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1、无限局域网安全介绍,目录,什么是无限局域网,什么是无限局域网？ 维基百科的解释： A wireless local area network (WLAN) links two or more devices using some wireless distribution method (typically spread-spectrum or OFDM radio), and usually providing a connection through an access point to the wider internet. This gives users the mobility t
2、o move around within a local coverage area and still be connected to the network. 百度百科的解释：无线局域网络是相当便利的数据传输系统，它利用射频的技术，取代旧式碍手碍脚的双绞铜线所构成的局域网络，使得无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它，达到信息随身化、便利走天下的理想境界。 物理层和数据链路层上广泛使用的的是IEEE802.11系列标准，其中IEEE802.11i为安全架构。,无限局域网所面临的安全威胁,安全威胁,广播监听,欺诈AP,中间人攻击,拒绝服务攻击,重放攻击,消息删除和拦截,无限局域网的安全
3、要求,常用的安全协议,常用的安全协议基本上是为了满足上面三条要求而设计的。,有限对等加密（WEP）,有限对等加密：Wired Equivalent Privacy WEP是IEEE802.11b标准的一部分，使用RC4流加密技术对数据帧进行加密，并使用CRC做数据完整性校验。 WEP对数据进行处理有效载荷时需要以下三个输入项： 需要保护的（payload） 密钥（secert key） 初始化向量（initialization vector，简称IV）,有限对等加密（WEP）,WEP的数据处理过程,有限对等加密（WEP）,WEP只保护802.11MAC的有效载荷。 WEP的密钥标准长度为64位
4、，其中24位IV，40位为进行传送时的共享密钥。 WEP一般有如下两种： 单播密钥：一般为工作站与接入点共享，用来保护单播帧，密钥编号为0； 默认密钥：为同一服务集的所有工作站所共享，用来保护广播帧和组播帧，密钥编号为1。 一旦使用WEP加密，帧主体就会增加8个字节，其中三个字节为IV，6位为填充位，2位为密钥标识符，4个字节为帧校验序列（FCS）。,有限对等加密（WEP）,WEP的两种认证方式：开放系统认证和共享密钥认证 开放系统认证： 共享密钥认证：,有限对等加密（WEP）,WEP的不足： 标准的静态WEP只提供长度为40位的密钥； 一旦重复使用密钥流，流密码容易被识破（利用IV重复）；
5、不常更换密钥，积累到一定程度的帧后，就可以推算出一定的数据； WEP使用线性CRC进行校验； 详细参考：http:/www.isaac.cs.berkeley.edu/isaac/wep-faq.html。,Wi-Fi网络安全存储（WPA）,Wi-Fi 网络安全存储：Wi-Fi Protected Access WPA是为了改善WEP的不足，在802.11i协议之前的一种临时解决方案。 WPA的数据加密采用TKIP协议，认证有两种模型，一种是使用802.1x协议进行认证，一种是称为预先共享密钥（PSK）模式。,临时密钥完整性协议（TKIP）,临时密钥完整性协议： Temporal Key In
6、tegrity Protocol TKIP是对WEP的一次改进。 TKIP相比于WEP的改进之处： TKIP使用多个主密钥，用来加密的帧的密钥由主密钥派生； TKIP为每个帧从主密钥派生特有的RC4密钥； 为每个帧提供一个序列号； 新的消息完整性校验（MIC）； 消息完整性校验失败的对策。,TKIP的数据处理过程,临时密钥完整性协议（TKIP）,TKIP进行数据处理时的输入项： 需要保护的有效载荷； 要来加密帧的临时密钥（temporal key）； 用来保护帧内容的MIC密钥； 发送端地址； 由驱动程序或固件所维护的序列号计数器（sequence counter）。,临时密钥完整性协议（TK
7、IP）,TKIP的密钥长度为128位，加密算法采用RC4。IV长度48位，采用密钥混合的方式产生动态密钥。同时，IV也扮演着序列号计数器的角色，每次安装新的主密钥，初始化向量/序列计数器都会被重新设置为1。 TKIP的加密密钥派生自初始化向量/序列号计数器、帧的发送端地址以及临时密钥，为每个帧产生一个独特的WEP密钥。,TKIP的密钥混合,WPA的认证模型,WPA的认证模型有两种，一种是使用802.1x协议进行认证，另一种是PSK（Pre-shared key）模型。 如果系统有认证服务器，则采用802.1x协议进行认证，适用于企业版认证；否则，使用PSK模型，适用于个人版认证。,802.1X
8、协议,802.1X认证会话过程定义了三个组件： 申请者（supplicant）：寻求访问网络资源的用户机器； 认证者（authenticator）：控制网络访问，同时扮演申请者与认证服务器之间的中介角色； 认证服务器（authentication server）：负责实际的认证处理，如RADIUS服务器,802.1X协议,申请者与认证者都拥有端口访问实体（PAE），用来执行认证。 从supplicant到authenticator是通过EAPOL。 从authenticator到authenticator server是把EAP包做成RADIUS包。,802.1X协议,802.1x的基础是扩展
9、身份验证协议（EAP）。 扩展身份验证协议：Extensible Authentication Protocol。 EAP是一种框架协议，允许协议设计人员打造自己的EAP认证方式（EAP method）。,802.1X协议,802.11i,802.11i定义了两种安全协议：TKIP和CCMP。 TKIP是对WEP的改进，而CCMP采用AES128位密钥进行加密，是一种全新的规范。 计数器模式及密码块链消息认证码协议：Counter Mode with CBC-MAC Protocol，简称CCMP。 密码块链：Cipher-block chaining ,简称CBC。 CCMP进行数据处理所需
10、的数据项： 需要保护的有效载荷； 临时密钥 密钥标识符 封包编号,802.11i,CCMP数据处理,802.11i,802.11i构建了强健安全网络（RSN），用于定义密钥的产生与分配方式。 强健安全网络：Robust Security Network 链路层加密协议使用了两种密钥： 成对密钥（pairwise key）用来保护工作站与AP之间的数据，产生自身份验证信息； 组密钥（group key）用来保护AP至所关联工作站之间的广播或组播数据，由接入点动态产生然后分配给各个工作站。,802.11i,在成对密钥体系中，利用伪随机函数，根据主密钥、申请者与认证者的MAC地址以及两个作为四次密钥
11、交换握手的随机nonce值，来展开PMK。 KCK：Key Confirmation Key，用于完整性校验 KEK：Key Encryption Key，用于加密消息,802.11i,在组密钥的层次结构中，通过伪随机函数，组主密钥会被展开成如下图的组密钥层次结构。,802.11i,更新成对密钥采用的是四次握手。 更新组密钥采用的是组握手。,802.11i,802.11i连接（RSNA）的建立过程,802.11r,802.11r主要是解决在不同AP间切换带来的延时太长问题 。在切换时引入了快速切换机制。 快速切换机制提供了四种模型，可以分为基本方式和预先保留资源方式，按照物理交换方式可以分为无
12、限信道模型以及分发系统模型。 无限信道模型：over-the-air fast basic service set transition 分发系统模型：over-the-DS(distribution system) fast basic service set transition,802.11r,Mobility domain: A set of basic service set within the same extended service set that support fast BSS transitions between themselves and that are identified by the sets mobility domian identifier(MDID). FTIE: fast BSS transition information element FTAA: fast BSS transiton authentication algorithm MDIE: mobility domain information element,802.11r,802.11r中的密钥分层结构：,802.11r,802.11r,Thank You !,
