无线网络的安全策略作业

无线网络安全策略

学院计算机科学与技术专业网络工程

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摘要： (1)

关键词： (1)

1绪论 (1)

1．1概述 (1)

2无线局域网的背景 (2)

2．1无线局域网的产生和发展 (2)

3 WLAN的应用现状 (3)

3．1WiFi在全球的发展趋势 (3)

3．2WiFi在学校，企业的发展趋势 (4)

4 无线网络安全隐患 (4)

4．1有线等价保密机制的弱点 (4)

4．2进行搜索攻击 (5)

4．3信息泄露威胁 (5)

4．4无线网络身份验证欺骗 (5)

4．5拒绝服务攻击 (5)

4．6用户设备安全威胁 (6)

5 安全策略的防护措施 (6)

5．1启用WEP机制 (6)

5．2进行协议过滤 (6)

5．3有效管理IP分配方式 (6)

5．4 MAC地址过滤 (7)

5．5屏蔽SSID广播 (7)

5．6加强员工管理 (7)

6应用前景和未来发展 (7)

6．1应用前景和未来发展 (7)

摘要：

近来一些公共场所开始提供无线局域网服务。无线局域网络让用户随身、随时、随地获取信息。随着无线网络的普及以及其自身的开放性，伴之而来的安全性也随之不断增加，在其使用中的安全性越来越受到人们的关注。无线网络相对于有线网络更容易遭遇非法攻击和入侵。本文主要以无线局域网的现状为研究对象，简要叙述无线网络安全的一些防护策略。

关键词：

IEEE 802.11，无线接入点，有线等效保密协议，面临的隐患，策略

1绪论

1．1概述

信息技术的飞速发展，使得人们对网络通信的需求也随之不断提高，希望打破不同的地域或客观条件的制约，能够实现任何人在任何时候的任何地方于任何人进行任何方式的通信的目标。无线局域网络作为目前信息领域的一个新兴事物，有着诸多的不足及安全性问题，解决好其安全性问题将提高其使用的便利性。作为个人通信的一个重要的组成部分，无线局域网已经掀起了移动计算的新浪潮，在现实及未来的社会生活将得到广泛的应用。

2无线局域网的背景

无线局域网主要是无线计算机通信网络。无线局域网的历史，也就是无线计算机网络通信的历史。无线通信的历史非常悠久，但无限计算机通信的历史并不长，其优越性是近十几年才发挥出来。

2．1无线局域网的产生和发展

最早出现的无线局域网可认为是夏威夷大学于1971年开发出的、基于封包式技术的AlohaNet，它采用无线电台替代电缆线的原因是为了克服由于地理环境因素而造成的布线困难。无线局域网发展至今，其标准化基本可分为四个阶段：第一代无线局域网——1985年，FCC颁布的电波法规为无线局域网的发展扫清了道路。它为无线局域网系统分配了两种频段：一种是专用频段，这个频段避开了比较拥挤的用于蜂窝电话和个人通信服务的1~2GHz频段，而采用更高的频率；另一种是免许可证的频段，主要是ISM频段，它在无线局域网的发展历史上发挥了重要作用。

第二代无线局域网——20世纪80年代末期，IEEE 802委员会在IEEE 802.4L 任务组考试了无线局域网的标准化工作，并于1990年7月在接受了NCR公司的“CSMA/CD无线媒体标准扩充”的提案，成立了独立的IEEE 802.11任务组，负责制定无线局域网物理层及媒体访问控制(MAC)协议的标准.1991年5月，IEEE 发起成立了无线局域网的专题研究小组，并在马基诺赛的伍斯特举行了第一次关于IEEE 802.11的专题会议。1997年6月26日，IEEE 802.11标准制定完成，并于1997年11月26日发布。由AMD、Harris、3Com、Aironet、Lucent、Netwave、Proxim等公司发起，于当年成立了无线局域网联盟WLANA（Wireless Local Area Network Alliance），并且有越来越多的通信公司加盟。生产厂家在IEEE 802.11标准和联盟协议的基础上，实现产品的标准化。第二代无线局域网设备大都工作在2.400~2.4835GHz频段，传输速率为1~2Mb/s。

