无线局域网中的信息安全保护和安全漫游

其 目标 是 为无 线 局 域 网提 供 与 有线 网络 相 同 级 别 的 安 全 保 护 ）
加 密 算 法 时才 有 效 ， 而且 在 使 用 ＷＥ Ｐ保 密 算 法 时 。 须 实 现 共 必
享 密钥 认 证 ， 大 大提 高 了数 据 传 送 的 可靠 性 。 这
基 金 项 目 ： 家 ８３高技 术 研 究 发 展 计 划项 目（ 号 ：０ １ Ａ１３ ６ 资 助 ， 线 网络 安 全 技 术 （ 号 ：６ — ０ － ３ ０ ） 国 ６ 编 ２ ０ Ａ ４ ００） 无 编 ８ ３ １４ ０ － ２ 作者 简介 ： 志 远 （９ ４ ） 女 ， 士 生 ， 胡 １７ － ， 博 主要 研 究 方 向 ： 息安 全 。顾 君 忠 ， 授 、 士 生 导 师 。 信 教 博
无线局域 网中的信息安全保护和安全漫游
胡 志远 顾 君 忠
（ 东师 范大学计 算机 系系统所 ， 华 上海 ２ ０ ６ ） ０ ０ ２
ｕ ｏｍａｌ ｏ ． Ｅ ｍａ ｌｚ ｉ ｕ ｎ ｈ ＠ｈ ｔ ｉ ｃ ｍ － ｉ： ｈ ｙ ａ
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摘 要 在 描 述 无 线局 域 网 中现 有 安 全机 制 的基 础 上 ， 出 了一 个 比较 全 面的 信 息 安 全保 护 和 安 全 漫 游 解 决 方案 。 用 提 采 Ｒ ＤＵ Ａ Ｉ Ｓ和 Ｅ ＳＤ 认 证 、 Ｃ地 址 过 滤 、 Ｐ加 密并 动 态 生成 ＷＥ 密钥 （２ ＳＩ ＭＡ ＷＥ Ｐ １８位加 密 密 钥 ） 机 制 ， 保 护 用 户数 据 的 等 来 私 密性 ； 用基 于 Ｍｏｉ Ｐ和 Ｒ Ｉ Ｓ协 议 的漫 游 机 制 来 支持 用 户 在 多个 接 入 点之 间 的 漫 游 ， 证 用 户 在进 行 安 全 漫 采 ｂ ｅＩ ｌ ＡＤＵ 保
计 算 机 工程 与应 用 ２ ｏ ． １ ７ ｏ ３６ ８
（ ） 用 户 所 发送 的数 据 进 行 加 密 ， 样 即使 信 号 被 盗 ， ４对 这 也
难 以 破解 其 中 的内 容 。 线 局 域 网最 关 键 最 独 特 的 保 密 措施 是 无 在 网 络 的 媒体 访 问控 制 层 使 用 ８ ２１ｂ定 义 的 ＷＥ ０ ．１ Ｐ提 供 了 可 选的 Ｒ Ａ ４ Ｓ ０位 长 的 共 享 密 钥 Ｒ ４ Ｐ Ｎ 加 密 算 法 对 数 据 进 Ｃ Ｒ Ｇ 行 加 密 ， Ｐ能 提 供 与 有 线 网 所 固 有 的物 理 安 全 属 性 相 等 同 ＷＥ
要 的物 理 接 口的 网络 。 目前 无 线 局 域 网 广 泛地 应 用 于企 业 、 金
网之 间 的 干 扰 与数 据 泄 漏 。 因为 某 些 电 磁波 的辐 射 频 率 不擅 长 穿透物 体 ， 因此 采 取 网 络 隔 离 可 以 有 效 地 屏 蔽 辐 射 。 之 不 能 使
到 达 某 一 限 定 的 、 望 保 密 的 区域 。网 络认 证则 主要 是针 对 网 希
