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无线局域网安全技术研究与测试

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作者：汪坤; 李巍; 落红卫
摘要介绍并分析了无线局域网安全技术 ， 包括访问控制、认证、加密、数据完整性及不可否认性 ， 介绍了目前流行的几种无线局域网安全技术标准（WEP ， WPA ， WAPI）并阐述了其优劣 ， 最后对无线局域网安全测试系统进行了介绍 。
要害词无线局域网安全技术WEPWPAWAPI
1、引言
随着无线局域网应用的日益广泛 ， 其安全问题也越来越受到人们的关注 。对于有线网络 ， 数据通过电缆传输到特定的目的地 ， 通常在物理链路遭到破坏的情况下 ， 数据才有可能泄露；而无线局域网中 ， 数据是在空中传播 ， 只要在无线接入点（AP）覆盖的范围内 ， 终端都可以接收到无线信号 ， 无线接入点（AP）不能将信号定向到一个特定的接收设备 ， 因此无线局域网的安全问题显得尤为突出 。
2、无线局域网安全技术研究
为了保证安全通信 ， 无线局域网中应采取必要的安全技术 ， 包括访问控制、认证、加密、数据完整性及不可否认性等 。
2.1认证
认证提供了关于用户的身份的保证 ， 这意味着当用户声称具有一个非凡的身份时 ， 认证将提供某种方法来证实这一声明是正确的 。用户在访问无线局域网之前 ， 首先需要经过认证验证身份以决定其是否具有相关权限 ， 再对用户进行授权 ， 答应用户接入网络 ， 访问权限内的资源 。
尽管不同的认证方式决定用户身份验证的具体流程不同 ， 但认证过程中所应实现的基本功能是一致的 。目前无线局域网中采用的认证方式主要有PPPoE认证、WEB认证和802.1X认证 。
2.1.1基于PPPoE的认证
PPPoE认证是出现最早也是最为成熟的一种接入认证机制 ， 现有的宽带接入技术多数采用这种接入认证方式 。在无线局域网中 ， 采用PPPoE认证 ， 只需对原有的后台系统增加相关的软件模块 ， 就可以到达认证的目的 ， 从而大大节省投资 ， 因此使用较为广泛 。图1是基于PPPoE认证的无线局域网网络框架 。
图1; 基于PPPoE认证的无线局域网网络框架
PPPoE认证是一种成熟的认证方式 ， 实现方便 。但是由于它是基于用户名／口令的认证方式 ， 并只能实现网络对用户的认证 。安全性有限；网络中的接入服务器需要终结大量的PPP会话 ， 转发大量的IP数据包 ， 在业务繁忙时 ， 很可能成为网络性能的瓶颈 ， 因此使用PPPoE认证方式对组网方式和设备性能的要求较高；而且由于接入服务器与用户终端之间建立的是点到点的连接 。即使几个用户同属于一个组播组 ， 也要为每个用户单独复制一份数据流 ， 才能够支持组播业务的传输 。
2.1.2基于WEB的认证
WEB认证相比于PPPoE认证 ， 一个非常重要的特点就是客户端除了IE浏览器外不需要安装认证客户端软件 ， 给用户免去了安装、配置与治理客户端软件的烦恼 ， 也给运营维护人员减少了很多相关的维护压力 。同时 ， WEB认证配合Portal服务器 ， 还可在认证过程中向用户推送门户网站 ， 有助于开展新的增值业务 。图2是基于WEB认证的无线局域网网络框架 。
图2; 基于WEB认证的无线局域网网络框架
在WEB认证过程中 ， 用户首先通过DHCP服务器获得IP地址 ， 使用这个地址可以与Portal服务器通信 ， 也可访问一些内部服务器 。在认证过程中 ， 用户的认证请求被重定向到Portal服务器 ， 由Portal服务器向用户推送认证界面 。
【无线局域网安全技术研究与测试】 2.1.3基于802.1X的认证
802.1X认证是采用IEEE802.1X协议的认证方式的总称 。IEEE802.1X协议由IEEE于2001年6月提出 ， 是一种基于端口的访问控制协议（PortBasedNetwork Access Control Protocol） ， 能够实现对局域网设备的安全认证和授权 。802.1X协议的基础在于EAP（Extensible Authentication Protocol）认证协议 ， 即IETF提出的PPP协议的扩展 。EAP消息包含在IEEE 802.1X消息中 ， 被称为EAPOL（EAP over LAN） 。IEEE 802.1X协议的体系结构包括三个重要的部分 ， 客户端、认证系统和认证服务器 。三者之间通过EAP协议进行通信 ， 基于802.1X认证的无线局域网网络框图如图3所示 。可知 ， 在一个802.1X的无线局域网认证系统中 ， 认证不是由接入点AP完成 ， 而是由一个专门的中心服务器完成 。假如服务器使用Radius协议时 ， 则称为Radius服务器 。用户可以通过任何一台PC登陆到网络上 ， 而且很多AP可以共享一个单独的Radius服务器来完成认证 ， 这使得网络治理者能更轻易地控制网络接入 。

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