第三、四代无线局域网——IEEE 802.11任务组的研究进展比计划的要慢，而在1992年，由苹果公司领导成立了一个叫WINForum的工业联盟组织，并最终从FCC处获得了用于个人通信系统的1.890~1.930GHz频段的20MHz带宽，进行语音的同步传输和数据异步传输。同时，欧洲也成立了关于高速无线局域网

（HiperLAN）的标准化组织，它获得了5.15~5.35GHz和17.1~17.3GHz两个200MHz 频段。1997年完成了HiperLAN 1标准的制定，这促使FCC发放了包括5.15~5.35GHz和5.725~5.825GHz的U—NII频段。其中，5.15~5.25GHz用于室内，配合天线后最大输出功率为200mW；5.25~5.35GHz用于校园网，最大输出功率为250mW，配备天线时可达1W；而5.725~5.825GHz主要用于社区网络，最大输出功率为1W，配备天线时可达4W。

由于IEEE 802.11速率最高只能达到2Mb/s，在传输速率上不能满足人们的需要，因此在不断研究后与1999年9月又提出了IEEE 802.11a和IEEE 802.11b 标准，传输速率分别可达54Mb/s和11Mb/s。2002年通过了IEEE802.11g标准，它允许通过的最大传输速率为54Mb/s，但仍工作于2.4GHz频段，与IEEE 802.11b 标准兼容。同时，HiperLAN—2标准也已制定完成，与IEEE 802.11a类似，工作于5GHz频段，最大传输速率为54Mb/s。其中，符合IEEE 802.11b标准产品已经较为普及，可以将它归为第三代无线局域网产品；而将符合IEEE 802.11a、HiperLAN 2和IEEE 802.11g标准的产品称为第四代无线局域网产品。

目前，正在使用的无线技术有IEEE 802.11标准系列、HomeRF、HyperLAN2以及蓝牙技术等，其中，IEEE 802.11家族使用最广，尤其是IEEE 802.11b标准，仍在不断的发展完善中。HyperLAN2由欧洲电信标准化协会(ETSI)的宽带无线电接入网络(BRAN)小组着手制定，速率可达54Mbp，作为一种标准，在欧洲它得到了业界的广泛支持。HomeRF由于争议不断，发展一直较为缓慢，只在家庭和小型办公室中使用。蓝牙众所周知，但是其传输距离、接入用户有限，只适合于近距离传输。

3WLAN的应用现状

3．1WiFi在全球的发展趋势

无线局域网(WLAN)作为一种能够帮助移动人群保持网络连接的技术，在全球范围内受到来自多个领域用户的支持，目前已经获得迅猛发展。无线局域网(WLAN)的发展主要从公共热点(在公共场所部署的无线局域网环境)和企业组织机构内部架设两个方向铺开。世界范围内的公共无线局域网（WLAN）热点数量三年增加近60倍。预计将从2002年的14717个增长到2006年的30多万个，用户数量增

加四倍。据IDC预测，到2004年全球的WLAN用户将达到2460万，比2002年增长近十倍；2002年销售的全部笔记本电脑中只有10%支持WLAN，目前是31%，预计到2005年，售出的笔记本电脑中将有80%具备无线支持能力。

在亚太区，这一发展势头同样强劲。市场调查公司Gartner Dataquest指出，公共无线局域网(WLAN)服务在亚太地区将保持强劲的发展势头。至少在澳大利亚、香港、日本、新加坡、韩国和台湾这六大市场，热点的数量在迅速增加。2002年亚太地区只有1，625个热点，预计到2007年，热点的数量将接近3.8万。

3．2WiFi在学校，企业的发展趋势

以英特尔公司为例，全球79，000名员工中有65%以上的人使用笔记本电脑，其中80%以上的办公室都部署了无线局域网(WLAN)，英特尔围绕具备无线能力的笔记本电脑如何改变其员工的生活习惯和工作效率进行了调查，结果表明，员工的工作效率平均每周提高了两小时以上，远远超过了所花费的升级成本，而且完成一般办公室任务的速度提高了37%。此外，无线移动性还迅速改变了员工的工作方式，使其能够更加灵活自主地安排自己的工作。

