無線網絡研究論文

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從上個世紀90年代以來，移動通信和Internet是信息產業發展最快的兩個領域，它們直接影響了億萬人的生活，移動通信使人們可以任何時間、任何地點和任何人進行通信，Internet使人們可以獲得豐富多彩的信息。那么如何把移動通信和Internet結合起來，達到可以任何人、任何地方都能聯網呢?無線網絡解決了這個問題。無線網絡和個人通信網(PCN)代表了21世紀通信網絡技術的發展方向。PCN主要用于支持速率小于56bit/s的語音/數據通信，而無線網絡主要用于傳輸速率大于1Mbit/s的局域網和室內數據通信，同時為未來多媒體應用(語音、數據和圖像)提供了一種潛在的手段。計算機無線聯網方式是有線聯網方式的一種補充，它是在有線網的基礎上發展起來的，使聯網的計算機可以自由移動，能快速、方便的解決以有線方式不易實現的信道聯接問題。然而，由于無線網絡采用空間傳播的電磁波作為信息的載體，因此與有線網絡不同，輔以專業設備，任何人都有條件竊聽或干擾信息，因此在無線網絡中，網絡安全是至關重要的。

目前常用的計算機無線通信手段有無線電波(短波或超短波、微波)和光波(紅外線、激光)。這些無線通訊媒介各有特點和適用性。

紅外線和激光：易受天氣影響，也不具有穿透力，難以實際應用。

短波或超短波：類似電臺或是電視臺廣播，采用調幅、調頻或調相的載波，通信距離可到數十公里，早已用于計算機通信，但速率慢，保密性差，沒有通信的單一性。而且是窄寬通信，既干擾別人也易受其他電臺或電氣設備的干擾，可靠性差。并且頻道擁擠、頻段需專門申請。這使之不具備無線聯網的基本要求。

微波：以微波收、發機作為計算機網的通信信道，因其頻率很高，故可以實現高的數據傳輸速率。受天氣影響很小。雖然在這樣高的頻率下工作，要求通信的兩點彼此可視，但其一定的穿透能力和可以控制的波角對通信是極有幫助的。

綜合比較前述各種無線通信媒介，可看到有發展潛力的是采用微波通信。它具有傳輸數據率高(可達11Mbit/s)，發射功率小(只有100～250mw)保密性好，抗干擾能力很強，不會與其他無線電設備或用戶互相發生干擾的特點。

擴展頻譜技術在50年前第一次被軍方公開介紹，它用來進行保密傳輸。從一開始它就設計成抗噪聲，干擾、阻塞和未授權檢測。擴展頻儲發送器用一個非常弱的功率信號在一個很寬的頻率范圍內發射出去，與窄帶射頻相反，它將所有的能量集中到一個單一的頻點。擴展頻譜的實現方式有多種，最常用的兩種是直接序列和跳頻序列。

無線網技術的安全性有以下4級定義：第一級，擴頻、跳頻無線傳輸技術本身使盜聽者難以捉到有用的數據。第二級，采取網絡隔離及網絡認證措施。第三級，設置嚴密的用戶口令及認證措施，防止非法用戶入侵。第四級，設置附加的第三方數據加密方案，即使信號被盜聽也難以理解其中的內容。

無線網的站點上應使用口令控制，如NovellNetWare和MicrosoftNT等網絡操作系統和服務器提供了包括口令管理在內的內建多級安全服務。口令應處于嚴格的控制之下并經常變更。假如用戶的數據要求更高的安全性，要采用最高級別的網絡整體加密技術，數據包中的數據發送到局域網之前要用軟件加密或硬件的方法加密，只有那些擁有正確密鑰的站點才可以恢復，讀取這些數據。無線局域網還有些其他好的安全性。首先無線接入點會過濾掉那些對相關無線站點而言毫無用處的網絡數據，這就意味著大部分有線網絡數據根本不會以電波的形式發射出去；其次，無線網的節點和接入點有個與環境有關的轉發范圍限制，這個范圍一般是很小。這使得竊聽者必須處于節點或接入點附近。最后，無線用戶具有流動性，可能在一次上網時間內由一個接入點移動至另一個接入點，與之對應，進行網絡通信所使用的跳頻序列也會發生變化，這使得竊聽幾乎無可能。無論是否有無線網段，大多數的局域網都必須要有一定級別的安全措施。在內部好奇心、外部入侵和電線竊聽面前，甚至有線網都顯得很脆弱。沒有人愿意冒險將局域網上的數據暴露于不速之客和惡意入侵之前。而且，如果用戶的數據相當機密，比如是銀行網和軍用網上的數據，那么，為了確保機密，必須采取特殊措施。

