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淺析無線局域網的安全威脅與安全防范

文檔作者：黃波文檔來源：遼寧警官高等?？茖W校公安信息系		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年07月30日
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淺析無線局域網的
安全威脅與安全防范
黃波
遼寧警官高等?？茖W校公安信息系遼寧116036
摘要:本文依據(jù)目前無線網絡的廣泛應用與發(fā)展,分析了無線局域網面臨的安全威脅,針對無線局域網的技術標準,在
無線局域網中可能使用的加密,認證,端口訪問控制,動態(tài)安全鏈路,VPN,無線入侵檢測等安全防范技術進行了述和探討。
關鍵詞:無線局域網;安全威脅;加密認證;端口訪問控制:DSL:VPN無線入侵檢測
0引言
802.11/g/n標準的無線網絡,隨著近幾年無線數(shù)據(jù)網絡解決方
無線網絡作為一種新興事物以其特有的便捷性開始嶄案的不斷推出,越來越受青睞在許多環(huán)境下得到廣泛的應用。
露頭角,用戶可以在網絡覆蓋下的任何一點或在移動的過程
無線局域網通常由無線網卡,無線接入點(Access Piont,
中使用多樣化的終端設備接入互聯(lián)網。無線網絡打破線纜束AP)、站點(Station)和有關設備組成,采用單元結構,將整個
縛、帶來自由移動空間。人們不再為網絡搭建和布線的問題系統(tǒng)分成許多單元,每個單元稱為一個基本服務單元(Basic
面煩惱。無線局域網可以應用于區(qū)域覆蓋和點對點傳輸,廣 Service Set,Bss)。 Station網絡最基本的組成部分,通常
泛應用于個人家庭,企業(yè)單位,商業(yè)服務等領域。
為無線客戶端,即筆記本電腦、PDA或者是WiFi電話:AP
隨著無線網絡設備價格的下降和無線技術的發(fā)展與成與無線路由器是有區(qū)別的,相對來說無線路由器的功能更強
熟,使得普通用戶也可以在有限的預算下享受高速而穩(wěn)定的大,具有其它一些網絡管理的功能,如HCP服務、nAT
無線接入服務。無線網絡帶我們工作和生活方便的同時,但防火墻、MAC地址過濾等功能,但在無線網絡的組成中二
由于無線局域網采用公共的電磁波作為載體,因此對越權存者的基本功能并無本質性的區(qū)別,在本文中視作同類討論
取、竊聽、非法接入、帶寬盜用、假冒、WEP破解工具等安SSID(Service Set Identifier),通常由AP或無線路由器廣播出
全威脅的行為不容易防備。隨著無線網絡的不斷普及,人們來,用于區(qū)別和其他無線網絡。ID就是一個無線局域網的
逐步意識到必須專門為無線網絡設計安全防護機制才能最名稱,只有設置為名稱相同SSID值的電腦才能互相通信。
大限度地保護數(shù)據(jù)在無線網絡中傳輸?shù)陌踩?
在無線局域網中,無線用戶需要通過連接無線路由器或
目前無線網絡設備中使用的多種安全機制,如wePWPA AP才能獲得登錄外部互聯(lián)網的能力。無線路由器或AP將有
 WPA2WPA-psk加密,隱藏和禁止廣播ssi,mAC黑白線網絡中的光電信號轉換成無線電信號以廣播的形式發(fā)射
名單,端口訪向控制,VPN等功能,一些高端產品還自帶出去,并記錄著分配給接入客戶端的IP地址和客戶端的
802.1x認證數(shù)據(jù)庫。本文通過分析無線局域網的安全威脅,MAC地址和接入時間等信息?？蛻舳送ㄟ^無線網卡接受無
闡述相應的安全防范方法,使用戶能夠充分利用硬件設備提線路由器或AP發(fā)出的廣播信號,并通過高層協(xié)議建立通信
供的這些安全防范機制,提高無線網絡的安全性近而提出信道后才能進行數(shù)據(jù)的傳送?？蛻舳私尤霟o線局域網時以無
了完善無線網絡的安全防范體系的思想線網卡本身的MAC地址和無線路由器或AP分配給客戶端
1無線局域網及其技術標準