4 无线网络安全隐患

通常网络的安全性主要体现在两个方面：一是访问控制，它用于保证敏感数据只能由授权用户进行访问；另一个是数据加密，它用于保证传送的数据只被所期望的用户所接收和理解。对于第一类攻击在有线网络的环境下也会发生。可见，无线网络的安全性是在传统有线网络的基础上增加了新的安全性威胁。

4．1有线等价保密机制的弱点

IEEE(InstituteofElectricalandElectronicsEngineers，电气与电子工程师学会)制定的802.11标准中，引入WEP(WiredEquivalentPrivacy，有线保密)机制，目的是提供与有线网络中功能等效的安全措施，防止出现无线网络用户偶然窃听的情况出现。然而，WEP最终还是被发现了存在许多的弱点。

(1)加密算法过于简单。WEP中的IV(InitializationVector，初始化向量)由于位数太短和初始化复位设计，常常出现重复使用现象，易于被他人破解密钥。而对用于进行流加密的RC4算法，在其头256个字节数据中的密钥存在弱点，容易被黑客攻破。此外，用于对明文进行完整性校验的

CRC(CyclicRedundancyCheck，循环冗余校验)只能确保数据正确传输，并不能保证其是否被修改，因而也不是安全的校验码。

(2)密钥管理复杂。802.11标准指出，WEP使用的密钥需要接受一个外部密钥管理系统的控制。网络的部署者可以通过外部管理系统控制方式减少IV的冲突数量，使无线网络难以被攻破。但由于这种方式的过程非常复杂，且需要手工进行操作，所以很多网络的部署者为了方便，使用缺省的WEP密钥，从而使黑客对破解密钥的难度大大减少。

(3)用户安全意识不强。许多用户安全意识淡薄，没有改变缺省的配置选项，而缺省的加密设置都是比较简单或脆弱的，经不起黑客的攻击。

4．2进行搜索攻击

进行搜索也是攻击无线网络的一种方法，现在有很多针对无线网络识别与攻击的技术和软件。NetStumbler软件是第一个被广泛用来发现无线网络的软件。很多无线网络是不使用加密功能的，或即使加密功能是处于活动状态，如果没有关闭AP(wirelessAccessPoint，无线基站)广播信息功能，AP广播信息中仍然包括许多可以用来推断出WEP密钥的明文信息，如网络名称、SSID(SecureSetIdentifier，安全集标识符)等可给黑客提供入侵的条件。

4．3信息泄露威胁

泄露威胁包括窃听、截取和监听。窃听是指偷听流经网络的计算机通信的电子形式，它是以被动和无法觉察的方式入侵检测设备的。即使网络不对外广播网络信息，只要能够发现任何明文信息，攻击者仍然可以使用一些网络工具，如AiroPeek和TCPDump来监听和分析通信量，从而识别出可以破解的信息。

4．4无线网络身份验证欺骗

欺骗这种攻击手段是通过骗过网络设备，使得它们错误地认为来自它们的连接是网络中一个合法的和经过同意的机器发出的。达到欺骗的目的，最简单的方法是重新定义无线网络或网卡的MAC地址。

TCP/IP的设计原因，几乎无法防止MAC/IP地址欺骗。只有通过静态定义MAC 地址表才能防止这种类型的攻击。但是，因为巨大的管理负担，这种方案很少被采用。只有通过智能事件记录和监控日志才可以对付已经出现过的欺骗。当试图连接到网络上的时候，简单地通过让另外一个节点重新向AP提交身份验证请求就可以很容易地欺骗无线网身份验证。

4．5拒绝服务攻击

无线信号传输的特性和专门使用扩频技术，使得无线网络特别容易受到DoS(DenialofService，拒绝服务)攻击的威胁。拒绝服务是指攻击者恶意占用主机或网络几乎所有的资源，使得合法用户无法获得这些资源。黑客要造成这类的攻击：①通过让不同的设备使用相同的频率，从而造成无线频谱内出现冲突；②