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Ｋｅ ｗｏ ｄ ：Ｒｏ ｍｉ ｇ Ｉｆ ｒ ｔ ｎ Ｓ ｃ ｒ ， Ｅ Ｍｏ ｉ Ｐ， ＤＩ Ｓ ｙ ｒｓ ａ ｎ ，ｎ ｏ ｍａ ｉ ｅ ｕ ｔ Ｗ Ｐ， ｂ ｌ Ｉ Ｒ ｏ ｉ ｙ ｅ Ａ Ｕ
１ 引 言
不 知 不 觉 间 ， 线 网 络 已经 充 斥 在 人 们 的 生 活 中 ， 们 逐 有 他 渐 开 始 相 信 网络 的连 接 就 是要 将 墙 头 的 一 根 网络 连 接 线 插 入 电 脑 中 。 后 开 始 网络 生 活 。 但 是 随着 手 提 电脑 的 普 及 和 信 息 随
２ 已有的 无线局 域 网安全 机 制 中存 在的 问题 ． ２
（ ） 于 服 务 集 标 识 符 （Ｓ Ｄ， ｅ ｉ ｅ Ｉ 或 Ｅ Ｓ Ｄ， １对 Ｓ Ｉ Ｓ ｒ ｃ Ｓ ｔ Ｄ） ｖ ｅ Ｓ Ｉ 这
Ｌ Ｎ卡 的 Ｍ Ａ ＡＣ地 址 进 行 访 问 的 无 线 终 端 的 “ Ｃ地址 过 滤 功 ＭＡ 能 ” 英特 尔⑩ 采 用 １８位 联 网 等 效 保 密 技 术 （ Ｐ 。Ｓｅ ｄ 。 ２ ＷＥ ） ｐ ｅ Ｎ ｔ 司在 ２０ ｅ公 ０ １年 ６月 开 始 的 移 动 因 特 网 服 务 （ Ｓ 其 一 全 ＭＩ） 对 策 是 通 过 用 户 名 及 口令 每 次 生 成 不 同 的 密 钥 进 行 认 证 和 加 密 ，并 使 用 了 移动 Ｉ Ｐ的技 术 ， Ｓ服 务 在 ＩＰ处 设 置 了平 台 代 ＭＩ Ｓ 理 （ｏｍ Ａ ｅ ｔ的服 务 器 ， 台 代 理 可 以保 持 用 户 的 Ｉ 址 ， Ｆ ｒ ｇｎ） 平 Ｐ地 通 过 接 入 点把 平 台代 理 作 为 门 户 接驳 到 因特 网 ， 使 接 入 点 的 即 Ｉ 址 发 生 了变 化 ， Ｐ地 从平 台代 理 处 开 始 的 Ｉ 址 仍 然 相 同 ， Ｐ地 能 保 证 接 入 点在 移 动 中也 不 中 断通 信 。
Ｉ ｆ ｒ ａ ｉ ｎ Ｓ ｃ ｒｔ ｒ ｔ ｃ ｉ ｎ ａ ｄ Ｓ ｃ ｒ ａ ｎ ｏ ｍ ｔｏ ｅ ｕ ｉｙ Ｐ ｏ ｅ ｔｏ ｎ ｅ ｕ ｅ Ｒｏ ｍ ｎ Ｗ ＬＡＮ ｉ
Ｈｕ Ｚｈｙ ａ Ｇｕ Ｊ ｎ ｈ ｎ ｉｕ ｎ ｕ ｚｏ ｇ
（ ｅ ｔ ｏ ｏ ｐ ｔ ， ａｔＣ ｉａ Ｎ ｒ ａ Ｕ ｉｅｓｙ Ｓ ａ ｇａ ２ ０ ６ ） Ｄ ｐ． ｆＣ ｍ ｕｅ Ｅ ｓ ｈｎ ｏｍ ｌ ｎｖｒｉ ，ｈｎ ｈ ｉ ０ ０ ２ ｒ ｔ
证方式 ， 过对多 个 Ａ 通 Ｐ设 置 不 同 的 Ｓ Ｉ 并 强 迫 客 户 端 接 入 ＳＤ。 时 提 供 Ｓ Ｉ 就 可 以允 许 不 同群 组 的用 户 接 入 。 对 资 源 访 问 ＳＤ， 并 的权 限 进 行 区别 限制 。