的IP地址作為標識。
1.1無線局域網(WLAN)
1.2無線局域網技術標準
無線局域網(Wireless Local Area Network,wlan)是基于無線局域網的技術自上世紀90年代已被不少計算機廠
作者簡介:黃波(19女、講師,,研究方向:信息網絡安全與計算機罪查
201110網絡安全技術與應用11
萬方數(shù)據(jù)
網多
安
網絡安全
商所提出,但技術標準的不統(tǒng)一限制著無線局域網的發(fā)展?？梢詫o線傳播數(shù)據(jù)進行監(jiān)聽,借助802.11分析器,入侵者
1997年,IEEE802.11發(fā)布以來,無線局域網有了統(tǒng)一的技術捕捉連接會話數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)可以包括用戶名和口令:一些
標準。隨著IEEE802.11不斷的發(fā)展與成熟,無線局域網進入入侵者在監(jiān)聽的同時,可偽裝成合法用戶修改數(shù)據(jù),如修改
了技術成熟時代。
P地址;一些入侵者在數(shù)據(jù)內容上攔截和解密,通過對截獲
作為無線局域網標準族,IEEE802.11于1997發(fā)布第的無線數(shù)據(jù)報文進行分析,主要可以獲取到MSN、QQ、 Skype
一個版本,定義了工作2.4ghz的SM頻道上的兩種無線調等賬戶信息及個別聊天內容,郵件賬戶及密碼,論壇賬戶及
頻和一種紅外傳輸?shù)姆绞?總數(shù)據(jù)傳輸速率設計為2 2Mbit密碼,FTP、 TELNET等賬戶及密碼方面的信息。
到1999年發(fā)布的兩個補充版本:802.1a定義了一個在5GH2.3會話劫持攻擊
的ISM頻道上的數(shù)據(jù)傳輸速率可達54 4Mbit的物理層,
一個無線終端通過認證后,入侵者可以輕易獲得網絡中
802.11b定義了一個在2.4GHz的ISM頻道上并且數(shù)據(jù)傳輸速合法站點的MAC地址,將自己的網卡MAC地址設置成網
率可達Mbit/s的物理層再到當今的802.1n準,2.4GH絡中的合法MAC地址,繞過訪問控制列表,再通過其它方
頻道,s4mbit/s速率EEE802.11見證了無線局域網在速度、法使得合法用戶不能工作,實現(xiàn)充合法用戶,使用合法的
穩(wěn)定性和安全性等多方面技術的飛速進步與成熟。身份竊取網絡信息。這個過程中因先前的合法終端已處于認
IEE82.標準族的發(fā)展如表1所示。
證狀態(tài),入侵者一直享有合法的權限,從而形成合法用戶間
表1EEE802.11標準族的發(fā)展簡表
的會話劫持
標準
備注
2.4拒絕服務攻擊
802.1997年,原始標準(2bits,2.4gz道)
802.11a1999年,物理層補充(54mbit/s5GHz頻道)
無線局域網同樣能夠遭到拒絕服務攻擊。無線局域網中
802.11999年,物理層補充(bis,2.4ghz頻道)
使用的802.11b協(xié)議規(guī)定WLAN工作在2.4G的ISM開放頻
802.符合802.D的媒體接入控制層橋接
段,沒有使用授權的限制,入侵者設置一個信號發(fā)生器射頻
802.11d根據(jù)各國無線電規(guī)定做出調整
82.l對服務等級(Qos)的支持
干擾信號,使得用戶的無線網卡無法正常工作,無線局域網
802.f基站的互聯(lián) Interoperabilit
的帶寬有限,有限的帶寬能被AP上所有的用戶共享,入侵
802.1g物理層補充(,24h頻道)
者通過產生大量的數(shù)據(jù)包,耗盡網絡資源,致使網絡癱瘓,
802.11無線覆蓋半徑的調整,室內和室外通道
802.11安全和鑒權方面的補充
破壞系統(tǒng)中的硬件、硬盤、線路、文件系統(tǒng)等,使系統(tǒng)不能
802.1根據(jù)本的規(guī)定所做的升級
正常工作
802.11k規(guī)定了無線局域網頻譜測量規(guī)范
3無線局域網的安全防范
802留
802.11m維護標準,互斥及極限
