基于IEEE802.无线局域网安全性研究
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机 制 的工 作 原 理 及加 密 方 式进 行 分 析 。
关键词：有 线对 等加 密； Ｗｉ ｉ ． 保护接入 ：８ ２１ Ｆ ０ ．１
中图 分 类号 ：Ｔ ３ Ｐ０ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ： １ ７— ２ （０ Ｏ ２ ０ ８ — ３ ６ ３ ２ １ ２ １ ）１－ ０ ６ ０ ９
认 证 开 始 时 ，先 由客 户 端 向 接 入 点 ＡＰ发 送 一个 认 证 请 求 ；
本文从信 息安全机制 的身份认证、 数据加密和数据完整 性三个 方面对无线局域 网的安全性进行探 讨。先对传统 的
ＡＰ收到这个请 求后 ， 产生一个随机 数并发送给无线客户端 ； 客户端再用与 ＡＰ共享 的密钥 （ Ｐ密钥 ）和 Ｒ ４流密码 ＷＥ Ｃ
认证要求。对于开放式系统 认证，客户端用一个空字符 串作
为 Ｓ Ｉ 进 行 响应 ， ＳＤ 即可 获 得 认 证 ， 此也 称 其 为 “ 认 证 ” 因 零 。
收 稿 日期 ：２ １ —０ —０ Ｏ０ ９ １
或 １８ｂｔ ２ ｉ的种子密钥 ，送入采Leabharlann Baidu流密码算法 Ｒ ４的伪随机 Ｃ
移 动性好、扩展性 强及 传输数率 高等特性获得 了人们的青 睐， 使得这种新技术得到了广泛的应 用。 由于传输介质和 但
无 限 电波 的 开 放性 ，无 线 局 域 网 络极 易 受 到 非 法 攻 击 ， 安 其 全 性 已成 为 亟 需解 决 的 问题 。
共享密钥认证是一种基于密码学体制的身份认证 ， 它是 基于客户端是否具有共享密钥的简单 的 “ 请求／ 响应”机 制。
一
基 于 ｌＥ ０ ． １的安 全协议 原理 ＥＥ８ ２ １
数相比较 ； 若相 同，则允许其访问网络 ；否则 ，拒绝该客户 端的访问请求 。在 加密过程 中，使 用 Ｒ ４流密码算法，这 Ｃ 是一种基本的加密技术 ， 并不提供双 向认证 ，因此不能保 但
证客 户 端和 一 个 合 法 的 ＡＰ或无 线 网络 进 行 通 信 ， 而遭 到 从 如 “ 间人 ” 等 网络 攻 击 。 中
算 法 加 密 这 个 随机 数 ，将 密 文 返 回给 ＡＰ 最 后 ， ； ＡＰ使 用共
ＩＥ ８ ２１ Ｅ Ｅ ０ ．ｌ安全机制及其缺 陷进行 阐述，然 后对增 强的安
全 协议 ＷＰ 及 Ｉ Ｅ ８ ２Ｉｉ Ａ Ｅ Ｅ ０ ．Ｉ 安全 标 准 进 行 分 析 。
享密钥对 收到的密 文进行解密 ， 将解密结 果与发送的随机 再
无 线 局 域 网 （ ｒｌ ｓＬ ｃｌ ｒａＮ ｔ ｏｋＷＬ Ｎ）是 Ｗｉ ｅ ｏａ Ａ ｅ ｅｗ ｒ Ａ ｅｓ
