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2008-08-15 15:17:43
最早的 IEEE 802.11 标准提供了下列这组安全功能,用以保护无线 LAN 通信:
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两种不同的身份验证方法:开放式系统和共享密钥 |
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有线对等保密 (WEP) 加密算法 |
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完整性检查值 (ICV)(采用 WEP 加密,可提供数据完整性) |
随着时间的推移,这些安全功能经证明无法对一般情况下的无线 LAN 通信,提供充分的保护。为了解决最早的 IEEE 802.11 标准的安全问题,运用了以下这些技术:
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基于 IEEE 802.1X 端口的网络访问控制标准是一种可用于执行 802.11 无线客户端身份验证的方法。 IEEE 802.1X 提供了每用户的身份识别和验证、扩展的身份验证方法以及(依据具体的身份验证方法)加密密钥管理——动态的每工作站、每会议密钥决定和密钥重新生成。 |
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Wi-Fi 保护访问 (WPA™) 是 所采用的一种过渡标准,用于在 IEEE 802.11i 标 准得到批准后,提供更安全的加密和数据完整性。WPA 支持通过 802.1X(称作 WPA Enterprise)或结合预共享密钥(称作 WPA Personal)的身份验证、一种称为临时密钥完整性协议 (TKIP) 的新型加密算法、以及一种称为 Michael 的新型完整性算法。WPA 属于 802.11i 规范的一部分。 |
IEEE 802.11i 标准已正式取代了有线 对等保密 (WEP) 及最早的 IEEE 802.11 标准的其它一些安全功能。WPA2™ 是一种由 Wi-Fi 联盟授予的产品认证。Wi-Fi 联盟专门对无线设备与 802.11i 标准的兼容性进行认证。WPA2 认证旨在支持 802.11i 标准的其它尚未包含在支持 WPA 的产品中的强制性安全功能。与 WPA 一样,WPA2 也提供了“Enterprise”(企业)和“Personal”(个人)这两种操作模式。
用于 Windows XP Service Pack 2 的 WPA2/WPS IE 更新支持以下 WPA2 安全功能:
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WPA2 身份验证 对于 WPA2 Enterprise,WPA2 要求执行两个阶段的身份验证:第一个阶段是开放式系统身份验证,第二个阶段则采用可扩展的身份验证协议 (EAP) 身份验证方法。对于没有远程身份验证拨入用户服务 (RADIUS) 基础结构的环境(比如:小型办公/家庭办公 [SOHO] 网络,WPA2 Personal 支持使用预共享密钥 (PSK)。 |
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WPA2 密钥管理 与 WPA 一样,WPA2 要求根据 EAP 或 PSK 身份验证过程,确定相互的成对主密钥 (PMK),并通过四次握手 (4-Way Handshake)过程,计算成对的临时密钥。 |
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高级加密标准 WPA2 要求支持使用 Counter Mode-Cipher Block Chaining (CBC)-Message Authentication Code (MAC) Protocol (CCMP)(计数器模式和密码块链消息身份验证代码协议)的高级加密标准 (AES)。AES 计数器模式一种块密码,可使用 128 位加密密钥,一次对多个 128 位数据块进行加密。CBC-MAC 算法可生成一个消息完整性代码 (MIC),为无线帧提供数据来源验证和数据完整性。包含在 WPA2 保护的无线帧并合并到加密和 MIC 计算中的一个 Packet Number 字段,提供了重播保护。AES 加密符合联邦信息处理标准 (FIPS) 140-2 的要求。 |
