无线物理层安全概述
无线网络安全问题
无线网络安全问题总结
1、插入攻击
插入攻击以部署非授权的设备或创建新的无 线网络为基础，这种部署或创建往往没有经
过安全过程或安全检查。可对接入点进行配
置，要求客户端接入时输入口令。如果没有 口令，入侵者就可以通过启用一个无线客户
端与接入点通信，从而连接到内部网络。但
有些接入点要求的所有客户端的访问口令竟 然完全相同。这是很危险的。
要诀二
但至少可以减轻受到的
威胁，因为很多初级的 恶意攻击都是采用扫描 的方式寻找那些有漏洞 的系统。隐藏了服务集 合标识符，这种可能就 大大降低了。大多数商 业级路由器/防火墙设备 都提供相关的功能设置。
符(SSID)。
如果不能对服务集合标 识符也就是你给无线网 络的命名进行保护的话， 会带来严重的安全隐患。 对无线路由器进行配置， 禁止服务集合标识符的 广播，尽管不能带来真 正的安全，
以让暴力破解成为不可
能实现的情况。相反的， 如果密码强度不够，几 乎可以肯定会让你的系 统受到损害。
无线网络安全解决方法
要诀三
采用有效的无线加密方式。动态 有线等效保密(WEP)并不是效果 很好的加密方式。只要使用象 aircrack一样免费工具，就可以在 短短的几分钟里找出动态有线等
要四
可能的话，采用不同类型的加密。 不要仅仅依靠无线加密手段来保证 无线网络的整体安全。不同类型的 加密可以在系统层面上提高安全的
企业无线网络所面临的安全威胁
（6）流量分析与流量侦听： 目前，WEP有漏洞可以被攻击者利用，它仅 能保护用户和网络通信的初始数据，并且管理和 控制帧是不能被WEP加密和认证的，这样就给攻 击者以欺骗帧中止网络通信提供了机会。
无线网络安全解决方法
要诀一
WiFi通信的安全分析
CRC-32算法是一种用于检测传输噪音和普通错误
上，就能解析出载荷以及ICV内容。对解密出的内容再 的算法。它是信息的线性函数，可以被攻击者篡改加密
用步骤1)的方法生成ICV' ，比较ICV' 和ICV，如果两 信息，并很容易地修改ICV使数据包合法。
信 息
者相同，即认为数据正确。
网 络
2.3 WEP的数据格式
图1 802.11协议和802.3协议的通信结构
WiFi技术的定义其实只涉及数据链路层的MAC子 层和物理层，上层协议和802.3的定义都遵守802.2。对 于数据安全性，WiFi技术中更多使用的是WEP和WPA 加密方法来实现对网络访问的验证和数据的加密，虽然 这些定义的加密方法是可选的，但用户更多选择的是使 用WEP方法。对于802.11的WEP加密，具体是如何实 现破解的呢？下文详细讲述。
虽然WiFi应用广泛，但也有很多令人担忧的安全 问题。
1 WiFi技术简析
WiFi技术与蓝牙技术一样，同属于在办公室和家 庭中使用的短距离无线技术，主要应用于局域网中。 除个别版本使用5GHz附近频段外，WiFi技术主要使用 2.4GHz附近频段。当前应用的802.11协议版本，更多 的功能是对有线网络的延伸。图1是802.11协议栈及其 在实际使用中的简单对照[1]。
Information & Network 信息网络
WiFi通信的安全分析
信
刘辛酉
息
上海交通大学电子信息与电气工程学院 上海 200030
网
络
摘 要 通过分析当前应用广泛的WiFi技术以及WEP的工作过程，讲述其中存在的安全问题，从发现的缺陷
中讲解破解方法，同时简单介绍国产WAPI技术情况。
基于无线信道参数的物理层安全密钥容量