在封闭式系统认证中 ，无线 客户端如果能够使 用 ０到 ３ ２字 节正确地表示 无线 网络 基本服务集 （ ａｉ Ｓｒｉ ｅ Ｂ Ｓ Ｂ ｓ ｅｖｃ Ｓ ｔ Ｓ ） ｃ ｅ ，
对于非密码 学方案， 有开放 式和 封闭式两种 。 两种方 这
法都是基于身份识别机制 ，请求访 问 ＷＬ Ｎ 的无线客户端 Ａ 简 单 地 使 用 无 线 网 络 服 务 区 标 识 符 （ ｅｖｃ Ｓ ｔ Ｓ ｒｉｅ ｅ
Ｉｅ ｔ ｉｒ Ｓ Ｄ 来 响应 接 入 点 （ ｃｓ Ｐ ｉｔ ） 的 身 份 ｄ ｎｉｅ， Ｉ ） ｆ Ｓ Ａｃｅｓ ｏｎ， ＡＰ
中 的 字 符 串 即可 获 得 认 证 。实 际 上 ， 两种 方法 均 不 能提 供 这 有效 的 安全 机 制 来 防止 未 经 授 权 的访 问 ， 易 受 到 攻 击 ， 极 从 而 引起 安全 问题 。
指以无线信道代替传统有线传输介质 所构成 的局域 网络。 它
是无线通信技术与 网络技术相 结合 的产物 。 无线局 域网以其
ｖｏｌ ｏ １ Ｉ Ｎ ．２ ３ｌ
Ｄｅ ． Ｏ ０ ｃ２ ｌ
基 于 ＩＥ ８ ２ １ Ｅ ０ ． Ｅ １无线 局 域 网安 全 性研 究
吴暑 静
（ 南 科 技 学 院 图 书馆 ，湖 南 永 州 ４ ５ Ｏ ） 湖 ２ １０
摘
要 ：基 于 ＷＥ Ｐ算法的 ＩＥ ８ ２Ｉ 安全机制难以满足 ＷＬ Ｅ Ｅ ０ ．１ ＡＮ的安全需要 。文章主要对 ＷＥ 、ＷＰ Ｐ Ａ和 ８ ２１ ｉ 全 ０ ｌ安
（ ）ＷＥ 二 Ｐ数 据 加 密
ＩＥ ８ ２１ 安 全 机 制 建 立 在 有 线 对 等 机 密 （ ｒｄ Ｅ Ｅ ０ ．ｌ Ｗｉ ｅ Ｅ ｕｖｌ ｔ ｒ ａｙ Ｅ ［）算 法 基 础 Ｊ。 ｑ ｉ ｅ ｉ ｃ， Ｐ１ ａ ｎＰ ｖ Ｗ ＝
（ ）ＷＥ 一 Ｐ身份 认 证
ＩＥ ０ ．１ Ｅ Ｅ ８ ２１ 指定 了两种方案来确 认访 问有线 网络的无 线 用户 。一种基于密码 学体制 ，另一种为非密码学方案。
第 ３ 卷 第 １ 期 １ ２
２ １年 １月 ００ ２
Ｊ ｕｒ ｏ ｎ
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湖 南科 技 学 院学 报
ａ１ ｆ ｕ ａｎ Ｕｎｉｅ ｓ ｙ ｏｆ ｃ ｅ ｅａ ｏ Ｈ ｎ ｖ ｒｉ ｉｎｃ ｎｄＥｎ ｎ ｅ ｉｇ ｔ Ｓ ｇｉｅ ｒｎ
采 用 ＷＥ Ｐ协议 时 ，客户端计算原 始数据包 （ 即原始明 文 Ｐａｎ ｘ）中明文数据 的 ３ ｉＣＲ ｌ ｔｔ ｉｅ ２ｂ Ｃ循环冗余校验码，实 ｔ
际是 计算 其 整 数 检 查 向量 １ Ｖ （ｎｅｒｙ ｈ ｃ ｅｔｒ， 明 Ｃ Ｉｔｇｉ ｅｋＶ ｃ ） ｔＣ ｏ
文数据与校验码一起构成传输载荷 。 在客户端与 Ａ Ｐ之 间共 享一个密钥 Ｋｅ ，长度可选为 ４ ｉ或 ６ ｉ ｙ Ｏｂｔ ４ ｂ 。为每一个数 ｔ 据包选定一个长度为 ２ ｉ ４ ｂｔ的数作为初始向量 （ｎｔ ｌｅ Ｉｉａｚｄ ｉｉ Ｖｃ ｒ ｅｔ ， ｏ 缩写为 Ｉ 。将 Ｉ 与共享 密钥连接起来构成 ６ ｉ Ｖ） Ｖ ４ｂｔ
