论文摘要:无线网络相对于有线网络更容易遭到攻击,因为无线网络通过无线电在特定频率的范围内传送信号,所有具有接收设备的人都能获得该信号。提高无线网络安全性能已成为不可忽视的问题。总结目前无线局域网遇到的主要威胁,及应对网络威胁的安全技术和基本的防范措施。
0 引言
在信息时代的今天,无线网络技术的发展可谓日新月异。从早期利用AX.25传输网络资料,到如今的802.11、802.15、802.16/20等无线标准,无线技术总是不断地给人们带来惊喜。大则跨广阔的地理区域,小则仅限个人空间,无线网络已经渗透到了人们生活中的方方面面。然而,伴随着无线局域网技术的快速发展,应用的日益广泛。无线网络的安全也成为计算机通信技术领域中一个极为重要的课题。对于有线网络,数据通过电缆传输到特定的目的地,通常在物理链路遭到破坏的情况下,数据才有可能泄露;而无线局域网中,数据是在空中传播,只要在无线接入点(AP)覆盖的范围内,终端都可以接收到无线信号,因此无线局域网的安全问题显得尤为突出。
1 无线局域网存在的常见安全问题
无线局域网的传输介质的特殊性,使得信息在传输过程中具有更多的不确定性,更容易受到攻击,面临的主要安全问题如下:
(1)WEP存在的漏洞
IEEE为了防止无线网络用户偶然窃听和提供与有线网络中功能等效的安全措施。引入了WEP(WiredEquivalent Privacv)算法。然而WEP被人们发现了不少漏洞:
①整体设计:无线网络不用保密措施会存在危险。WEP只是一个可选项:
②加密算法:WEP中的IvfInitialization Vector,初始化向量)由于位数太短和初始化复位设计,容易出现重用现象,而被人破解密钥。而RC4算法,头256个字节数据中的密钥存在弱点。另外CRC fCyclic Redun-daⅡcv Check,循环冗余校验)只保证数据正确传输。并不保证其数据未被修改:
③密钥管理:大多数都使用缺省的WEP密钥,从而容易被破解入侵。WEP的密钥通过外部控制可以减少IV冲突,但是过程非常复杂而且需要手工操作,而另外一些高级解决方案需要额外资源造成费昂贵:
④用户操作:大多数用户不会设置缺省选项,令黑客容易猜出密钥。
(2)执行搜索
通过软件搜索出无线网络,然而大多数无线网络不加密,容易被人获得AP广播信息。从而推断WEP的密钥信息。
(3)窃听、截取和监听
以被动方式入侵无线网络设备,一旦获取明文信息就可以进行入侵。也可通过软件监听和分析通信量。劫持和监视通过无线网络的网络通信,通过分析无线数据包来获取用户名和口令,从而冒充合法用户,劫持用户会话和执行非授权命令。还有广播包监视,监视于集线器。
(4)窃取网络资源
部分用户从访问邻近无线网络上网,造成占用大量网络带宽,影响网络正常使用。
(5)欺诈性接人点
在未经许可的情况下设置接人点。
(6)双面恶魔攻击
也被称作“无线钓鱼”。以邻近网络名隐藏的欺诈接人点,用户一旦进入错误接入点,然后窃取数据或攻击计算机。
(7)服务和性能的限制
无线局域网的传输带宽有限。如果攻击者快速用以太网发送大量的ping流量,吞噬AP的带宽。如果发送广播流量,就会同时阻塞多个AP。
(8)欺骗和非授权访问
当连接网络时只需把另一节点重新向AP进行身份验证就能欺骗无线网身份验证。由于TPC/IP(Tralls-mission Control Protocolffntemet Protoc01.传输控制协议/网际协议1设计缺陷,只有通过静态定义的MAC地址才能有效防止MAC/IP欺骗。但由于负担过重,一般通过智能事件记录和监控对方已出现过的欺骗。(9)网络接管与篡改
由于TCP/IP设计缺陷,如果入侵者接管了AP,那么所有信息都会通过无线网上传到入侵者的计算机上。其中包括使用密码和个人信息等。
(10)窃取网络资源
因为任何人都可以购买AP.不经过授权而连入网络。部分用户从访问邻近无线网络上网。
(11)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,由于往往没有经过安全过程或安全检查。如果客户端接入时没有口令,入侵者就可以通过启用一个无线客户端与接人点通信,就能连接到内部网络。
(12)拒绝服务攻击DoSlfDenial of Service,拒绝服务)
拒绝服务攻击指入侵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。这都是由于传输特性和扩频技术造成。
(13)恶意软件
攻击者通过特定的应用程序可以直接到终端用户上查找访问信息。以便获取WEP密钥并把它发送回到攻击者的机器上。
(14)偷窃用户设备
由于MAC地址是唯一的,若攻击者获得无线网网卡就拥有合法MAC地址。
2 无线局域网安全问题的解决方法
无线网络存在许多安全隐患。多数情况下是用户使用不当而造成安全隐患,除了用有效手段来防止攻击外,也要加强用户的防范意识和强化安全技术手段,而且养成良好的使用习惯,使入侵者无机可乘。解决安全问题方法有很多,以下介绍一些常见方法。
