基于IEEE802.11b网卡的安全协议集成接入技术研究

摘要

WLAN技术已经日渐成熟，应用日趋广泛。局域网技术由新兴转向成熟，成为世界各大IT厂商关注的焦点之一。在无线局域网市场急速扩大的同时，人们对其安全问题愈发关注，针对其安全问题出现了多种安全手段，但是这些安全协议和方法在性能和安全性上各有优缺点，他们各自有自己的使用范围和空间，这样不会出现一种安全机制一统天下的局面，如何适应多种安全机制并存的WLAN环境就是本文研究的重点。 本文从安全的角度出发，对无线局域网进行了深入的分析和研究，为了提高终端对WLAN网络的适应能力，针对WLAN中安全接入机制的多样性，设计了基于802.11b网卡的WPA和WAPI集成解决方法。本文首先介绍了无线局域网现有的技术标准并讨论了其基础技术与原理；然后描述了无线局域网己有安全协议的工作原理，分析了其安全性并指出各自设计的优缺点，进而指出了一些利用协议设计缺陷进行攻击的方法。随着WLAN市场的飞速发展，无线局域网中必然出现多种安全机制并存的局面，它们各有特点和适用范围，其中出现的两大主流安全协议是IEEE 802.11i与WAPI协议。为了节约升级和维护成本又不能将现有IEEE802.1lb设备完全替换，将多种安全机制在现有设备上进行软件集成是一种可行的解决方法。在深入分析了安全协议集成的要求后，提出了一个可将IEEE802.11i与WAPI协议集成在IEEE802.11b网卡上的方法。该方法能够将WPA和WAPI协议集成到11b网卡上，并根据网络特征信息选择正确的协议，使得终端能够自适应的接入网络。 最后，为了验证算法的正确性，设计并实现了一个软件系统并进行了相关实验，实验结果证实了该算法的正确性和可行性。

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第一章绪论

1.1无线局域网概述

1.1.1无线局域网的特点

1.1.2无线局域网标准的发展

1.2无线局域网安全研究

1.2.1无线局域网安全必要性

1.2.2无线局域网安全现状

第二章无线局域网的基础技术

2.1网络拓扑和组成结构概述

2.1.1 IEEE802.11网络组成结构

2.1.2 BSS网络拓扑结构

2.1.3 ESS网络拓扑结构

2.2 IEEE 802.11网络服务及移动性支持

2.2.1 IEEE802.11服务类型

2.2.2移动性支持

2.3 IEEE802.11 MAC原理

2.4 MAC帧格式

2.4.1 MAC通用帧格式

2.4.2管理帧格式

2.4.3数据帧格式

2.4.4控制帧格式

第三章无线局域网安全技术分析

3.1 WLAN安全问题

3.2有线等价保密(WEP)协议

3.2.1 WEP协议的安全目标

3.2.2 WEP数据加解密过程

3.2.3 WEP对数据完整性的保护

3.2.4 WEP实现身份认证

3.2.5 WEP安全性分析

3.3 IEEE 802.11i协议

3.3.1 IEEE802.11i架构

3.3.2 IEEE802.11i加解密过程

3.3.3 IEEE802.11i完整性保护

3.3.4 IEEE802.11i访问控制

3.3.5 IEEE802.11i安全性分析

3.4 WAPI协议

3.4.1 WAI协议过程

3.4.2 WPI过程

3.4.3安全性分析

第四章基于802.11b网卡集成802.11i与WAPI协议方法

4.1集成系统软件体系结构

4.1.1协议集成的基本条件和接入过程抽象

4.1.2集成系统软件实现层次

4.1.3集成系统软件模块

4.2 IEEE802.11i和WAPI协议的集成兼容性算法

4.2.1在IEEE802.11b网卡上集成IEEE 802.11i协议

4.2.2在IEEE802.11b网卡上集成WAPI协议

4.3网络信息收集与类型识别算法

4.3.1网络信息收集

4.3.2接入网络类型识别

4.4网络接入模块调度算法

4.4.1调度流程

4.4.2调度模块内部状态机

4.4.3调度策略

4.5网络集成接入整体流程

4.6试验与结论

4.6.1试验网络拓扑

4.6.2 Host AP模式

4.6.3试验结论

第五章结论与展望

5.1结论

5.2展望

致谢

参考文献

在读期间研究成果