无线局域网的安全机制

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无线局域网的安全机制苏州科技学院 叶晓燕付保川陆卫忠 江苏省特种设备安全监督检验研究院陈慰摘要该文研究对比了无线局域网三种不同安全加密机制原理以及它们各自的特点，此基础上对其中W P在 E的安全

加密机制存在的技术不足和安全漏洞进行了探讨，实验研究得出了W P￣密对无线局域网的T P EJ: 7 C响应时问厦传输带宽的影响结果，同时提出了一种更安全的解决方案。 。

关键词无线局域网独立基本务组扩展服务组有线等价保密服

随着无线技术运用的日益广泛，无线网络 ( AN) WL的安全问题越来越受到人们的关注。然而安全问题成为阻碍 WL AN大量推广应用的主要障碍。无线网络的数据传输是基

个面。问控制保证敏感数据只能由授权用户进行访问，访而数据加密则保证发射的数据只能被所期望的用户所接收和理解。

干广播式的，因此只要在 Aces P it( ) cs on AP覆盖的范围内，所有的无线终端都可以接收到无线信号，AP无法将无线信号定向到一个特定的接收设备，因此无线的安全保密问题显得尤为突出 l 。

在I E 82 1b E E 0 . l协议中包含许多基本的安全措施，最常用

的足：无线网络设备的服务区域认证 I ( S I、MAC地址 D E SD)访问控制、 P线等价保密以及虚拟专用网络V N技术{。 WE有 P 4 1不同的安全加密方式之间其安全机制是不同的。

1利用服务区域认证 I (S I)匹配 D ESD

无线局域网的标准协议无线局域网的标准协议是由IE 0 . 1 E E 8 2 1定义的，与其他的 I E 0 .准一样， 0 . l重定义物理层和介质访 E E 8 2X标 82 1着

I EE8 2. b利用设置无线终端访问的服务区域认证 E 0 1 1E SD来限制非法接入。在每一个 AP内都会设置一个服务区 SI

域认证 I,每当无线终端设备要连上 AP时，AP会检查其 DE SD是否与自己的 I致，有当 AP和无线终端的 E S D SI D一只 S I

控制 ( MAC)子层。标准制定的物理层规范有三种： .G 2 4 Hz频段的跳频扩频、 .GHz 24频段

的直接序列扩频和红外线传输。 它们都具有 1 b和 2 p的数据传输速率，并都服从同一 Mp s Mb s个 MAC层规范。近年来 82 1标准又扩展出 8 2 1b 0 . 0 .1 0 . l、8 2 1a 0 .1 l、8 2 1g等系列，这扩展标准采用不同的物理层技术，

相匹配时， AP才接受无线终端的访问并提供网络服务，如果不符就拒绝给予服务。用 E SD,以很好地进行用户群体分 利 SI可

组，避免任意漫游带来的安全和访问性能的问题。如果密钥在

分配和使用时得到了很好的保护，那么基于共享密钥的安全机制就是强健的。 然而这种安全机制的缺陷是由于无线接入点AP向外广播

使通信速率提高到 lMb s 2 p至 5 Mb s p、2 Mb s 4 p,但它们对于 1MAC层协议没有重大改变。因此不论使用哪种物理层规范，符合 I E 0 .l E E 8 2 1标准的无线局域网在组网结构、站点工作过程等方面都是相同的。

其 SI S D,攻击者可以很容易地嗅探到网络名称，获得共享密钥，从而连接到“受保护”的网络上，使其安全程度下降2、

物理地址 ( C地址 )过滤 MA

IE 0 .1 E E 8 2 1标准定义了两种组网结构：独立基本服务组I S (n iiu lB scS r ieS t B S Idvd a ai evc e)和扩展服务组 E S[。 S 2 1