攻击者发送大量非法(或合法)的身份验证请求；③如果攻击者接管AP，并且不把通信量传递到恰当的目的地，那么所有的网络用户都将无法使用网络。无线攻击者可以利用高性能的方向性天线，从很远的地方攻击无线网。已经获得有线网访问权的攻击者，可以通过发送多达无线AP无法处理的通信量进行攻击。

4．6用户设备安全威胁

由于IEEE802.11标准规定WEP加密给用户分配是一个静态密钥，因此只要得到了一块无线网网卡，攻击者就可以拥有一个无线网使用的合法MAC地址。也就是说，如果终端用户的笔记本电脑被盗或丢失，其丢失的不仅仅是电脑本身，还包括设备上的身份验证信息，如网络的SSID及密钥。

5 安全策略的防护措施

5．1启用WEP机制

要正确全面使用WEP机制来实现保密目标与共享密钥认证功能，必须做到五点。一是通过在每帧中加入一个校验和的做法来保证数据的完整性，防止有的攻击在数据流中插入已知文本来试图破解密钥流；二是必须在每个客户端和每个AP上实现WEP才能起作用；三是不使用预先定义的WEP密钥，避免使用缺省选项；四是密钥由用户来设定，并且能够经常更改；五是要使用最坚固的WEP版本，并与标准的最新更新版本保持同步。

5．2进行协议过滤

协议过滤是一种降低网络安全风险的方式，在协议过滤器上设置正确适当的协议过滤会给无线网络提供一种安全保障。过滤协议是个相当有效的方法，能够限制那些企图通过SNMP(SimpleNetworkManagementProtocol，简单网络管理协议)访问无线设备来修改配置的网络用户，还可以防止使用较大的ICMP协议(InternetControlMessageProtocol，网际控制报文协议)数据包和其他会用作拒绝服务攻击的协议。

5．3有效管理IP分配方式

分配IP地址有静态地址和动态地址两种方式，判断无线网络使用哪一个分配IP的方法最适合自己的机构，对网络的安全至关重要。静态地址可以避免黑客自动获得IP地址，限制在网络上传递对设备的第三层的访问；而动态地址可以简化WLAN的使用，可以降低那些繁重的管理工作。

5．4 MAC地址过滤

MAC(MediaAccessController，物理地址)过滤可以降低大量攻击威胁，对于较

大规模的无线网络也是非常可行的选项。一是把MAC过滤器作为第一层保护措施；二是应该记录无线网络上使用的每个MAC地址，并配置在AP上，只允许这些地址访问网络，阻止非信任的MAC访问网络；三是可以使用日志记录产生的错误，并定期检查，判断是否有人企图突破安全措施。

5．5屏蔽SSID广播

尽管可以很轻易地捕获RF(RadioFrequency，无线频率)通信，但是通过防止SSID从AP向外界广播，就可以克服这个缺点。封闭整个网络，避免随时可能发生的无效连接。把必要的客户端配置信息安全地分发给无线网络用户。

5．6加强员工管理

加强单位内部员工的管理，禁止员工私自安装AP；规定员工不得把网络设置信息告诉单位外部人员；禁止设置P2P的Adhoc网络结构；加强员工的学习和技术培训，特别是对网络管理人员的业务培训。

6应用前景和未来发展

6．1应用前景和未来发展

目前，越来越多的无线局域网产品投放市场，价格越来越低、覆盖范围也不断增大，而依据规范开发网络底层到应用层接口的中间件厂家也将有更多的应用产品投放市场。无线局域网已作为一种宽带网络解决方案得到了应用，可以预见，随着网上多媒体技术的日益应用发展，传输速率更高的无线网络设备将会涌现。未来的发展也会有多个方向。所以，对无线局域网设备和服务的投资前景将会非常乐观。

无线时代正在来临，这意味着可以在任何便于工作的地方，如在会议室、医疗室、教室、自助餐厅、办公室以及在野外的野餐桌旁，享受工作的自由和灵活性。无线局域网在各种规模和各种类型企业中的流行是非常显然的，尤其是在卫生保健、财务、零售、制造业和教育行业，并得益于生产率的增长。这要归功于可以传输实时信息的各种手持终端和笔记本电脑。在其他行业中，无线局域网日益被看作是一种创新的、可负担的工具，用以补充有线网络，而不是取代它。