3G与WLAN的安全性分析和互连安全性的研究

摘要

无线局域网WLAN是有线局域网的很好的延伸和补充，是一种更加灵活的数据通信系统，近年来发展十分迅速。但是由于无线局域网传输方式自身的特点以及IEEE 802.11协议本身的不完善，安全问题己经严重威胁无线局域网的进一步应用。而3G网络也是即将要应用的最大的通信网络之一，由于3G网络还没有投入使用，存在的安全问题还没有得到重视。本论文从WLAN和3G网络的安全性方面进行讨论，针对网络中的安全问题和安全技术(如EAP协议等其他安全技术)，来研究和分析网络的安全性，并重点研究了3G与WLAN网络互连起来的安全问题，并给出了两者互连的安全性解决方案。 本论文开始介绍了论文的研究背景和内容，并给出了论文的组织结构和思路。 第二，三章介绍了无线局域网，无线局域网的优势，构成与应用方式，以及无线局域网的标准。之后介绍了无线局域网中的安全问题，无线网络的802.11协议中的安全机制(SSID，MAC地址过滤，WEP，Wi-Fi，RSN等)，和其他的安全协议机制(WAPI，VPN)。第四章介绍了802.1x协议，描述了协议的认证体系结构，端口控制，协议认证流程和安全分析。重点介绍了802.1x协议中的核心协议可扩展认证协议(EAP协议)，列举出了常见的一些EAP协议，并将它们进行对比。 第五章是本文的核心章节，本章首先介绍了3G网络，3G网络的安全性分析，安全体系结构，并对3G的安全机制进行分析，包括3G中的安全算法，认证和密钥分配，系统的AKA认证。接着描述了3G-WLAN互连中的安全问题，并给出了3G-WL,AN互连时的安全解决方案。 最后一章中给出总结和展望，首先将本文给出的3G-wLAN互连安全解决方案和原有的其他方案进行对比，说明现有研究结果的局限性，并对未来的3G-WL,AN互连安全工作进行了展望。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

1.1研究背景

1.2研究内容

1.3论文组织结构和思路

第二章无线局域网的介绍

2.1无线局域网的优势

2.2无线局域网的构成与应用方式

2.3无线局域网的标准

2.3.1 IEEE802.11系列

2.3.2 HiperLAN系列

2.3.3其它系列

第三章无线局域网的安全问题及协议技术

3.1无线局域网中的安全问题

3.2 IEEE802.11标准的安全技术及漏洞

3.2.1服务集标识符(SSID)

3.2.2介质访问控制(MAC地址过滤)

3.2.3有线等效保密(WEP)

3.3基于IEEE802.11的改进安全技术

3.3.1 Wi-Fi保护性接入

3.3.2强安全网络(RSN)

3.4其它的安全技术

3.4.1国家标准(WAPI)

3.4.2虚拟专用网(VPN)

第四章IEEE 802.1x协议

4.1 IEEE802.1x认证协议

4.2 IEEE802.1x认证体系结构

4.2.1 IEEE802.1x认证体系结构

4.2.2 IEEE802.1x端口控制

4.2.3 IEEE802.1x协议认证流程和安全分析

4.3可扩展认证协议(EAP)

4.3.1 EAP数据包

4.3.2 EAP认证过程

4.3.3 EAP的特点

4.4 EAP的认证类型

4.4.1 EAP-MD5认证

4.4.2 EAP-TLS认证

4.4.3 EAP-TTLS认证

4.4.4 EAP-PEAP认证

4.4.5 EAP-LEAP认证

4.4.6 EAP-SIM认证

4.4.7 EAP-AKA认证

4.4.8 EAP-SecurID认证

4.4.9 EAP-SRP认证

4.4.10 EAP-FAST认证

4.5 EAP协议的比较

4.6 IEEE802.1X协议中EAP的应用

4.6.1 EAPoL(EAP encapsulation over LANs)

4.6.2 EAPoL消息的封装

4.6.3 EAPoL消息的交互过程

第五章3G及其与WLAN互连的安全性方案

5.1 3G网络的介绍

5.2 3G网络的安全性分析

5.3 3G安全体系结构

5.4 3G系统安全机制分析

5.4.1 3G系统中的安全算法

5.4.2 3G系统中的认证和密钥分配

5.4.3 3G中的用户信息加密和完整性保护

5.4.4 3G系统AKA的安全性分析

5.5 3G-WLAN互连的安全问题

5.5.1 3G-WLAN的互连背景及其解决方案

5.5.2 3G-WLAN互连中的结构和实体

5.5.3 3G-WLAN互连中的安全分析

5.6 3G-WLAN互连的安全解决方案

第六章总结和展望

6.1总结

6.2未来研究工作展望

英汉术语对照表

参考文献

致谢