
今回の評価で行った, 端末 1 台ずつの接続に関して As-sociation Request フレームによる端末の誤判別はない. しこれらの結果と不正端末・正規端末検出率 (表 4) を比較

かし, 同時に複数台の無線 LAN 端末が接続されることもしてみると, 受信強度が強い場所では偽陰性の確率と偽陽大いに考えられる. 様々な家庭内環境においての無線 LAN

性の確率に伴った検出率がでている. しかし, 受信強度が弱利用に合わせるためにも, 更なる検証が必要である.

い場所では偽陽性の確率が 13.3%に対し, 正規端末の検出率が 56.7%である. これは正規端末の検知時に Association

Request フレームを取得できなかったことが原因で正規端

6. 関連研究
関連研究として以下の 2 つの研究を挙げる.

末の検出率が下がっていることがわかった.

5.4.1 偽陰性・偽陽性の端末調査
偽陰性・偽陽性と判別された端末について, 検知・遮断のどちらの原因があるかを調査した.

6.1 A new MAC address spoofing detection algorithm using PLCP header[1] は IEEE802.11 フレームの PLCP ヘッダを利用した調査結果として, 偽陰性と判別された全ての端末におい

MAC アドレス偽装検出アルゴリズムの提案研究である.

て無線 LAN AP に接続または再接続する際の Association

IEEE802.11 フレームの PLCP ヘッダはフレーム毎に変更

Request フレームを RDS が取得できず取りこぼしていたされる. これは信号強度によって変わってくる. 正規端末ことが原因であるとわかった. しかし, 取得できていたと MAC アドレス偽装している不正端末が無線 LAN AP

Association Request フレームに関しては全て端末判別がの周りに設置されている場合, 無線 LAN AP から両方の端できており不正端末の検出率は 100%という結果が得られ末に向けて Data フレームを送信する. 端末はその時, 無線

た. これらのことから本研究で提案した検知・遮断手法は

LAN AP に向けて ACK フレームを返信する. この時, 2 つ

セキュリティ対策として有望であることが言える.

の端末の ACK フレームを監視し, その PLCP ヘッダを比次に偽陽性と判別された端末では, Reassociation Re-

べると高い確率で大きく異なってくる. これにより, MAC

quest フレームが原因で遮断されていることがわかった. 評

アドレス偽装している端末を見つけることができるという価で使用した端末のうち MacBook Pro, MacBook Air の研究である. 正規端末と不正端末のそれぞれを近くに監視

端末は再接続時に Reassociation Request フレームを送信

端末を設置しておくことで, MAC アドレス偽装検出率がすることがわかっている. 今回の実装では, Reassociation

100%である.

Request フレームを取得した場合, 端末判別せず不正端末と本研究との相違点として, MAC アドレス偽装の検出方

みなす方法をとっている. そのため, MacBook Pro, Mac-法である. [1] は, 無線 LAN AP の電波が届く範囲に, 正規

Book Air と無線 LAN AP が接続する際に Reassociation

端末と MAC アドレス偽装している不正端末の両方が存在

Request フレーム送信された時, RDS が正規端末にも関わする必要がある. しかし RDS では Association Request フ

らず遮断フレームを送信してしまうという結果が得られた.

レームを利用し端末毎に判別しているため, 正規端末と不正端末が無線 LAN AP の電波が届く範囲に存在しなくて

5.5 考察5.4.1 より, Association Request フレームが取得できなも, MAC アドレス偽装を検出できる. また, [1] は MAC ア
ドレス偽装した不正端末の検知することしかできない. しかったことが原因で, 不正端末を検知・遮断性能に問題がかし RDS は不正端末を検知後, 遮断までの動作をするため生じることがわかった. しかし, これは提案手法のアルゴ

不正アクセスがあったとしても対処できる.

c 2017 Information Processing Society of Japan⃝6

情報処理学会研究報告
IPSJ SIG Technical Report

6.2 家庭内無線 LAN における「無線 LAN ただ乗りお断手法はセキュリティ対策として有望であると言える.

よび不正アクセスポイント」対策システムの開発
家庭内無線 LAN におけるただ乗り対策システム “De-7.2 今後の課題

fRer”[2] は, 家庭内無線 LAN AP に接続している不正端末

今後の課題は, まず AssociationRequest フレームの取りを検知し, ネットワーク通信を遮断するシステムである. 家こぼし問題の改善である. RDS は Association Request フ

庭内無線 LAN AP と同一セグメント上に DefRer を配置しレームを取得できなければ, 不正端末に接続されてしまう.

