Computer >> Hướng Dẫn Máy Tính >  >> Kết Nối Mạng >> An Ninh Mạng

PTK trong an ninh mạng (Cybersecurity) là gì?

PTK = Pairwise Transient Key

Trong chuẩn IEEE 802.11i / WPA2 / WPA3, PTK (Pairwise Transient Key) là khóa phiên đối xứng được sinh ra trong quá trình 4-way handshake giữa Supplicant (client) và Authenticator (AP/Controller) để mã hóa và bảo toàn toàn vẹn lưu lượng unicast giữa client và AP.

Quy trình sinh PTK (WPA2-Personal/Enterprise)

  1. PMK (Pairwise Master Key):
    • Personal: PMK = PBKDF2(PSK, SSID, 4096 rounds) – PSK là mật khẩu Wi-Fi.
    • Enterprise: PMK do RADIUS server phân phối sau EAP authentication (MSK → PMK).
  2. 4-way Handshake:
    1. AP → Client: ANonce (random).
    2. Client → AP: SNonce (random) + MIC (Message Integrity Code).
    3. AP → Client: ANonce + Key Data (GTK) + MIC.
    4. Client → AP: ACK + MIC.
  3. KDF (Key Derivation Function):
    PTK = PRF-512(PMK, "Pairwise key expansion", MAC_AP || MAC_Client || ANonce || SNonce)
    PTK 512-bit được chia thành 5 khóa con:
    • KCK (Key Confirmation Key) – 128-bit: Tính MIC cho handshake.
    • KEK (Key Encryption Key) – 128-bit: Mã hóa GTK trong message 3.
    • TK (Temporal Key) – 128-bit: Dùng cho CCMP (AES-CCMP) hoặc TKIP (RC4) để mã hóa/giải mã frame dữ liệu unicast.
    • 2 khóa dự phòng (không dùng trong CCMP).

PTK vs GTK

KhóaPhạm viDùng choThay đổi khi
PTKUnicast (1 client ↔ AP)Mã hóa dữ liệu, MIC unicastReassociation, Reauthentication, PMKSA caching timeout
GTK (Group Temporal Key)Broadcast/Multicast (AP → all clients)Mã hóa broadcast/multicastClient rời mạng, timer hết hạn, key rotation policy

Tại sao PTK quan trọng?

  • Đảm bảo Perfect Forward Secrecy (nếu PMK bị lộ sau này, PTK cũ không bị suy ra – nhờ ANonce/SNonce ngẫu nhiên).
  • Mỗi client có PTK riêng → cô lập lưu lượng giữa các client (client isolation).
  • Cơ chế chống replay attack (packet number PN trong CCMP).

Lưu ý thường nhầm lẫn

  • PTK ≠ PSK (Pre-Shared Key). PSK là mật khẩu Wi-Fi bạn nhập. PTK là khóa phiên sinh ra từ PSK + handshake.
  • PTK ≠ PMK. PMK là khóa gốc, PTK dẫn xuất từ PMK.
  • PTK ≠ Phi Theta Kappa (hội sinh viên), ≠ Protein Tyrosine Kinase (sinh học), ≠ Permission To Kill (game).

WPA3 – SAE (Simultaneous Authentication of Equals)

WPA3-Personal thay 4-way handshake bằng SAE (Dragonfly) – PAKE (Password Authenticated Key Exchange). Vẫn sinh ra PTK (và PMK) nhưng chống offline dictionary attack, forward secrecy tốt hơn.