WiFi 通信的安全分析.pdfVIP

Information Network 信息网络 WiFi通信的安全分析 刘辛酉 络 网 息 信 上海交通大学电子信息与电气工程学院 上海 200030 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。 关键词 WiFi；WEP；WPA；WLAN；WAPI；通信安全 引言 WiFi技术自上世纪末到现在，发展不过十来年， 但应用非常广泛。WiFi最初是由1999年成立的WiFi 联盟而来，以后变成对无线局域网技术的统称。WiFi 技术自开始到现在已经经历了多个版本，包括从最 早的802.11到后面的802.11b，802.11a，802.11g， 802.11i，802.11n。所以现在所说的WiFi技术代表的 就是802.11协议体系。 但目前为止，应用最广泛的仍然是802.11a/b/g标 准，尤其是便携式的笔记本电脑基本都有支持这三个标 图1 802.11协议和802.3协议的通信结构 准的模块。其他多种电子设备如PDA、PSP、部分手机 WiFi技术的定义其实只涉及数据链路层的MAC子 都能支持WiFi。有了WiFi确实方便了不少。在家里， 层和物理层，上层协议和802.3的定义都遵守802.2。对 不需要布置繁琐的网线，就可以将笔记本放置在家中任 于数据安全性，WiFi技术中更多使用的是WEP和WPA 何地方上网；在咖啡吧里，可以一边喝咖啡一边免费上 加密方法来实现对网络访问的验证和数据的加密，虽然 网；开会时不需要为没有够用的网线及接口而烦恼。 这些定义的加密方法是可选的，但用户更多选择的是使 虽然WiFi应用广泛，但也有很多令人担忧的安全 用WEP方法。对于802.11的WEP加密，具体是如何实 问题。 现破解的呢？下文详细讲述。 1 WiFi技术简析 2 WEP分析 WiFi技术与蓝牙技术一样，同属于在办公室和家 2.1 WEP介绍 庭中使用的短距离无线技术，主要应用于局域网中。 WEP(Wired Equivalent Privacy) 算法在802.11 除个别版本使用5GHz附近频段外，WiFi技术主要使用 协议中是一种可选的数据链路层安全机制，用来进行访 2.4GHz附近频段。当前应用的802.11协议版本，更多 问控制、数据加密等。 的功能是对有线网络的延伸。图1是802.11协议栈及其 当无线工作站请求访问AP(Access Point)时，首先 在实际使用中的简单对照[1]。 必须通过AP的访问认证。认证过程如图2所示[2] 。无线 50 信息通信技术 工作站发出认证请求，AP收到请求后生成随机内容， 对于需要传输的帧，由帧头和载荷组成。WEP加密 将该内容发送给无线工作站并要求无线工作站将这部分 操作的全过程如图5所示[4] ，而解密过程与加密过程一 内容加密后传回。无线工作站将使用WEP进行加密， 样，仅在解密后需要核对ICV的正确性。WEP对其载荷 然后将加密数据传回AP。AP接收到工作站的响应后， 进行保护，主要分成4个步骤。