基于无线信道参数的物理层安全密钥容量王旭;金梁;宋华伟;黄开枝【摘要】Physical layer secret key capacity is affected by such factors as additive noise, the time difference of channel sampling, terminal’s moving speed, sampling period, and the number of samples, whose effects on the physical layer secret key capacity are analyzed quantitatively using the single-input single-output wireless channel over the uniform scattering environment. Specifically, a closed-form solution to the secret key capacity is derived to determine the constraints on the optimal sampling period. Analysis and simulation results reveal that the results can also be appliedto the nonuniform scattering environment. Furthermore, the feasibility to utilize the physical layer secret key extraction techniques in the mobile communication systems is verified.%利用无线信道参数提取物理层安全密钥时，密钥容量受加性噪声、信道测量时差、终端移动速度、采样周期和采样点数等因素影响。
物联网导论(第12章物联网安全)
• 中科院的武传坤从感知层、传输层、处理层和应 用层等各个层次分析了物联网的安全需求，初步 搭建了物联网的安全架构体系，并特别指出：已 有的对传感网、互联网、移动网等的安全解决方 案在物联网环境中不再适用，物联网这样大规模 的系统在系统整合中会带来新的安全问题。
12.1.3 物联网安全架构
• 按照物联网的基本层次架构，物联网安全需围绕 着该层次架构来构建。物联网的安全架构应包含 对感知控制层、传输网络和综合应用层的安全保 障机制，使得这三层能不受到威胁与攻击。
（1）接入设备的安全
• 物联网的接入层将采用如移动互联网、有线网、 Wi-Fi、WiMAX等各种无线接入技术。由于物联 网接入方式将主要依靠无线通信网络，而无线接 口是开放的，任何使用无线设备的个体均可以通 过窃听无线信道而获得其中传输的信息，甚至可 以修改、插入、删除或重传无线接口中传输的消 息，达到假冒移动用户身份以欺骗网络端的目的。 因此应重点防范无线网络存在无线窃听、身份假 冒和数据篡改等不安全的因素。
1 针对无线传感网络的威胁
• （1）网关节点捕获 • （2）普通节点捕获 • （3）传感信息窃听 • （4）DoS攻击 • （5）重放攻击 • （6）完整性攻击 • （7）虚假路由信息 • （8）选择性转发 • （9）Sinkhole攻击 • （10）Sybil攻击
2 无线传感器网络的安全措施
• 无线传感网作为物联网感知层的重要组成部分， 应对其密码与密钥技术、安全路由、安全数据融 合、安全定位和隐私保护方面进行较全面地安全 保护。具体来说，可以采用链路层加密和认证、 身份验证、双向链路认证、路由协议涉及、多径 路由技术及广播认证等技术。
• 瑞士苏黎世大学的Mattern团队指出了从传统的 互联网到物联网的转变过程中可能会面临的一系 列安全问题，尤其强调了资源访问控制问题。德 国lbert- Ludwigs大学的C. Struker提出利用口令 管理机制来降低物联网中感知节点（如RFID设备） 遭受攻击和破坏等威胁的思想，并提出了RFID网 路中的两种口令生成方法，以防止非法用户肆意 利用RFID的kill 标签来扰乱感知节点正常工作。 德国Humbold大学的Fabian 团队提出EPC网络 所面临的一系列的安全挑战，对比了VPN(virtual private networks)、TLS( Transport layer security)、DNSSEC(DNS security extensions)、