机 制 的工 作 原 理 及加 密 方 式进 行 分 析 。
关键词：有 线对 等加 密； Ｗｉ ｉ ． 保护接入 ：８ ２１ Ｆ ０ ．１
中图 分 类号 ：Ｔ ３ Ｐ０ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ： １ ７— ２ （０ Ｏ ２ ０ ８ — ３ ６ ３ ２ １ ２ １ ）１－ ０ ６ ０ ９
认 证 开 始 时 ，先 由客 户 端 向 接 入 点 ＡＰ发 送 一个 认 证 请 求 ；
本文从信 息安全机制 的身份认证、 数据加密和数据完整 性三个 方面对无线局域 网的安全性进行探 讨。先对传统 的
ＡＰ收到这个请 求后 ， 产生一个随机 数并发送给无线客户端 ； 客户端再用与 ＡＰ共享 的密钥 （ Ｐ密钥 ）和 Ｒ ４流密码 ＷＥ Ｃ
认证要求。对于开放式系统 认证，客户端用一个空字符 串作
为 Ｓ Ｉ 进 行 响应 ， ＳＤ 即可 获 得 认 证 ， 此也 称 其 为 “ 认 证 ” 因 零 。
收 稿 日期 ：２ １ —０ —０ Ｏ０ ９ １
或 １８ｂｔ ２ ｉ的种子密钥 ，送入采Leabharlann Baidu流密码算法 Ｒ ４的伪随机 Ｃ
移 动性好、扩展性 强及 传输数率 高等特性获得 了人们的青 睐， 使得这种新技术得到了广泛的应 用。 由于传输介质和 但
无 限 电波 的 开 放性 ，无 线 局 域 网 络极 易 受 到 非 法 攻 击 ， 安 其 全 性 已成 为 亟 需解 决 的 问题 。
共享密钥认证是一种基于密码学体制的身份认证 ， 它是 基于客户端是否具有共享密钥的简单 的 “ 请求／ 响应”机 制。
一
基 于 ｌＥ ０ ． １的安 全协议 原理 ＥＥ８ ２ １
数相比较 ； 若相 同，则允许其访问网络 ；否则 ，拒绝该客户 端的访问请求 。在 加密过程 中，使 用 Ｒ ４流密码算法，这 Ｃ 是一种基本的加密技术 ， 并不提供双 向认证 ，因此不能保 但
证客 户 端和 一 个 合 法 的 ＡＰ或无 线 网络 进 行 通 信 ， 而遭 到 从 如 “ 间人 ” 等 网络 攻 击 。 中
算 法 加 密 这 个 随机 数 ，将 密 文 返 回给 ＡＰ 最 后 ， ； ＡＰ使 用共
ＩＥ ８ ２１ Ｅ Ｅ ０ ．ｌ安全机制及其缺 陷进行 阐述，然 后对增 强的安
全 协议 ＷＰ 及 Ｉ Ｅ ８ ２Ｉｉ Ａ Ｅ Ｅ ０ ．Ｉ 安全 标 准 进 行 分 析 。
享密钥对 收到的密 文进行解密 ， 将解密结 果与发送的随机 再
无 线 局 域 网 （ ｒｌ ｓＬ ｃｌ ｒａＮ ｔ ｏｋＷＬ Ｎ）是 Ｗｉ ｅ ｏａ Ａ ｅ ｅｗ ｒ Ａ ｅｓ
在封闭式系统认证中 ，无线 客户端如果能够使 用 ０到 ３ ２字 节正确地表示 无线 网络 基本服务集 （ ａｉ Ｓｒｉ ｅ Ｂ Ｓ Ｂ ｓ ｅｖｃ Ｓ ｔ Ｓ ） ｃ ｅ ，
