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以太網(企業(yè)內部網、國際互聯網)、無線通信網(蜂窩電話、WiFi)和電力線通信(PLC)等網絡設備由服務器或基站以及網絡節(jié)點或網絡設備構成，批量生產的網絡設備根據具體的網絡容量進行組裝。為了得到一個受控的高可靠性網絡系統，開發(fā)人員面臨兩大設計挑戰(zhàn)：必須對所有連接到網絡的設備進行認證；允許通過服務器進行遠程升級。
對接入網絡的設備進行授權認證非常困難。未經許可的設備可能會通過破環(huán)系統性能、干擾用戶從而直接危害到供應商的收益。但是，網絡認證功能同時也為供應商提供了二次商機，即通過服務器對購買升級功能的用戶設備進行升級。
幾大網絡認證方法比較
認證過程是建立兩個目標(這里指服務器和網絡設備)之間身份鑒定的過程。認證過程必須避免未經授權的制造商或克隆廠商從事的偽造或仿真活動。身份認證的最佳途徑是采用系統令牌，網絡設備處理器結合認證令牌進行通信，從而對設備進行鑒定。通過適當配置認證令牌限制設備的接入，最終達到杜絕假冒偽劣網絡設備的接入。
本地網的服務器距離網絡設備近，很難通過制造商進行升級。例如，帶有附屬模塊(例如墨盒)的打印機，其中，服務器是打印機中的微處理器，網絡設備就是那些模塊。
遠程網絡的服務器工作環(huán)境安全，但是服務供應商保持對其的接入權限。遠程網絡存在一些如不安全的通信鏈路等潛在問題，但其確實為實際應用提供了便利：根據中心服務器的判定，可以在完成網絡安裝后進行擴容和偵測網絡的攻擊者(圖1)。
圖1: 設備交付用戶使用后，網絡運營商通常無權接入局域網(左側) ；遠程網絡(右側)即使在交付用戶使用后也具有接入權限。
認真研究遠程服務器的工作環(huán)境，對照幾種接入控制的成本和優(yōu)勢，可以使你在具體系統中應用到最佳的認證方法。認證方案包括：簡單的密碼認證、對稱密鑰認證、公鑰認證、散列認證等。以下內容還討論了網絡設備升級功能的優(yōu)勢。
簡單的密碼認證 最簡單的認證方法就是判斷密碼是否正確。這種方法成本最低，因為不需要額外的硬件或軟件支持加密/認證算法。由于密碼為透明傳輸，即通過通信鏈路傳輸，很容易被截取并在以后復制(圖2)，由此可見，簡單的密碼檢驗方案的安全性很差。
圖2: 密碼檢驗的第3步通信容易造成密鑰被竊取
對于基本的密碼認證來說，網絡設備和服務器必須有一個公認的密鑰，如果網絡設備具有一個唯一的識別碼，可以利用該識別碼構成設備唯一的密鑰。
對稱密鑰認證 利用加密算法將安全信息從網絡設備發(fā)送到服務器，安全設備需要將加密密鑰編程到網絡設備中。實際應用中有兩種類型的加密密鑰：對稱密鑰和非對稱密鑰(公鑰/私鑰)。對稱密鑰在服務器和網絡設備上共用同一密鑰(圖3)。
圖3: 對稱密鑰認證中，隨機質詢可以避免重復的響應通信
利用處理器實現這一認證比較簡單，但比簡單的密碼檢驗要繁瑣。由于服務器和網絡設備之間的通信數據經過加密，無法被攻擊者仿真，這種方法具有較高的安全性。另一方面，對稱加密算法通常僅采用簡單的運算，例如“或”運算和移位，具體實施成本并不高，利用微處理器即可實現。
該方案的前提是：網絡設備和服務器必須具備公用的對稱加密密鑰，如果網絡設備具有唯一的識別碼，則可利用識別碼構成設備的唯一密鑰。
非對稱密鑰認證 非對稱加密系統(公鑰/私鑰)不共用同一密鑰，每臺設備包含一個私鑰和一個公鑰。證書可以安裝到網絡設備以便驗證其授權。由于公鑰/私鑰算法涉及到大量的計算，實施方案需要占用較大的存儲空間和CPU資源，成本較高(圖4)。例如，RSA公鑰加密需要模冪運算。另外，還需要注意采用這類加密算法的器件受美國政府的出口限制。
該方案的前提是：網絡設備必須裝載包含網絡設備公鑰的證書，用服務器私鑰加密。用服務器公鑰解密后，可以驗證網絡設備的合法性。
基于散列算法的認證 散列(Hash)算法是將一串字符轉換成較短的、固定長度的數值或加密信息，以此代表原來的字符串。散列加密(特別是安全散列算法將其部分輸入作為密鑰)也可用于認證(圖5)。