(1)关闭非授权接入
(2)禁用动态主机配置协议
手动设置IP地址、子网掩码以及TCP/IP参数等。
(3)定期更换密钥
(4)同时采用不同的加密方式
不同类型的加密可以在系统层面上提高安全的可靠性。
(5)不使用情况下关闭无线网络与网络接口,关闭无线网络接口使用户不会成为恶意攻击的目标。
(6)提高用户防范意识
了解被入侵后的迹象,及时处理。养成良好的上网习惯,安装必要的杀毒软件与防火墙,并及时更新,定期查杀。
(7)禁用或修改SNMP设置
SNMP(simple Network Management ProtoeolI简单网络管理协议).网络上一些设备行SNMP协议,但是许多是不必要的,而由于SNMP都采用了默认的通信字符串,安全机制比较脆弱,通信不加密,容易被入侵者获取信息。
(8)MAC地址过滤
在AP内部建立一张MAC地址控制表(ACaeSS Contr01),将无线网卡的MAC地址输入AP中,只有在表中列出的MAC才是合法可以连接的无线网卡,否则将会被拒绝连接。通过MAC地址限制可以确保只有经过注册的终端设备才可以接入无线网络,使用网络资源。以实现物理地址的访问过滤。
(9)SSID匹配
只有SSID与AP的SSID相匹配时才能连接。 (10)隐藏SSID
服务集标识符SSID(Service Set Identifier)是无线客户端对不同网络的识别,用它来建立与接入点之间的连接。参数是被AP广播出去,无线客户端只有收到参数或者手动设定与AP相同的SSID才能连接到无线网络。而把广播禁止,一般的漫游用户在无法找到SSID的情况下是无法连接到网络。隐藏SSID能大大降低威胁。
(11)WEP加密
在每个使用的移动设备和AP上配置密码使用静态非交换式密钥,能有效防止一般数据获取攻击。当加密机制功能启用时,客户端要尝试连接上AP时,AP会发出一个Challenge Packet给客户端,客户端再利用共享密钥将此值加密后送回存取点以进行认证比对,如果正确无误,才能获准存取网络的资源。尽量设置一个高强度的WEP密钥,使得暴力破解成为不可能情况。
(12)AP隔离
类似于VLAN。将所有的无线客户端设备完全隔离,只能访问AP连接的固定网络。
(13)802.1x协议
802.1x协议基于Client/Server的访问控制和认证,被称为端口级的访问控制,可限制未授权用户/设备通过接入端口访问LAN/WLAN。协议对设备整体要求不高降低组网成本,使用扩展认证协议EAP。802.1x的客户端认证请求也通过Radius服务器进行认证,但费用高。
(14)WPA
WPA(Wi-Fi Protected Access)使用802.11i中的加密技术TKIPfremporal Key Integrity Protocoll暂时密钥完整性协议,是IEEE 802,11i的一个子集,其核心就是IEEE 802.1x和TKIP。与WEP不同之处是TKip修改常用的密钥,使用密钥与网络上其他MAC地址以及一个更大的初始化向量合并,每节点都用不同的密钥对数据进行加密。TKIP可以大量解决WEP存在的安全问题。WPA拥有完整性检查功能,并加强了用户认证功能,而且对802.1x和EAP(扩展认证协议)支持。和802.1x协议一样WPA可以通过外部Radius服务器对无线用户进行认证,也使用Radius协议自动更改和分配密钥。但并不是所有的设备都支持WAP,而且使用时只要对设备进行升级以支持WPA。另外WPA兼容IEEE 802.1。
(15)802.11i
正在开发的新一代的无线协议,致力于彻底解决无线网络的安全问题,包含加密技术AESfAdvaneedEncryption Standard)与TKIP,以及认证协议IEEE 802.1x。IEEE 802.11i将为无线局域网的安全提供可信的标准支持。
(16)VPN
VPN虚拟专用网(Virtual Private Network)核心是在利用公共网络建立虚拟私有网。当用户使用一个VPN隧道时,数据通信保持加密状态直到它到达VPN网关,此网关为AP,整个传输过程都是加密的。VPN连接可以借助于多种凭证进行管理,例如口令、证书、智能卡等。
(17)无线安全路由器
无线路由器是基于硬件的安全解决方案,直接安插有线网络的高速链路中,并且访问点完成数据包转换。这种路由器的目标是在大型的分布式网络上对访问点的安全性和管理进行集中化。
3 结语
经过10多年的发展,无线局域网在技术上已经日渐成熟,无线局域网将从小范围应用进人主流应用。无线局域网安全技术对日后无线网络是否能够发展及其发展状况产生极大的影响。因此必须继续研究无线局域网安全技术,就是对本论题继续进行深入的研究,为无线网络提供技术支撑,确保无线网络的安全性,为社会更加繁荣、先进和进步提供最基本的条件,具有极其深远的意义。
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