对于非密码 学方案， 有开放 式和 封闭式两种 。 两种方 这
法都是基于身份识别机制 ，请求访 问 ＷＬ Ｎ 的无线客户端 Ａ 简 单 地 使 用 无 线 网 络 服 务 区 标 识 符 （ ｅｖｃ Ｓ ｔ Ｓ ｒｉｅ ｅ
Ｉｅ ｔ ｉｒ Ｓ Ｄ 来 响应 接 入 点 （ ｃｓ Ｐ ｉｔ ） 的 身 份 ｄ ｎｉｅ， Ｉ ） ｆ Ｓ Ａｃｅｓ ｏｎ， ＡＰ
中 的 字 符 串 即可 获 得 认 证 。实 际 上 ， 两种 方法 均 不 能提 供 这 有效 的 安全 机 制 来 防止 未 经 授 权 的访 问 ， 易 受 到 攻 击 ， 极 从 而 引起 安全 问题 。
指以无线信道代替传统有线传输介质 所构成 的局域 网络。 它
是无线通信技术与 网络技术相 结合 的产物 。 无线局 域网以其
ｖｏｌ ｏ １ Ｉ Ｎ ．２ ３ｌ
Ｄｅ ． Ｏ ０ ｃ２ ｌ
基 于 ＩＥ ８ ２ １ Ｅ ０ ． Ｅ １无线 局 域 网安 全 性研 究
吴暑 静
（ 南 科 技 学 院 图 书馆 ，湖 南 永 州 ４ ５ Ｏ ） 湖 ２ １０
摘
要 ：基 于 ＷＥ Ｐ算法的 ＩＥ ８ ２Ｉ 安全机制难以满足 ＷＬ Ｅ Ｅ ０ ．１ ＡＮ的安全需要 。文章主要对 ＷＥ 、ＷＰ Ｐ Ａ和 ８ ２１ ｉ 全 ０ ｌ安
（ ）ＷＥ 二 Ｐ数 据 加 密
ＩＥ ８ ２１ 安 全 机 制 建 立 在 有 线 对 等 机 密 （ ｒｄ Ｅ Ｅ ０ ．ｌ Ｗｉ ｅ Ｅ ｕｖｌ ｔ ｒ ａｙ Ｅ ［）算 法 基 础 Ｊ。 ｑ ｉ ｅ ｉ ｃ， Ｐ１ ａ ｎＰ ｖ Ｗ ＝
（ ）ＷＥ 一 Ｐ身份 认 证
ＩＥ ０ ．１ Ｅ Ｅ ８ ２１ 指定 了两种方案来确 认访 问有线 网络的无 线 用户 。一种基于密码 学体制 ，另一种为非密码学方案。
第 ３ 卷 第 １ 期 １ ２
２ １年 １月 ００ ２
Ｊ ｕｒ ｏ ｎ
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湖 南科 技 学 院学 报
ａ１ ｆ ｕ ａｎ Ｕｎｉｅ ｓ ｙ ｏｆ ｃ ｅ ｅａ ｏ Ｈ ｎ ｖ ｒｉ ｉｎｃ ｎｄＥｎ ｎ ｅ ｉｇ ｔ Ｓ ｇｉｅ ｒｎ
采 用 ＷＥ Ｐ协议 时 ，客户端计算原 始数据包 （ 即原始明 文 Ｐａｎ ｘ）中明文数据 的 ３ ｉＣＲ ｌ ｔｔ ｉｅ ２ｂ Ｃ循环冗余校验码，实 ｔ
际是 计算 其 整 数 检 查 向量 １ Ｖ （ｎｅｒｙ ｈ ｃ ｅｔｒ， 明 Ｃ Ｉｔｇｉ ｅｋＶ ｃ ） ｔＣ ｏ
文数据与校验码一起构成传输载荷 。 在客户端与 Ａ Ｐ之 间共 享一个密钥 Ｋｅ ，长度可选为 ４ ｉ或 ６ ｉ ｙ Ｏｂｔ ４ ｂ 。为每一个数 ｔ 据包选定一个长度为 ２ ｉ ４ ｂｔ的数作为初始向量 （ｎｔ ｌｅ Ｉｉａｚｄ ｉｉ Ｖｃ ｒ ｅｔ ， ｏ 缩写为 Ｉ 。将 Ｉ 与共享 密钥连接起来构成 ６ ｉ Ｖ） Ｖ ４ｂｔ