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[每日一知] 8月5日：WPA (Wi-Fi Protected Access)

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發(fā)表于 2011-08-05 16:12:45 只看樓主

在IEEE 802.11i 標準最終確定前,WPA標準是代替WEP的無線安全標準協(xié)議，為 IEEE 802.11無線局域網(wǎng)提供更強大的安全性能。WPA是IEEE802.11i的一個子集，其核心就是IEEE802.1x和TKIP。

認證在802.11中幾乎形同虛設(shè)的認證階段，到了WPA中變得尤為重要起來，它要求用戶必須提供某種形式的證據(jù)來證明它是合法用戶，并擁有對某些網(wǎng)絡(luò)資源的訪問權(quán)，并且是強制性的。

WPA的認證分為兩種：第一種采用802.1x+EAP的方式，用戶提供認證所需的憑證，如用戶名密碼，通過特定的用戶認證服務(wù)器（一般是RADIUS服務(wù)器）來實現(xiàn)。在大型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中，通常采用這種方式。但是對于一些中小型的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)或者家庭用戶，架設(shè)一臺專用的認證服務(wù)器未免代價過于昂貴，維護也很復(fù)雜，因此WPA也提供一種簡化的模式，它不需要專門的認證服務(wù)器，這種模式叫做WPA預(yù)共享密鑰(WPA-PSK)，僅要求在每個WLAN節(jié)點(AP、無線路由器、網(wǎng)卡等)預(yù)先輸入一個密鑰即可實現(xiàn)。只要密鑰吻合，客戶就可以獲得WLAN的訪問權(quán)。由于這個密鑰僅僅用于認證過程，而不用于加密過程，因此不會導(dǎo)致諸如使用WEP密鑰來進行802.11共享認證那樣嚴重的安全問題。

WPA采用TKIP為加密引入了新的機制，它使用一種密鑰構(gòu)架和管理方法，通過由認證服務(wù)器動態(tài)生成分發(fā)的密鑰來取代單個靜態(tài)密鑰、把密鑰首部長度從24位增加到48位等方法增強安全性。而且，TKIP利用了802.1x/EAP構(gòu)架。認證服務(wù)器在接受了用戶身份后，使用802.1x產(chǎn)生一個唯一的主密鑰處理會話。然后，TKIP把這個密鑰通過安全通道分發(fā)到AP和客戶端，并建立起一個密鑰構(gòu)架和管理系統(tǒng)，使用主密鑰為用戶會話動態(tài)產(chǎn)生一個唯一的數(shù)據(jù)加密密鑰，來加密每一個無線通信數(shù)據(jù)報文。TKIP的密鑰構(gòu)架使WEP靜態(tài)單一的密鑰變成了500萬億可用密鑰。雖然WPA采用的還是和WEP一樣的RC4加密算法，但其動態(tài)密鑰的特性很難被攻破。TKIP與WEP一樣基于RC4加密算法，但相比WEP算法，將WEP密鑰的長度由40位加長到128位，初始化向量IV的長度由24位加長到48位，并對現(xiàn)有的WEP進行了改進，即追加了“每發(fā)一個包重新生成一個新的密鑰(Per Packet Key)”、“消息完整性檢查（MIC）”、“具有序列功能的初始向量”和“密鑰生成和定期更新功能”四種算法，極大地提高了加密安全強度。標準工作組認為：WEP算法的安全漏洞是由于WEP機制本身引起的，與密鑰的長度無關(guān)，即使增加加密密鑰的長度，也不可能增強其安全程度，初始化向量IV長度的增加也只能在有限程度上提高破解難度，比如延長破解信息收集時間，并不能從根本上解決問題。因為作為安全關(guān)鍵的加密部分，TKIP沒有脫離WEP的核心機制。而且，TKIP甚至更易受攻擊，因為它采用了Kerberos密碼，常常可以用簡單的猜測方法攻破。另一個嚴重問題是加/解密處理效率問題沒有得到任何改進。 Wi-Fi聯(lián)盟和IEEE802委員會也承認，TKIP只能作為一種臨時的過渡方案，而IEEE802.11i標準的最終方案是基于IEEE802.1x認證的CCMP（CBC-MAC Protocol）加密技術(shù)，即以AES（Advanced Encryption Standard）為核心算法。它采用CBC-MAC加密模式，具有分組序號的初始向量。CCMP為128位的分組加密算法，相比前面所述的所有算法安全程度更高。

消息完整性校驗(MIC)，是為了防止攻擊者從中間截獲數(shù)據(jù)報文、篡改后重發(fā)而設(shè)置的。除了和802.11一樣繼續(xù)保留對每個數(shù)據(jù)分段(MPDU)進行CRC校驗外，WPA為802.11的每個數(shù)據(jù)分組(MSDU)都增加了一個8個字節(jié)的消息完整性校驗值，這和802.11對每個數(shù)據(jù)分段(MPDU)進行ICV校驗的目的不同。ICV的目的是為了保證數(shù)據(jù)在傳輸途中不會因為噪聲等物理因素導(dǎo)致報文出錯，因此采用相對簡單高效的CRC算法，但是黑客可以通過修改ICV值來使之和被篡改過的報文相吻合，可以說沒有任何安全的功能。而WPA中的MIC則是為了防止黑客的篡改而定制的，它采用Michael算法，具有很高的安全特性。當(dāng)MIC發(fā)生錯誤的時候，數(shù)據(jù)很可能已經(jīng)被篡改，系統(tǒng)很可能正在受到攻擊。此時，WPA還會采取一系列的對策，比如立刻更換組密鑰、暫停活動60秒等，來阻止黑客的攻擊。

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mao_mao 專家指數(shù) +1 , 威望 +12 個
· 感謝分享！詳細.. 發(fā)表與：2011-8-5 16:23:32

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