3.1無線局域網的加密和認證
8.導入多重輸入輸出(mo)mbit通道寬度技術
無線局域網中應用加密和認證技術是使無線業(yè)務能達
2無線局域網的安全威脅
到有線業(yè)務同樣的安全等級。為了實現(xiàn)IEEE802.11標準一般
采用WEP(Wried Equivalent Privacy,有線對等保密)協(xié)議來設
2.1開放的無線網絡資源
置專門的安全機制,在傳輸?shù)倪^程中進行業(yè)務的加密和節(jié)點
由于無線信號是以AP為中心進行廣播發(fā)送的,在開放的認證。加密的過程在無線局域網中的鏈路層實現(xiàn)。WEP采
的目標AP的 WEPWPA加密密碼的無線局域網絡下,入使用對稱加密機理,數(shù)據(jù)加密和解密均采用相同的密鑰和加密
者通過無線設備連接到用戶所處WLAN中,其與直接通過算法,WEP使用加密鑰加密802.11網絡上交換的每個數(shù)
交換機連接到用戶一樣,對整個局域網都將具有一定的訪問據(jù)包的數(shù)據(jù)部分,實現(xiàn)過程是在無線AP中設定一組密鑰,
權限,目前很多情況下用戶不限制不明用戶訪網絡中的資無線AP會將此密鑰進行編碼加密,用戶連接無線AP時,
源和共享文檔,入侵者在這種情況下能夠在用戶的網絡中,要輸入同樣的密鑰才能聯(lián)機。但WEP用來產生密鑰的方法
文件、目錄或整個硬盤驅動器進行復制或刪除操作,甚至種很快就被發(fā)現(xiàn)具有可預測性,這對于潛在的入侵者面而言可
植特洛伊木馬等惡意程序,通過無線局域網深入目標主機以很容易的截取和破解密鑰
22嗅探及截獲敏感信息
為了防范EP的弱點,wi-fi聯(lián)盟(The Wi-Fi- Alliance)
如果深入的目標主機防護措施做得很完善時,入侵者可建立了(i-Fi Protected Access),wPA是一種基于標準
能在WLAN中架設嗅探設備,在無需連接至無線接入點就的可互操作的WLAN安全性增強解決方案,可大大增強未
12度技術與應用2011.10
安全
來無線局域網系統(tǒng)的數(shù)據(jù)保護和訪問控制水平。WPA設計用用的通道或者隧道。各種隧道協(xié)議,包括點對點的 PPTPL22TP
到一個802.1X認證服務器來散布不同的鑰匙給各個用,隧道協(xié)議和第三層 IPsec隧道協(xié)議都可以與標準的、集中的
以一把128位元的鑰匙和一個48位元的初向量的 RC stream認證協(xié)議一起使用同樣在不可信的無線局域網安全接入
 cipher來加密PA可保證WLAN用戶的數(shù)據(jù)受到保護,上,VPN技術的應用改進了無線局域網的安全雖然AP可
并且只有授權的網絡用戶才可以訪問WLAN網絡。WPA2以被定義成無WEP機制的開放式接人,但無線接入網絡
就是WPA的第二個版本,以及后來出現(xiàn)的WPA-PSK(TKI)VLAN被VPN服務器和內部網絡隔離出來。VPN服務器提
和wpa2-psk(ae)兩種加密模式除了認證跟加密外,供網絡的認征和加密,與WEP機制和MAC地址過濾接入不
WPA/WPA2/WPA2/WPA2-PSK對于所載資料的完整性也同,VPN方案具有較強的擴充、升級性能,可應用于大規(guī)模
提供了巨大的改進。
的無線局域網。在很多的企業(yè)網絡核心中,VPN加密從計算
3.2動態(tài)安全鏈路(DSL)技術
機到VPN網關的整個鏈路,在計算機到無線訪問點之間的
在無線局域網中當一臺接入點設備與無線客戶端設備無線局域網部分也是被加密的VPN連接可以通過不同的驗
協(xié)同工作時,動態(tài)安全鏈路會自動生成一個新的128位加密證方式來管理,諸如密碼、證書和智能卡等。這是加強企業(yè)
秘鑰,其對每個網絡用戶和每次網絡會話來說都是惟一的級無線局域網安全的另一個不錯的方法。
動態(tài)安全鏈路技術與WEP2不同之處是其采用的秘鑰是動態(tài)3.4無線入侵檢測系統(tǒng)
入侵檢測系統(tǒng)(IDS)通過分析網絡中的傳輸數(shù)據(jù)來判斷
