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 [每日一知] 8月5日：WPA (Wi-Fi Protected Access)
OscarDon
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發(fā)表于 2011-08-05 16:12:45  只看樓主  QQ

在IEEE 802.11i 標(biāo)準(zhǔn)最終確定前,WPA標(biāo)準(zhǔn)是代替WEP的無(wú)線安全標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，為 IEEE 802.11無(wú)線局域網(wǎng)提供更強(qiáng)大的安全性能。WPA是IEEE802.11i的一個(gè)子集，其核心就是IEEE802.1x和TKIP。

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

WPA的認(rèn)證分為兩種：第一種采用802.1x+EAP的方式，用戶提供認(rèn)證所需的憑證，如用戶名密碼，通過(guò)特定的用戶認(rèn)證服務(wù)器（一般是RADIUS服務(wù)器）來(lái)實(shí)現(xiàn)。在大型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中，通常采用這種方式。但是對(duì)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(tái)專用的認(rèn)證服務(wù)器未免代價(jià)過(guò)于昂貴，維護(hù)也很復(fù)雜，因此WPA也提供一種簡(jiǎn)化的模式，它不需要專門(mén)的認(rèn)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(gè)WLAN節(jié)點(diǎn)(AP、無(wú)線路由器、網(wǎng)卡等)預(yù)先輸入一個(gè)密鑰即可實(shí)現(xiàn)。只要密鑰吻合，客戶就可以獲得WLAN的訪問(wèn)權(quán)。由于這個(gè)密鑰僅僅用于認(rèn)證過(guò)程，而不用于加密過(guò)程，因此不會(huì)導(dǎo)致諸如使用WEP密鑰來(lái)進(jìn)行802.11共享認(rèn)證那樣嚴(yán)重的安全問(wèn)題。

WPA采用TKIP為加密引入了新的機(jī)制，它使用一種密鑰構(gòu)架和管理方法，通過(guò)由認(rèn)證服務(wù)器動(dòng)態(tài)生成分發(fā)的密鑰來(lái)取代單個(gè)靜態(tài)密鑰、把密鑰首部長(zhǎng)度從24位增加到48位等方法增強(qiáng)安全性。而且，TKIP利用了802.1x/EAP構(gòu)架。認(rèn)證服務(wù)器在接受了用戶身份后，使用802.1x產(chǎn)生一個(gè)唯一的主密鑰處理會(huì)話。然后，TKIP把這個(gè)密鑰通過(guò)安全通道分發(fā)到AP和客戶端，并建立起一個(gè)密鑰構(gòu)架和管理系統(tǒng)，使用主密鑰為用戶會(huì)話動(dòng)態(tài)產(chǎn)生一個(gè)唯一的數(shù)據(jù)加密密鑰，來(lái)加密每一個(gè)無(wú)線通信數(shù)據(jù)報(bào)文。TKIP的密鑰構(gòu)架使WEP靜態(tài)單一的密鑰變成了500萬(wàn)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(dòng)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(zhǎng)度由40位加長(zhǎng)到128位，初始化向量IV的長(zhǎng)度由24位加長(zhǎng)到48位，并對(duì)現(xiàn)有的WEP進(jìn)行了改進(jìn)，即追加了“每發(fā)一個(gè)包重新生成一個(gè)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(qiáng)度。標(biāo)準(zhǔn)工作組認(rèn)為：WEP算法的安全漏洞是由于WEP機(jī)制本身引起的，與密鑰的長(zhǎng)度無(wú)關(guān)，即使增加加密密鑰的長(zhǎng)度，也不可能增強(qiáng)其安全程度，初始化向量IV長(zhǎng)度的增加也只能在有限程度上提高破解難度，比如延長(zhǎng)破解信息收集時(shí)間，并不能從根本上解決問(wèn)題。因?yàn)樽鳛榘踩P(guān)鍵的加密部分，TKIP沒(méi)有脫離WEP的核心機(jī)制。而且，TKIP甚至更易受攻擊，因?yàn)樗捎昧薑erberos密碼，常常可以用簡(jiǎn)單的猜測(cè)方法攻破。另一個(gè)嚴(yán)重問(wèn)題是加/解密處理效率問(wèn)題沒(méi)有得到任何改進(jìn)。 Wi-Fi聯(lián)盟和IEEE802委員會(huì)也承認(rèn)，TKIP只能作為一種臨時(shí)的過(guò)渡方案，而IEEE802.11i標(biāo)準(zhǔn)的最終方案是基于IEEE802.1x認(rèn)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(hào)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(yàn)(MIC)，是為了防止攻擊者從中間截獲數(shù)據(jù)報(bào)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(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)分段(MPDU)進(jìn)行CRC校驗(yàn)外，WPA為802.11的每個(gè)數(shù)據(jù)分組(MSDU)都增加了一個(gè)8個(gè)字節(jié)的消息完整性校驗(yàn)值，這和802.11對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)分段(MPDU)進(jìn)行ICV校驗(yàn)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(huì)因?yàn)樵肼暤任锢硪蛩貙?dǎo)致報(bào)文出錯(cuò)，因此采用相對(duì)簡(jiǎn)單高效的CRC算法，但是黑客可以通過(guò)修改ICV值來(lái)使之和被篡改過(guò)的報(bào)文相吻合，可以說(shuō)沒(méi)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(cuò)誤的時(shí)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(shí)，WPA還會(huì)采取一系列的對(duì)策，比如立刻更換組密鑰、暫�；顒�(dòng)60秒等，來(lái)阻止黑客的攻擊。
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    • mao_mao 專家指數(shù) +1 , 威望 +12 個(gè)
      · 感謝分享！ 詳細(xì).. 發(fā)表與：2011-8-5 16:23:32




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