基于IEEE802. lln的无线网络及必要的安全控制
基于IEEE802. lln的无线网络及必要的安全控制摘要:本文简述IEEE802.11n无线网络工作机理,并从身份认证、MAC地址过滤、数据加密、网络名称保密等手段来进行网络安全控制。
关键词:无线网络安全控制1 无线网络概述首先介绍实现无线网络通信连接的常用设备:无线AP、无线终端和天线。
无线AP (Access Point),是用来将各种无线终端设备的信号进行识别、控制并进入汇聚层传输的设备。
天线(Antenna)作用是将源信号由天线传送至远处,具有两个重要指标:传送距离和传送方向。
在无线网络中,一般使用全向性天线和无线AP构成网络的接入层。
配置无线网卡的终端设备简称为无线终端,必须是在天线覆盖范围之内,通过无线电波来完成数据信息的传送。
另外,在无线网络工程设计时要注意:AP应放在网络机房中,与汇聚层交换机相连,和企业主干网进行通讯;另一个接口通过转换器与天线连接,而天线一般放置在建筑物的顶部,要注意避雷措施和防护其他恶劣天气。
它们的连接方式如图1所示。
2 通信工作机理依据OSI七层网络体系和IEEE802.11标准规定,可以明确无线网络设备工作于网络的最底层——物理层。
那么,无线信号如何在物理层进行数据传输？目前是在IEEE802.11n协议支持下,在2.4GHz和5GHz的两个工作频段,采用MIMO-OFDM技术,向下兼容IEEE802.11a/b/g三个标准的产品设备,完成数据传输的。
它们的接入示意图见右图2示。
3 通信安全控制3.1 IEEE 802.1x身份认证必须强化无线环境中用户身份认证,使用可扩展身份认证协议(EAP)子协议来增加客户端和认证服务器之间身份认证信息交换,以及对这些信息进行加密。
身份认证过程如图3示:1表示客户端想通过最近的接入点和无线网络建立联系;2表示接入点完成与认证服务器的一次握手,说明有客户想进入网络;3表示认证服务器向请求者索要身份证明;4表示请求者用所指定的身份验证方法响应要求;5表示认证服务器向请求者提供一个会话密钥;6表示请求者通过身份认证,并能够在无线网络上通信。
物联网解决方案网络层(3篇)
第1篇随着物联网技术的飞速发展，物联网解决方案已经成为现代智慧城市建设的重要组成部分。
网络层作为物联网解决方案的核心组成部分，负责连接各个设备和平台，实现数据的传输和共享。
本文将从网络层的概念、技术架构、关键技术和应用场景等方面进行详细阐述。
一、网络层的概念网络层是物联网解决方案中的关键环节，它负责将物联网设备、传感器、平台等进行连接，实现数据的采集、传输和处理。
网络层主要包括以下几个层次：1. 设备层：包括各种物联网设备，如传感器、执行器、控制器等，负责数据的采集和初步处理。
2. 传输层：负责将设备层采集到的数据传输到平台层，包括有线和无线传输方式。
3. 平台层：负责数据的存储、处理、分析和应用，为用户提供服务和功能。
4. 应用层：根据用户需求，提供各类应用和服务，如智能家居、智能交通、智能医疗等。
二、网络层技术架构物联网网络层技术架构主要包括以下几种：1. 有线网络层：采用有线传输方式，如以太网、光纤等，具有高速、稳定的特点。
2. 无线网络层：采用无线传输方式，如Wi-Fi、蓝牙、ZigBee、LoRa等，具有低成本、易于部署的特点。
3. 混合网络层：结合有线和无线网络层，根据实际需求选择合适的传输方式，提高网络覆盖范围和稳定性。
4. 网络虚拟化层：通过虚拟化技术，将物理网络资源进行整合和优化，提高网络资源利用率。
三、网络层关键技术1. 网络协议：物联网网络层需要采用适合物联网特性的网络协议，如IPv6、MQTT、CoAP等。
2. 网络安全：为确保数据传输安全，需要采用加密、认证、授权等安全技术，如SSL/TLS、OAuth等。
3. 节能技术：物联网设备通常具有低功耗特性，需要采用节能技术，如睡眠模式、动态调整通信速率等。