ておくだけでシステムの利用が可能である.

単純に電波の受信性能の問題であれば, RDS の無線 LAN

本研究との相違点として, 一つ目は不正端末検知手法でアダプタの性能を上げることで対処できる. しかし, 電波

ある. DefRer では無線 LAN AP に接続している不正端末

干渉により電波が衰退し検出できなかったり, 取得されるを監視し, MAC アドレスを用いた不正端末検知をしていAssociation Request フレームに誤りがあったりすることる. この検知手法は MAC アドレスを用いているため MACも考えられる. 各家庭によって様々な環境が考えられるた

アドレス偽装に対応できない. RDS は無線 LAN AP に接め, 更なる状況下においての技術検証が必要である.

続しようとする不正端末を監視し, Association Request フ

次に Reassociation Request フレームが送信された場合レームを用いた不正端末検知をしている. この検知手法はの RDS の動作である. 今回の実装では, Reassociation Re-

偽装が難しい Association Request フレームを用いている

quest フレームが送信された場合全て不正端末として判別ため MAC アドレス偽装されたとしても対応できる.

した. しかし, これでは偽陽性の確率が上がる恐れがある

二つ目は, 不正端末遮断手法である. DefRer では不正端末の通信を DefRer に誘導し, パケットフィルタリングをことがわかった. Reassociation Request フレームが送られた際の動作について今後考えていく必要がある.

用いることで, ネットワーク通信を遮断する. しかし, これ

最後に RDS の設定方法の改善である. RDS を利用する

は無線 LAN AP に接続している状態が続くということでために Web ブラウザから RDS の設定をする必要がある.

ある. RDS では, 不正端末に対して, 無線 LAN AP とのア

現在の設定方法は PC から設定する際においてスムーズに

ソシエーション自体を遮断させる方法をとっている. その設定可能だが, スマートフォンやタブレットから設定するため, 家庭内のネットワークに接続される恐れがない.

場合にボタンが小さく押しづらい. そのためスマートフォ

7. おわりに
7.1 まとめンやタブレットからもスムーズに設定可能な Web デザインに改善する必要がある. また, ユーザビリティの評価をして, 利用者に使い易いシステムにしていく必要がある.

本研究では攻撃対象となりやすい家庭内無線 LAN におけるセキュリティ対策として, 家庭内無線 LAN 不正端末検参考文献

知・遮断システム “Rogue Device Sniper”(RDS) を開発し

[1]

た. RDS は家庭内無線 LAN AP に接続しようとする不正端末を検知し, 遮断するシステムである. 不正端末の検知に, 偽装が困難な Association Request フレームを用いた.
また, 不正端末の遮断にフレームインジェクションを利用
し無線 LAN AP と不正端末の接続を遮断する.

[2]

Prawit Chumchu, Tanatat Saelim, Chunyamon Sriklauy,“A new MAC address spoofing detection algorithm using
PLCP header”, IEEE Xplore, (January 2011).
桧室和馬, 神屋郁子, 下川俊彦, “家庭内無線 LAN における「無線 LAN ただ乗りおよび不正アクセスポイント」対策システムの開発”, 情報処理学会 第 78 回全国大会講演
論文集, 3-599 - 3-560, (Mar. 2016).

RDS は, 家庭内無線 LAN AP の既存のセキュリティ対策との併用が可能でセキュリティ強度を向上することができる. そのため WEP や WPA を利用している環境でも, 安
心して家庭内無線 LAN AP を利用することができる. シス
テムの利用者はセキュリティに関する知識は必要とせず,
簡単な設定でシステムを利用することができる.
評価では Association Request フレームを用いた端末検知・遮断が有効であるかの評価をした. その結果, 受信強度が強い場所において 90%の確立で不正端末の検知・遮断が可能であることがわかった. しかし 10%の確立でAssociation Request フレームを取得できず不正端末に接続されることがわかった. Association Request フレームを取得できた場合においての端末判別の誤りはなく, 不正端末の検出率は 100%であった. そのため提案した検知・遮c 2017 Information Processing Society of Japan⃝

7