另一种限制访问的方法就是限制接入终端的MAC地址以

确保只有经过注册的设备才可以接入无线网络。每一块无线网卡拥有惟一的MAC地址， AP内部可以建立一张“在 MAC地

二 .IE 8 2 1的安全机制 E E 0 .1通常无线网络的安全性主要体现在访问控制和数据加密两基金项目：苏州科技学院院基金项目 (号：O—6一1 )编 4 O 4

址控制表”,只有在表中列出的 MAC才是合法可以连接的无线网卡，否则将会被拒绝连接。MAC地址控制可以有效地防止未经过授权的用户侵入无线网络。

在理论上，使用了强健的身份形式，问控制表就能提供访

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个合

理的安全等级。然而，它并不能达到这个目的，中有其

WE加密数据帧的过程如图 l P所示。2位初始化向量 I 4 V和4位的密钥连接得到的6位密钥，个6位的密钥输入到 0 4这 4WE P伪随机数产生器 P RNG中，生一个伪随机的密钥序列。产

两个原因：其一是 MAC地址很容易的就会被攻击者嗅探到， 这是因为MAC地址必须暴露在外；其一是大多数的无线网卡二

可以用软件来改变MAC地址，因此，击者可以窃听到有效攻的 MAC地址，然后通过程序将有效地址写到无线网卡中，从而伪装一个有效地址，越过访问控制，连接到“受保护”的网络上。

这个伪随机的密钥序列和完整校验值 (C I V)进行异或，然后与初始化向量构成的密文消息。加密过程就是将产生的密钥流与明文信息进行异或运算； WE )街采用静态的保密密钥， PJ H 各WL AN终端使用相同的密钥访问无线 l络。舡 J WE I也提供认证功能，当加密机制功能启用，客户端要尝试连接上 AP时，AP会发出一个 C a e g a k t客户端，客户端再利用共 h ln eP ce给 l

这种安全机制属于硬件认证，不是用户认证。而这种方式要求 A P中的 MAC地址列表必需随时更新，目前都是手操 J:作，扩展能力差，因此只适合小型网络规模。另外，非法用户

享密钥将此值加密后送回存取点以进行认证比对，如果正确无误，才能获准存取网络的资源。

利用网络侦听手段很容易窃取 MAC地址。

3、有线等同保密 ( P WE )无线网络安全的另一重要加密方法是数据加密，通过 WE P

( )WE安全机制的特点 2 P

1 )具有 2 4位的初始化向量。WE P将 I V附加到共享街钥上形成一个混合的密钥。 WE P利用这个混合的密钥和 I V产生RC 4密钥列表。

( rd E uv l tP ia y协议来进。 P是IE 8 2 1b wic q ia n r c ) e v WE E E 0 .1协议中最主要的无线安全加密措施，它用于保障无线局域网络中链路层信息数据的保密。 WE P使用对称加密算法，即对于数据的加密和解密都使

2 )WE P中采用完整性校验和初始化向量的防护措施。3 )在 WE P数据传输密封中，采用了一个 C RC校验帧明文。完整性校验域采用的是 C RC一

3校验和，作为通信报文 2

用同样的密钥和算法—— Rc伪随机码生成器 ( 4 P 4 RC RNG)[] 3。

WE P规定使用 4比特的加密密码以及还可以使用 14比 0 0

的一部分，C RC一3校验和也要经过加密。然而，C 2 RC算法是线性的，这意味着 C RC校验和具有很强的数据关联性。 4 )利用 1 8 WE加密，使得数据在无线发射之前进行 2位 P复杂的编码处理，在接受之后通过反向处理获取原数据。这种加密方式确保数据如果泄漏，也不会暴露数据的原值。 从上面的特点可以得知，基丁 I E S 2 1标准的无线局 E E 0 .1域网数据传输的安全性，主要由WE P的安全性来决定。

特的密码。加密密码和一个 2 4比特的“初始化向量”相关联

形成一个6或 18 4 2比特的密码。该密码输入至一个伪随机码生成器，然后生成一个序列用来给传输的数据加密。

( )加密过程 1 1 )校验和。根据消息 M计算完整性 …… 此处隐藏：7676字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……