分配的,而WEP2采用的秘鑰是手工輸入和維護。動態(tài)安全
鏈路技術針對每一個會話(Session)都自動生成一把鑰匙,并破壞系統(tǒng)和入侵事件。傳統(tǒng)的入侵檢測系統(tǒng)主要功能是檢測
且在同一個會話期間,對于每256個數(shù)據(jù)包,秘鑰將自動改
和對破壞系統(tǒng)作出反應。如今入侵檢測系統(tǒng)已廣泛應用于無
線局域網,來監(jiān)視分析用戶的活動,判斷入侵事件的類型,
變一次。這技術能夠比靜態(tài)共享秘鑰策略提供更高的網絡安
檢測非法的網絡行為,對異常的網絡流量進行報警。
全性,幫助用戶從手工的輸入工作中解脫出來。由于確保了
無線入侵檢測系統(tǒng)同傳統(tǒng)的入侵檢測系統(tǒng)類似。但無線
每一個用戶擁有一個惟一、可以不斷變更的秘鑰,即使人侵入侵檢測系統(tǒng)加入了一些無線局域網的檢測和對破壞系統(tǒng)
者攻破加密防線并獲取無線網絡的訪問權,所獲取的秘鑰也
反應的特性。無線入侵檢測系統(tǒng)通常用于連接單獨的
只能工作幾個小時,從而降低可能面臨的潛在損失。
 sensors(探頭), sensors般配置在無線基站(wAs)上,主要
動態(tài)安全鏈路技術同時還能支持用戶認證,要求無線訪用于搜集數(shù)據(jù)并轉發(fā)到存儲和處理數(shù)據(jù)的中央系統(tǒng)中。由于
點AP中維護一個用戶訪問列表,在用戶端請求訪問網絡這種物理架構,大多數(shù)的入侵行為都能被檢測到。無線人侵
時進行用戶名/口令認證,即要求所有的用戶在開每一個會檢測系統(tǒng)不但能找出入侵者,也能加強無線局域網的安全策
話之前提供用戶名和密碼,只有認證通過后才能連通。相對略。通過使用強有力的策略,會使無線局域網更安全。無線
基于設備MAC地址的認證策略,基于用戶的認證功能可以侵檢測系統(tǒng)還能檢測到MAC地址欺騙,通過一種順序分
為企業(yè)網絡實現(xiàn)較高級別的安全和管理能力。
析方法,找出偽裝WAP的無線上網用戶
3.3虛擬專用網(VPN)
3.5端口訪問控制(802.1x)
自從1990年以來,虛擬專用網技術(VPN)一直作為點到
802.1x協(xié)議協(xié)議是基于 Client/Server的訪問控制和認證
點的一種安全措施。在無線網絡安全防范中VN技術的應協(xié)議,是用于以太網和無線局域網中的端口訪問與控制,此
用是一個很好的選擇。虛擬專用網是指在一個公共IP網絡平協(xié)議定義了認證和授權,可以限制未經授權的用戶設備通過
臺上通過隧道以及加密技術保證專用數(shù)據(jù)的網絡安全性。只接入端口訪問LAN802.1x引入PPP協(xié)議定義的擴展認證
要具有IP的連通性,就可以建立VPN。VN技術不屬于協(xié)議EAP,EAP采用認證機制,如一次性口令,智能卡、公
802.11標準定義,是一種增強性網絡解決方案。VPN可以共密鑰等提高更好的安全級別802運行在無線網設備關
替代連線對等保密解決方案以及物理地址過濾解決方案,也聯(lián)之后,其認證層次包括兩方面:客戶端到802.1認證端和
可以與WEP協(xié)議互補使用。當無線局域網中的用戶使用認證端到認證服務器。802.1x要求無線工作站安裝802.1客
VPN通道的時候,在到達VPN網關之前,通訊數(shù)據(jù)是經過戶端軟件,無線訪問點要內嵌802.認證代理,同時還可以
加密的。
做為 Radius客戶端,將用戶的認證信息轉發(fā)給 Radius服務器。
VPN方案已經廣泛應用于 Internet遠程用戶的安全接
端口訪問控制技術是用于無線局域網的一種增強性網
入。VPN技術在不可信的網絡(Internet)上提供一條安全、專絡安全解決方案。當無線工作站 Station與無線訪問點AP關 
2011.10網格安全技術與應用13

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