无线网络安全最终总结

定义 无线局域网标准 54Mbps无线联网 11Mbps无线联网 54Mbps无线联网 100Mbps无线联网 红外无线联网 无线个域网（PAN） 无线城域网（WMAN） 固定无线宽带
2021/3/3
计算机科学与技术学院
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无线网络概述（补充）
—无线网络设备
• 个人移动设备：PDA（个人数字助理）、手机、平 板电脑
03/03/2021
计算机科学与技术学院
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WLAN安全
—WEPWi-Fi(IEEE 802.11i)
WEP加密过程
生成一个IV，并进行
密钥的预先选择
IV (24) +
64
SK (40)
组合IV和密钥，并使
RC4
用RC4生成密钥流
密钥流
XOR
明文数据
CRC32计算明文的ICV
03/03/2021
ICV
IEEE 802.15 (WPAN) 典型技术：
Bluetooth（蓝牙） IEEE 802.11
ZigBee
（a,b,g,i,n）
传输速率：10Mbit/s 传输速率：
11~300Mbit/s
传输距离：城市大 部分地区 典型技术：
IEEE 802.16 （WiMAX） *:有的分类也将其 作为3G 标准之一
– 检测到信道空闲，其实并不空闲 – 检测到信道忙，其实并不忙
• WLAN不能使用碰撞检测，那就应该尽量减少碰撞 的发生
• 802.11委员会对CSMA/CD进行了修改，把碰撞检测 修改为碰撞避免CA(Collision Avoidance)— CSMA/CA
– CSMA/CA设计的思路：尽量减少碰撞发生的概率
• TDMA—时分多址 • CDMA—码分多址 • GSM—全球移动通信系统 • 3G —(WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA) • 4G(TDD-LTE,FDD-LTE)！……
03/03/2021
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Hale Waihona Puke Baidu
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无线网络概述
—无线网络分类
无线网络(按传输范围)
无线个域网
（Wireless Personal Area Network, WPAN）
• 无线联网设备：网络适配器、接入点（AP）、 WLAN交换机、无线路由器、无线网桥、无线中继 器、天线
• 无线IP电话（VoIP） • 射频标签（RFID） • 工业或商业无线应用：无线传感器网络（WSN）
03/03/2021
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WLAN概述
—WLAN 协议体系结构
• ∴ WLAN可能出现检测错误的情况：
• IEEE 802.11i定义了新的安全体系：
– TSN（过渡安全网络）：一个能支持WEP设备的RSN， 以使现今网络方便的迁移到RSN(软件升级)
– RSN（坚固安全网络）：需要更换硬件设备
• WPA
– 在802.11i获得批准以前，由Wi-Fi联盟提出保护接入（ WPA）体系来暂时替代RSN，它不是IEEE标准，但是 802.11i草案中的一部分
无线网络概述
• 无线网络现状：新技术层出不穷、新名词应接不暇
– 无线局域网(WLAN)、无线个域网(WPAN)、无线体域网 (WBAN)、无线城域网(WMAN)、无线广域网(WWAN)
– 移动Ad Hoc网络、无线传感器网络(WSN)、无线Mesh网 络
– Wi-Fi、WiMedia、WiMAX – IEEE 802.11、IEEE 802.15、IEEE 802.16、IEEE802.20 – 固定宽带无线接入、移动宽带无线接入 – 蓝牙、红外、HomeRF、UWB、ZigBee – GSM、GPRS、CDMA、3G、超3G、4G – ......
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密文
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WLAN安全
—WEPWi-Fi(IEEE 802.11i)
• Q ：为何需要计算ICV？ • A ：验证数据完整性（CRC32算法）
• Q：为何需要使用IV？ • A ： 创建一个新密钥流，从而避免重复使用密钥
• Q：发送者应将哪些信息发送给接收者？
• Q：接收者如何进行解密？
03/03/2021
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WLAN安全
—WLAN 安全体系
WEP （802.11b，
1999年）
802.11i工作组 （2001.5成立）
802.11i (2004.6通过)
•采用AES取代RC4 •使用802.1x协议进 行用户认证
Wi-Fi访问保 护（WPA）
•WPA：2003
03/03/2021
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WLAN安全
—WEPWi-Fi(IEEE 802.11i)
WEP解密过程
IV 密钥编号
密文
IV +
密文 RC4
密钥流
XOR
数据
ICV
03/03/2021
ICV2
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ICV=ICV2？
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WLAN安全
—WEPWi-Fi(IEEE 802.11i)
IEEE 802.20 （MBWA，移动宽 带无线接入系统）
03/03/2021
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主要是通过移动通 信卫星进行数据通 信的网络 典型技术： 2G 3G 传输速率：2Mbit/s
4G
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无线网络概述
—无线网络分类
• IEEE 关于无线网络的标准：
IEEE标准 802.11 802.11a 802.11b 802.11g 802.11n 802.11r 802.15 802.16 802.20
无线局域网
（Wireless Local Area Network, WLAN ）
无线城域网
（Wireless Metropolitan Area Network, WMAN）
无线广域网
（Wireless Wide Area Network,
WWAN）
传输距离：10m左右 传输距离：
典型技术：
几十米~几千米
03/03/2021
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无线网络概述
—无线网络发展史
• 蜂窝技术经历了漫长的发展之路：
– 早期使用800MHz频率来传递模拟信号 – 随后出现的个人通信服务（PCS）使用
1850MHz的频率
• Sprint公司(斯普林特)是PCS服务的主要提供 商
– 一些移动运营商也开始使用数字技术:
•WPA2：2004
中国
•2003年颁布 •2006年修正
WAPI
•在IEEE 802.11i被批准前，由于市场对WLAN安全要求 十分迫切，Wi-Fi联盟联合802.11i任务组的专家共同提 出了WPA（Wi-Fi Protected Access）标准 •WPA标准专门对WEP协议的不足进行了改进，兼容 802.11i和现有的WEP标准