常見的無線網絡安全加密措施可以采用為以下幾種。

一、服務區標示符(SSID)

無線工作站必需出示正確的SSD才能訪問AP，因此可以認為SSID是一個簡單的口令，從而提供一定的安全。如果配置AP向外廣播其SSID，那么安全程序將下降；由于一般情況下，用戶自己配置客戶端系統，所以很多人都知道該SSID，很容易共享給非法用戶。目前有的廠家支持“任何”SSID方式，只要無線工作站在任何AP范圍內，客戶端都會自動連接到AP，這將跳過SSID安全功能。

二、物理地址(MAC)過濾

每個無線工作站網卡都由唯一的物理地址標示，因此可以在AP中手工維護一組允許訪問的MAC地址列表，實現物理地址過濾。物理地址過濾屬于硬件認證，而不是用戶認證。這種方式要求AP中的MAC地址列表必須隨時更新，目前都是手工操作；如果用戶增加，則擴展能力很差，因此只適合于小型網絡規模。

三、連線對等保密(WEP)

在鏈路層采用RC4對稱加密技術，鑰匙長40位，從而防止非授權用戶的監聽以及非法用戶的訪問。用戶的加密鑰匙必需與AP的鑰匙相同，并且一個服務區內的所有用戶都共享一把鑰匙。WEP雖然通過加密提供網絡的安全性，但也存在許多

缺陷：一個用戶丟失鑰匙將使整個網絡不安全；40位鑰匙在今天很容易破解；鑰匙是靜態的，并且要手工維護，擴展能力差。為了提供更高的安全性，802.11提供了WEP2，，該技術與WEP類似。WEP2采用128位加密鑰匙，從而提供更高的安全。

四、虛擬專用網絡(VPN)

虛擬專用網絡是指在一個公共IP網絡平臺上通過隧道以及加密技術保證專用數據的網絡安全性，目前許多企業以及運營商已經采用VPN技術。VPN可以替代連線對等保密解決方案以及物理地址過濾解決方案。采用VPN技術的另外一個好處是可以提供基于Radius的用戶認證以及計費。VPN技術不屬于802.11標準定義，因此它是一種增強性網絡解決方案。

五、端口訪問控制技術(802.1x)

該技術也是用于無線網絡的一種增強性網絡安全解決方案。當無線工作站STA與無線訪問點AP關聯后，是否可以使用AP的服務要取決于802.1x的認證結果。如果認證通過，則AP為STA打開這個邏輯端口，否則不允許用戶上網802.1x

要求工作站安裝802.1x客戶端軟件，無線訪問點要內嵌802.1x認證，同時它作為Radius客戶端，將用戶的認證信息轉發給Radius服務器。802.1x除提供端口訪問控制之外，還提供基于用戶的認證系統及計費，特別適合于公共無線接入解決方案。

無線網絡以其便利的安裝、使用，高速的接入速度，可移動的接入方式贏得了用戶的青睞。但無線網絡的安全及防范無線網絡的入侵仍是我們現在和將來要時刻關注的重要問題。

【摘要】無線網絡采用空間傳播的電磁波作為信息的載體，任何人都有條件竊聽或干擾信息，因此在無線網絡中，網絡安全是至關重要的。本文對無線網絡安全加密措施作了探討。

【關鍵詞】無線網絡安全性研究電磁波