融 机构 、 造仓 储 业 、 场码 头 、 研 院校 等 不 同 领 域 。 无 线 技 制 机 科 术 正在 改变 着 他 们 传 统 的工 作 学 习 方 式 ，相信 在 不 远 的将 来 ， 就像 目前 的手 机 那 样 ， 将 全 面进 入 和改 变 人 们 的 生活 方 式 。 它 由 于无 线 局 域 网 的 传输 媒 体 是 辐 射 到 空 中 的 电磁 波 ， 无 它 所 不 在 并 且 没 有 固定 的路 由 ， 因此 在 一 定 的 范 围 内 ， 它所 传 由 送 的信 息 可 被 任 何 人所 截 获 。这 样 ， 用 无 线 局 域 网 进 行 通 信 利 更需 要 其 有 较 高 的 通信 保 密 能 力 。
Ａｂ ｔａ ｔ Ｉ ｔ ｉ ａ ｅ ， ｎ ｗ ｓｒ ｃ ： ｎ ｈｓ ｐ ｐ ｒ ａ ｅ ｍｅ ｈ ｄ ｏ ｎ ｏ ｍａ ｉｎ ｅ ｕ ｔ ｒ ｔ ｃｉ ｎ ａ ｄ ｅ ｕ ｅ ｏ ｍ ｓ ｒ ｐ ｓ ｄ ａ ｅ ｏ ｅ ｔ ｏ ｆ ｉｆ ｒ ｔ ｓ ｃ ｒ ｙ ｐ ｏ ｅ ｔ ｎ ｓ ｃ ｒ ｒ ａ ｉ ｏ ｉ ｏ ｐ ｏ ｏ ｅ ｂ ｓ ｄ ｎ ｔ ｈ ｅ ｉｔ ｇ ｓ ｃ ｒ ｙ ｍｅ ｈ ｎ ｓ ｘｓｉ ｅ ｕ ｔ ｃ ａ ｉｍ ｉ Ｌ ｎ ｉ ｎ Ｗ ＡＮ． ｏ ｄ ｒ ｏ ｐ ｔｃ ｔ ｅ ｎｏ ｍａ ｉｎ ｒ ａ ｙ ｆ ｕ ｅ ｓ ｓ ｍｅ Ｉ ｎ ｒ ｅ ｔ ｒ ｅ ｔ ｈ ｉｆ ｒ ｔ ｐ ｖ ｃ ｏ ｓ ｒ ，ｏ ｍｅ ｈ ｎｓ ｓ ｃ ａ ｏ ｏ ｉ ｃ ａ ｉｍｓ ｕ ｈ ｓ Ａ Ｒ ＤＩ Ｓ Ｕ Ａｕ ｅ ｔ ａｉ ｎ ＥＳ Ｉ ｔ ｅ ｔ ａ ｉｎ， ｈ ｉ ｔ ｎ ｃ ｔ ， Ｓ Ｄ Ａｕ ｈ ｎ ｉ ｔ ｏ ｃ ｏ ＭＡＣ ｄ ｒ ｓ ｌ ｒｎ ｄ Ｗ Ｅ ｅｃ ， ｒ ｓ ｄ Ｔ ｅ ｐ ｔｃ ｌ ｆ Ｍｏ ｉ Ｐ Ａ ｄ ｅ ｓ ｆ ｔｉ ｇ ａ ｉ ｅ ｎ Ｐ， ｔ ．ａ ｅ ｕ ｅ ． ｈ ｒ ｏ ｏ ｓ ｏ ｂｌ Ｉ ｏ ｅ ｎ Ｒ ａ ｄ Ａ ＤＩ ｒ ｕ ｅ ｔ ｐ ｖ ｄ ｃ ｎｉ ｕ ｕ ｓ ｒ ｉｅ ｉ ｏ ｔ ｎ ｅ ｒ ｐ ｉ ｎ ｆ ｒ ｕ ｅ ｓ ｈ ｎ ｔ ｅ ｍｏ ｅ ｆｏ ＵＳ ａ ｅ ｓ ｄ ｏ ｒ ｉｅ ｏ ｔ ｏ ｓ ￣ ｇｃ ｗ ｔ ｕ ｉ ｔｒｕ ｔ ｏ ｓ ｒ ｗ ｅ ｈ ｙ ｏ ｎ ｈ ｏ ｖ ｒ ｍ ｏ ｅ Ｐ ｏ ｎ Ａ ｔ
解 决 方 案 ， 用 各 种 私 有 密钥 ， 些 密 钥 自动 协 商 并 经 常 改变 ， 使 这
并支持在当今领先操作系统上的 Ｒ ＤＵ （ 程验证拨 入用户 Ａ ＩＳ远
服 务 ） ＭＰ Ｅ（ 软 点 到 点加 密 ） 术 。ＮＩ’Ｍ ， Ｐ 微 技 ｒ 一 ｅ公 司使 用标 准 Ｔ Ｉ 加 密 方 式 “ Ｐ（ ０ ｉ １ ８ ｉ ” 加 密 设 定 和 限 定 使 用 无 线 ＷＥ ４ ｂｔ ２ ｂｔ 的 ／ ）
游 时 不 中断 业 务 。 关键 词 漫 游 信 息安 全 ＷＥＰ Ｍｏ ｉ Ｉ ＲＡＤ ＵＳ ｂｈ Ｐ Ｉ
文章 编 号 １ ０ — ３ １ （ ０ ３ ０ — １ ７ ０ 文 献标 识码 Ａ ０ ２ ８ ３ － ２ ０ ）６ ０ ８ － ３ 中 图 分类 号 Ｔ ３ ３ ８ Ｐ９． ０
种 认 证 方 案 的安 全 系 数 不 太 高 ， 可 以 配合 共 享 密钥 认 证 来 增 但 强 网络 的安 全 性 。 共 享 密 钥 认 证 只 有 在 使 用 ＷＥ （ ｒ ． Ｐ Ｗｉ ｄ Ｅ ｅ
