tkip的实现及其改进算法 implement and improved algorithm of tkip.pdfVIP

计算机系统应用 2008年第10期 TKI P的实现及其改进算法 and ofTKIP ImplementImprovedAlgorithm 邓 光 (中国科学院研究生院北京100039) 鲁士文 (中国科学院计算技术研究所北京100080) 摘要：安全问题已经成为无线局域网推广应用的一个关键问题。本文致力于实现无线局域网安全的关键协议 并提高相关安全强度。首先详述了在IEEE 程；实现了TKIP协议算法的关键技术，同时我们分析指出：虽然使用TKIP可以代替有线对等必威体育官网网址协议 (WEP)．不必替换现有的硬件产品，但是它并没有足够的安全强度去完全解决无线局域网中所有的数据 加密问题；最后我们给出了TKIP的一个改进算法，该改进算法可以提高TKIP的安全强度。能够在理论 上指导用‘户如何构造满足所需安全性能的WLAN数据加密增强机制。 802．11I 关键词：无线局城网加密临时密钥完整性协议IEEE 1 引言 2．1．1MPDU的生成：包括了消息完整性编码(Mes— Integrity Wi—FiProtected sage Access(WPA，Wi—Fi保护访问) 部分。首先发送方在MSDU基础上计算MIC，这是一 是Wi—Fi产业联盟提出的一种新的WLAN的安全方 MSDU 个基于MSDU明文数据(PlaintextData)的 式，以取代安全性不足的WEP。WPA采用了基于动态 密钥的生成方法及多级密钥管理机制，方便了WLAN 的管理和维护。WPA由认证、加密和数据完整性校验 输入MPDU，如果有必要的话可以将其分成一个或多 三个部分组成。目前Wi—Fi推荐的安全解决方案个明文MPDU。 2．1．2 WEP种子(WEPseeds)生成：这一步是为了弥补 WPA以及802．11i标准均采用TKIP作为一种过渡安全 解决方案。TKIP与WEP～样基于RC4加密算法，但相 比WEP算法，将WEP密钥的长度由40位加长到128 将计算出相应的WEPseeds。WEPseeds的生成主要 位，初始化向量Iv的长度由24位加长到48位，并对现包括两个密钥混合过程：第一阶段的密钥混合基于临 有的WEP进行了改进，追加了四种算法：每包一密钥 (Per—Pocket Key)、消息完整性检查(MIC)、具有序列 功能的初始向量和密钥生成和定期更新功能，这极大 的TKIP序列计数器(TKIPsequencecounter，TSC)值。 地提高了WEP加密的安全强度。虽然其所能提供的 值得注意的是，所有的来自同一个MSOU的MPDU使 安全措施有限，不过它能使各种攻击变得比较困难。 本文详细讨论TKIP数据加密协议，并给出一个改进的TSC做为第二阶段混合的输八即可得到用于WEP加密 算法，能够提高TKIP的数个等级的安全强度。 的WEPseedso 2．1．3WEP封装：TKtP把从经过两次混合产生的种子 2 密钥WEP