无线网络:WLAN安全机制分析

摘要：WLAN使用WEP、WPA和WAPI三种通信协议保障通信安全。WLAN业务的发展方兴未艾，单位办公室部署的无线网络自由实现工位和会议室之间的无缝切换给其员工带来便利。WLAN组网技术究竟使用什么方法保证通信安全?Wi-Fi是一个非营利组织，该组织的作用是定义和授权WLAN接入技术。通常将获得该组织授权的WLAN技术标准通称为Wi-Fi。Wi-Fi使用2.4GHZ附近的空闲频段

WLAN使用WEP、WPA和WAPI三种通信协议保障通信安全。

WLAN业务的发展方兴未艾，单位办公室部署的无线网络自由实现工位和会议室之间的无缝切换给其员工带来便利。WLAN组网技术究竟使用什么方法保证通信安全?

Wi-Fi是一个非营利组织，该组织的作用是定义和授权WLAN接入技术。通常将获得该组织授权的WLAN技术标准通称为Wi-Fi。Wi-Fi使用2.4GHZ附近的空闲频段，技术标准包括802.11a、802.11b、802.11n和802.11g。其中，最常用的802.11b的速度可达11M，802.11a和802.11g为54M，802.11n最高可达600M，现在技术可获得的最大值是300M。接入有效范围在100～300m，甚至可达公里级。Wi-Fi技术由于Intel的大力推广，得到了普及。Intel推出的WiMAX全面兼容Wi-Fi，并获得了更高的速度。

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WLAN使用的安全通信协议，大致有三种，分别是WEP、WPA和WAPI。

WEP

WEP(Wired Equivalent Privacy)是802.11b采用的安全标准，用于提供一种加密机制，保护数据链路层的安全，使WLAN的数据传输安全达到与有线LAN相同的级别。WEP采用RC4算法实现对称加密。通过预置在AP和无线网卡间共享密钥。在通信时，WEP标准要求传输程序创建一个特定于数据包的初始化向量(IV)，将其与预置密钥相组合，生成用于数据包加密的加密密钥。接收程序接收此初始化向量，并将其与本地预置密钥相结合，恢复出加密密钥。

WEP允许40bit长的密钥，这对于大部分应用而言都太短。同时，WEP不支持自动更换密钥，所有密钥必须手动重设，这导致了相同密钥的长期重复使用。第三，尽管使用了初始化向量，但初始化向量被明文传递，并且允许在5个小时内重复使用，对加强密钥强度并无作用。此外，WEP中采用的RC4算法被证明是存在漏洞的。综上，密钥设置的局限性和算法本身的不足使得WEP存在较明显的安全缺陷，WEP提供的安全保护效果，只能被定义为“聊胜于无”。

WPA

WPA(Wi-Fi Protected Access)是保护Wi-Fi登录安全的装置。它分为WPA和WPA2两个版本，是WEP的升级版本，针对WEP的几个缺点进行了弥补。是802.11i的组成部分，在802.11i没有完备之前，是802.11i的临时替代版本。

不同于WEP，WPA同时提供加密和认证。它保证了数据链路层的安全，同时保证了只有授权用户才可以访问WLAN网络。WPA采用TKIP协议(TemporalKeyIntegrityProtocol)作为加密协议，该协议提供密钥重置机制，并且增强了密钥的有效长度，通过这些方法弥补了WEP协议的不足。认证可采取两种方法，一种采用802.11x协议方式，一种采用预置密钥PSK方式。

WAPI

WAPI(WLAN Authenticationand Privacy Infrastructure)是我国自主研发并大力推行的WLAN安全标准，它通过了IEEE(注意，不是Wi-Fi)认证和授权，是一种认证和私密性保护协议，其作用类似于802.11b中的WEP，但是能提供更加完善的安全保护。WAPI采用非对称(椭圆曲线密码)和对称密码体制(分组密码)相结合的方法实现安全保护，实现了设备的身份鉴别、链路验证、访问控制和用户信息在无线传输状态下的加密保护。

WAPI除实现移动终端和AP之间的相互认证之外，还可以实现移动网络对移动终端及AP的认证。同时，AP和移动终端证书的验证交给AS完成，一方面减少了MT和AP的电量消耗，另一方面为MT和AP使用不同颁发者颁发的公钥证书提供了可能。