4. 网络优化技术：针对物联网网络特点，采用网络优化技术，如多路径传输、网络拥塞控制等，提高网络性能。
5. 网络管理技术：通过网络管理平台，对物联网网络进行监控、配置、优化等操作，确保网络稳定运行。
随机天线阵列的物理层安全传输在无线通信中的应用
二 、无 线安 全传 输 系统模 型
在通信的过程 中，Ｂ ｏ ｂ 发送没有加密 的信息请求 给 Ａ ｌ ｉ ｃ ｅ ，这一信息请求将信道估计 的训练符号序列也包含
所 以，功率 非常地大 ，利用率也非常 高。由于天线采用 的是随机选择的方式 ，所 以，基站与窃听者之 间的信道
在其中 ，Ａｌ ｉ ｃ ｅ 在接受请求信息 的时候主要使用 的是多天
在一起 ，期望用户最后进行解调 。经研究表 明，这一方法具有较 高的使 用率 。
关 键 词 ：无 线 通信 ；物 理层 安 全 传 输 ；天 线 阵 列
一
、
解 ｌ ｉ ｃ ｅ 使用的密匙 ，自己可 以解 出发射的符号序列 。
在 以上 的这一过 程 中 ，用于信 道估计 的符号仅 仅 由Ｂ ｏ ｂ 发 出，Ａ ｌ ｉ ｃ ｅ 然后根据这些符号估计信道 ，但是不
会 发 出 任 何 的训 练 符 号 。 在 这 样 的情 况 下 ，Ｅ ｖ ｅ 与Ｂ ｏ ｂ
首先 ，无线 信道具 有互 易性 和私密性 ，我们可 以
利用这一特点来加强信道的安全 ，但是 ，其 中也存在难 点 ，由于噪声形成干扰 ，两方估计 的无线信道参数没有 保持一致 ，因此 ，不能生成一致的密匙 。 其次 ，无线信道还有空域性的特征 ，它 的主要操作 方法是 ，提高窃听者 的误码率 以避免信 息被截获 。这一
线 ，根据接收到信号来对二者之间的信道进行估算 。由 于 系统使用的是时分双工 ，并且还会不断变慢 ，因此 ，
会不断变化 ，那 么 ，窃 听者就没有办法通过盲均衡算法
截获基站发 出的信息。我们通过仿真方法可以知道 ，本 文所 主张 的方法一方面可以防止窃听者截获信息 ，另一 方面可以提高功率 的利用率 ，这样一来 ，发射总功率在 有的情况下可 以使期望用户获得更低 的误码率 ，和传统 的数据加密方法相 比，采用随机 天线 阵列物理层安全传 输更适合实 际系统 的运用 。
物联网安全技术：无线网络的安全措施和技术
3 无线局域网的安全技术
常见的无线网络安全技术： • ■ 服务区标识符(SSID)匹配； • ■ 无线网卡物理地址（MAC）过滤； • ■ 有线等效保密（WEP）； • ■ 端口访问控制技术（IEEE802.1x）和可扩展认证协议
（EAP）； • ■ WPA (Wi-Fi 保护访问) 技术； • ■ 高级的无线局域网安全标准——IEEE 802.11i；
• 14）、跟踪无线网络技术，对网络管理人员进行知识培训。
2 无线局域网安全技术
2.1 无线局域网的开放性 • 无线局域网的安全性值得我们去注意。 • 由于传送的数据是利用无线电波在空中辐射传播，无线电波可以穿透天
花板、地板和墙壁，发射的数据可能到达预期之外的、安装在不同楼层、 甚至是发射机所在的大楼之外的接收设备，任何人都有条件窃听或干扰 信息，数据安全就成为最重要的问题。
信息安全技术 物联网安全技术：
无线网络的安全措施和技术
1 无线网络的安全措施
下面介绍几种对无线网络安全技术实现的措施。 • 1）、采用128位WEP加密技术，并不使用产商自带的WEP密钥 • 2）、MAC 地址过滤 • 3）、禁用SSID 广播 • 4）、采用端口访问技术（802.1x）进行控制，防止非授权的非法接入
员非常头痛。 • 因为任何人的计算机都可以通过自己购买的AP，不经过授权而
连入网络。很多部门未通过公司IT中心授权就自建无线局域网，用户 通过非法AP接入给网络带来很大安全隐患。
（3）经授权使用服务
•
一半以上的用户在使用AP时只是在其默认的配置基础上进行很少的
修改。几乎所有的AP都按照默认配置来开启WEP进行加密或者使用原厂
其目的是为WLAN提供与有线网络相同级别的安全保护。