WIFI無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及安全性研究

隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展及普及，特別是各種便攜式通信設(shè)備以及各種家用電器設(shè)備的迅速增加，人們在無線通信領(lǐng)域?qū)Χ叹嚯x通信業(yè)務(wù)提出了更高的要求。于是，許多短距離無線通信技術(shù)開始應(yīng)運(yùn)而生，以802．11b協(xié)議為基礎(chǔ)的的WIFI技術(shù)便是其中的熱點(diǎn)。被認(rèn)為是無線寬帶發(fā)展的新方向。

　　WIFI是IEEE定義的一個無線網(wǎng)絡(luò)通信的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（IEEE 802．11）。也可以看作是3G技術(shù)的一種補(bǔ)充。WIFI技術(shù)與藍(lán)牙技術(shù)一樣，同屬于在辦公室和家庭中使用的無線局域網(wǎng)通信技術(shù)。WIFI是一種短程無線傳輸技術(shù)，能夠在數(shù)百英尺范圍內(nèi)支持互聯(lián)網(wǎng)接入無線電信號。它的最大優(yōu)點(diǎn)是傳輸速度較高，在信號較弱或有干擾的情況下，帶寬可調(diào)整，有效地保障了網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和可靠性。但是隨著無線局域網(wǎng)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，其安全問題也越來越受到重視。

1 WIFI技術(shù)簡介

　　1．1 WIFI技術(shù)

　　WIFI（WireleSS Fidelity）俗稱無線寬帶，又叫802．11b標(biāo)準(zhǔn)，是IEEE定義的一個無線網(wǎng)絡(luò)通信的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。IEEE802．11b標(biāo)準(zhǔn)是在IEE E802．11的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，工作在2．4 Hz頻段，最高傳輸率能夠達(dá)到11 Mbps。該技術(shù)是一種可以將個人電腦，手持設(shè)備等終端以無線方式互相連接的一種技術(shù)。目的是改善基于IEEE802．1標(biāo)準(zhǔn)的無限網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品之間的互通性。

　　WIFI局域網(wǎng)本質(zhì)的特點(diǎn)是不再使用通信電纜將計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)連接起來，而是通過無線的方式連接，從而使網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建和終端的移動更加靈活。

　　1．2 WIFI技術(shù)的特點(diǎn)

　　1）無線電波覆蓋范圍廣

　　基于藍(lán)牙技術(shù)的電波覆蓋范圍非常小，半徑大約只有15 m，而Wi—Fi的半徑可達(dá)300 m，適合辦公室及單位樓層內(nèi)部使用。

　　2）組網(wǎng)簡便

　　無線局域網(wǎng)的組建在硬件設(shè)備上的要求與有線相比，更加簡潔方便，而且目前支持無線局域網(wǎng)的設(shè)備已經(jīng)在市場上得到了廣泛的普及，不同品牌的接入點(diǎn)AP以及客戶網(wǎng)絡(luò)接口之間在基本的服務(wù)層面上都是可以實(shí)現(xiàn)互操作的。WIAN的規(guī)劃可以隨著用戶的增加而逐步擴(kuò)展，在初期根據(jù)用戶的需要布置少量的點(diǎn)。當(dāng)用戶數(shù)量增加時，只需再增加幾個AP設(shè)備，而不需要重新布線。而全球統(tǒng)一的WIFI標(biāo)準(zhǔn)使其與蜂窩載波技術(shù)不同，同一個WIFI用戶可以在世界各個國家使用無線局域網(wǎng)服務(wù)。

　　3）業(yè)務(wù)可集成性

　　由于WIFI技術(shù)在結(jié)構(gòu)上與以太網(wǎng)完全一致，所以能夠?qū)LAN集成到已有的寬帶網(wǎng)絡(luò)中，也能將已有的寬帶業(yè)務(wù)應(yīng)用到WLAN中。這樣，就可以利用已有的寬帶有線接入資源，迅速地部署WIAN網(wǎng)絡(luò)，形成無縫覆蓋。

　　4）完全開放的頻率使用段

　　無線局域網(wǎng)使用的ISM是全球開放的頻率使用段，使得用戶端無需任何許可就可以自由使用該頻段上的服務(wù)。

　　1．2 WIFI總體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

　　WIFI網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示。由AP和無線網(wǎng)卡組成。AP一般稱為網(wǎng)絡(luò)橋接器或接入點(diǎn)，它是當(dāng)作傳統(tǒng)的有線局域網(wǎng)絡(luò)與無線局域網(wǎng)絡(luò)之間的橋梁，因此任何一臺裝有無線網(wǎng)卡的PC均可透過AP去分享有線局域網(wǎng)絡(luò)甚至廣域網(wǎng)絡(luò)的資源，其工作原理相當(dāng)于一個內(nèi)置無線發(fā)射器的HUB或者是路由，而無線網(wǎng)卡則是負(fù)責(zé)接收由AP所發(fā)射信號的CLJENT端設(shè)備。

2 WIFI的安全機(jī)制

　　WIFI安全性主要包括訪問控制和加密兩大部分，訪問控制保證只有授權(quán)用戶能訪問敏感數(shù)據(jù)，加密保證只有正確的接收方才能理解數(shù)據(jù)。為了解決WIFI網(wǎng)絡(luò)的安全問題，2003年WIFI聯(lián)盟推出了WIFI保護(hù)接入（Wi—Fi Protected Access，WPA）作為安全解決方案以滿足日益增長的安全機(jī)制的市場需求。

　　2．1 WPA技術(shù)

　　WPA是無線應(yīng)用協(xié)議（Wireless Application Protocol）的簡稱，是一種開放式的全球規(guī)范。有WPA和WPA2兩個標(biāo)準(zhǔn)，是一種保護(hù)無線電腦網(wǎng)絡(luò)（Wi—Fi）安全的系統(tǒng)。WPA作為IEEE802．11i的一個子集，避開了WEP的眾多弱點(diǎn)，可大大增強(qiáng)現(xiàn)有以及未來無線局域網(wǎng)系統(tǒng)數(shù)據(jù)保護(hù)的訪問控制水平。WPA可保證WIAN用戶的數(shù)據(jù)受到保護(hù)，并且只有授權(quán)用戶才可訪問WLAN網(wǎng)絡(luò)

　　2．2 WIFI網(wǎng)絡(luò)安全策略

　　2．2．1加密方式

　　1）TKIP加密模式

　　WIFI無線網(wǎng)絡(luò)目前使用最廣泛的加密模式是WPA-PSK（TKIP）和WPA2-PSK（AES）兩種加密模式。TKIP的含義為暫時密鑰集成協(xié)議。TKIP使用的仍然是RC4算法，但在原有的WEP密碼認(rèn)證引擎中添加了“信息包單加密功能”、“信息監(jiān)測”、“具有序列功能的初始向量”和“密鑰生成功能”等4算法。