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无线局域网的安全技术白皮书 3

  连线对等保密WEP协议是IEEE802.11标准中提出的认证加密方法。它使用RC4流密码来保证数据的保密性,通过共享密钥来实现认证,理论上增加了网络侦听,会话截获等的攻击难度。由于其使用固定的加密密钥和过短的初始向量,加上无线局域网的通信速度非常高,该方法已被证实存在严重的安全漏洞,在15分钟内就可被攻破。现在已有专门的自由攻击软件(如airsnort)。而且这些安全漏洞和WEP对加密算法的使用机制有关,即使增加密钥长度也不可能增加安全性。另外,WEP缺少密钥管理。用户的加密密钥必须与AP的密钥相同,并且一个服务区内的所有用户都共享同一把密钥。WEP中没有规定共享密钥的管理方案,通常是手工进行配置与维护。由于同时更换密钥的费时与困难,所以密钥通常很少更换,倘若一个用户丢失密钥,则会殃及到整个网络的安全。

  ICV算法不合适。WEP ICV是一种基于CRC-32的用于检测传输噪音和普通错误的算法。CRC-32是信息的线性函数,这意味着攻击者可以篡改加密信息,并很容易地修改ICV。

  同时WEP还可以作为一种认证方法,认证过程如下:

  1.在无线接入点AP和工作站STA关联后,无线接入点AP随机产生一个挑战包,也就是一个字符串,并将挑战包发送给工作站STA。

  2.工作站STA接收到挑战包后,用密钥加密挑战包,然后将加密后的密文,发送回无线接入点AP。

  3.无线接入点也用密钥将挑战包加密,然后将自己加密后的密文与工作站STA加密后的密文进行比较,如果相同,则认为工作站STA合法,允许工作站STA利用网络资源;否则,拒绝工作站STA利用网络资源。

  端口访问控制技术(IEEE802.1x)和可扩展认证协议(EAP)

  IEEE802.1x 并不是专为WLAN设计的。它是一种基于端口的访问控制技术。

  该技术也是用于无线局域网的一种增强网络安全解决方案。当无线工作站STA与无线访问点AP关联后,是否可以使用AP的服务要取决于802.1x的认证结果。如果认证通过,则AP为STA打开这个逻辑端口,否则不允许用户连接网络。

  IEEE802.1x 提供无线客户端与RADIUS服务器之间的认证,而不是客户端与无线接入点AP之间的认证;采用的用户认证信息仅仅是用户名与口令,在存储、使用和认证信息传递中存在很大安全隐患,如泄漏、丢失;无线接入点AP与RADIUS服务器之间基于共享密钥完成认证过程协商出的会话密钥的传递,该共享密钥为静态,存在一定的安全隐患。

  802.1x协议仅仅关注端口的打开与关闭,对于合法用户(根据帐号和密码)接入时,该端口打开,而对于非法用户接入或没有用户接入时,则该端口处于关闭状态。认证的结果在于端口状态的改变,而不涉及通常认证技术必须考虑的IP地址协商和分配问题,是各种认证技术中最简化的实现方案。

802.1x

   图6 802.1x端口控制

  在802.1x协议中,只有具备了以下三个元素才能够完成基于端口的访问控制的用户认证和授权。

  客户端:一般安装在用户的工作站上,当用户有上网需求时,激活客户端程序,输入必要的用户名和口令,客户端程序将会送出连接请求。

  认证系统:在无线网络中就是无线接入点AP或者具有无线接入点AP功能的通信设备。其主要作用是完成用户认证信息的上传、下达工作,并根据认证的结果打开或关闭端口。

  认证服务器:通过检验客户端发送来的身份标识(用户名和口令)来判别用户是否有权使用网络系统提供的服务,并根据认证结果向认证系统发出打开或保持端口关闭的状态。

  在具有802.1x认证功能的无线网络系统中,当一个WLAN用户需要对网络资源进行访问之前必须先要完成以下的认证过程。

  1.当用户有网络连接需求时打开802.1x客户端程序,输入已经申请、登记过的用户名和口令,发起连接请求。此时,客户端程序将发出请求认证的报文给AP,开始启动一次认证过程。

  2.AP收到请求认证的数据帧后,将发出一个请求帧要求用户的客户端程序将输入的用户名送上来。

  3.客户端程序响应AP发出的请求,将用户名信息通过数据帧送给AP。AP将客户端送上来的数据帧经过封包处理后送给认证服务器进行处理。

  4.认证服务器收到AP转发上来的用户名信息后,将该信息与数据库中的用户名表相比对,找到该用户名对应的口令信息,用随机生成的一个加密字对它进行加密处理,同时也将此加密字传送给AP,由AP传给客户端程序。

  5.客户端程序收到由AP传来的加密字后,用该加密字对口令部分进行加密处理(此种加密算法通常是不可逆的),并通过AP传给认证服务器。

  6.认证服务器将送上来的加密后的口令信息和其自己经过加密运算后的口令信息进行对比,如果相同,则认为该用户为合法用户,反馈认证通过的消息,并向AP发出打开端口的指令,允许用户的业务流通过端口访问网络。否则,反馈认证失败的消息,并保持AP端口的关闭状态,只允许认证信息数据通过而不允许业务数据通过。

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