ｑ ｉ ｌ ｔＰ ｖ ｃ ，它 提 供 了 Ｍ Ｃ层 的访 问控 制 和 加 密 机 制 ， ｕｖ ｅ ｒ ａ ｙ ａｎ ｉ Ａ
间 干扰 而进 行设 置 ， 过 网 络 认 证 ， 属 于 本 网 络 的 信 号 不 会 通 不 得 到认 证 ， 而 也 不会 对 本 网 络 构 成 干 扰 。如 ， 务 集 标 识 符 从 服 （ＳＤ，ｅｖ ｅ ＳｔＩ ， 称 为服 务 区标 识 符 ， 是 最 直 观 的认 Ｓ Ｉ Ｓｒｉ ｅ Ｄ）又 ｃ 这
号无能为力。 （） ２ 采取 网络 隔 离 和设 置 网络 认 证 措施 可 以 防止 不 同局 域
技 术 的 飞 速 发 展 ， 们 对 网络 通 信 的需 求 不 断 提 高 ， 望 不 论 人 希
在 何 时 、 地 、 何 人 都 能 够进 行 包 括 数 据 、 音 、 何 与 话 图像 等 任 何 内 容 的通 信 ， 希望 能 实 现 主 机 在 网络 中漫 游 。 无 线 局 域 网 是 并 实 现 移 动计 算 机 网络 的关 键 技 术 之 一 ， 它是 实 现 移 动 计 算 机 网 络 中 移 动站 的物 理 层 与链 路 层 功 能 ， 为移 动 计 算 机 网 络 提 供 必
术 。 频 技 术 具有 很 强 的抗 干 扰性 。 截 获 、 听或 侦 察 经 过扩 扩 要 窃 频 技 术 处 理 的信 号非 常 困 难 ， 非 采 用 与 发 送端 所 用 的扩 频 码 除 相 同 的伪 随 机 序列 且 与 之 同步 后进 行 相 关 检 测 ， 否则 对扩 频 信
（ ） 同一 网 中 ， 置 严 密 的用 户 口令 及 认 证 措 施 。 防止 ３在 设 可
非 法 用 户 入 网 。８ ２ １ｂ定 义 了两 种类 型 的认 证 服 务 ：开 放 系 ０ ．ｌ ： 统 认 证 和 共享 密 钥 认 证 。 放 系 统认 证 是 一 种 最 简 单 的认 证 方 开
的效 果 ， 有 一定 的抗 攻 击 性 。 具
的 集 中 体 系结 构通 过提 供 与 网络 登 录 集成 的动 态 用 户级 验 证 ，
百度文库
使 管 理 压 力 得 以缓 解 。 当用 户 登 录 网 络 时 ， 话 路 、 用 户 密 钥 单 单
自动 生 成 。 Ｃ ｒ 利 用 基 于 第 ３层 隧道 、 查 和加 密 的安 全 隧 道 ３ｏ ｎ 核
案 ， 户 只需 使 用 网 络所 分 配 的 口令 就 可 以进 入 网络 。不 过 这 用
２ 目前 已有的 无线局域 网安全机 制研 究现状 ２１ 通 用的 无线局域 网保 密措 施 ．
无 线 局 域 网 在 不 同层 次 采 取 相 应 措 施 来 保 证 通 信 的安 全 性 。具 体 做 法 有 如 下几 种 【 。 Ｉ ： （ ） 物 理 层 采 用 适 当 的 传输 措施 ， 采 用 直 接 序 列 扩 频 １在 如 Ｄ Ｓ 、 跳频 扩 频 Ｆ Ｓ 、直 接 序 列 跳 频 扩 频 Ｆ ／ Ｓ等 扩 频 技 ＳＳ ＨＳ ＨＤ