当无线客户端使用 802.1X 执行身份验证时,会有一系列消息在无线客户端和无线访问点 (AP) 之间传送 ,以交换凭据。此消息交换会给连接过程造成延迟。当无线客户端从一个无线访问点漫游到另一个访问点时,延迟执行 802.1X 身份验证会导致产生明显的网络连接中断的情况,而与时间相关的流量(语音或视频数据流)的情况尤其严重。为了最小化因在无线访问点间漫游而导致的延迟时 间,WPA2 无线设备能够有选择地支持 PMK 缓存和预身份验证。
从一个无线访问点漫游到另一个访问点时,无线客户端必须与每个无线访问点一起执行完整的 802.1X 身份验证。WPA2 允许无线客户端和无线访问点缓存完整的 802.1X 身份验证的结果,这样当客户端漫游回已执行过身份验证的无线访问点时,就只需执行四次握手过程,并确定新的成对的临时密钥了。无线客户端在 Association Request 帧中包含了一个 PMK 标识符。该标识符是在最初的身份验证期间确定的,并与无线客户端和无线访问点的 PMK 缓存项目一起保存。PMK 缓存项目的保存时间有限,具体时间长度可在无线客户端和无线访问点上进行配置。
为了让使用单台交换机(充当 802.1X 身份验证器)的无线网络基础结构实现更快的转换速度,用于 Windows XP Service Pack 2 的 WPA2/WPS IE 更新会计算 PMK 标识符值,从而在连接到交换机的无线访问点间漫游时,可以重复使用同该交换机的 802.1X 身份验证所确定的 PMK。该方法称为 机会性的 PMK 缓存。
通过预身份验证,WPA2 无线客户端在与当前的无线访问点连接的同时,可以有选择地同其有效连接范围内的其它无线访问点,执行 802.1X 身份验证。无线客户端会通过现有的无线连接,向其它无线访问点发送预身份验证流量。与无线访问点进行了预身份验证,并将 PMK 及其相关的信息保存在 PMK 缓存中之后,无线客户端在连接到已经与之进行过预身份验证的无线访问点时,仅需执行四次握手过程。
支持预身份验证的 WPA2 客户端只能与在 Beacon 和 Probe Response 帧中公布其预身份验证能力的无线访问点,执行预身份验证。
同时支持 WPA2、WPA 和 WEP 无线客户端
WPA2 认证的无线设备也可兼容 WPA 和 WEP。可以在同一个环境中,同时运行 WPA2、WPA 和 WEP 无线设备。
实现 WPA2 支持,需要更改以下各项:
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无线访问点 |
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无线网络适配器 |
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无线客户端软件 |
借助 WPA,无线网络设备就可以通过固件更新进行升级,因为 WPA 安全功能利用了目前针对 WEP 设计的计算工具。然而,对于 WPA2,没有计算工具用以为 AES CCMP 执行更复杂的计算的无线访问点,就无法通过固件更新进行升级,而必须进行更换。通常,这类无线访问点的生产日期较早,当时还不支持 802.11g 标准。而较新的无线访问点(比如那些支持 802.11g 标准的访问点)则可通过固件更新进行升级。
请查阅无线访问点厂商的说明文档或网站,确定是要更换您的无线访问点,还是可以通过固件更新来支持 WPA2。如果只需要进行固件更新,那么从无线访问点厂商那里获取有关更新,并将其安装在无线访问点上。
与无线访问点一样,无线网络适配器的更换与否取决于其是否具有计算工具来执行 AES CCMP。请查阅无线网络适配器厂商的说明文档或网站,确定是要更换您的无线网络适配器,还是可以通过固件更新来支持 WPA2。如果只需要进行固件更新,那么从无线适配器厂商那里获取有关更新,并将其安装在无线网络适配器上。
对于运行 Windows XP Service Pack 2 的无线客户端,必须获取一个经过更新的支持 WPA2 的网络适配器驱动程序。经更新的网络适配器驱动程序必须能够将适配器的 WPA2 功能传递给 Windows XP 无线自动配置。
必须更新无线客户端软件以便对 WPA2 身份验证选项进行配置。用于 Windows XP Service Pack 2 的 WPA2/WPS IE 更新包含了对 WPA2 的支持,并修改了以下项目:
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“选择一个无线网络”对话框 |
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无线网络属性的“关联”选项卡。 |
当您连接到支持 WPA2 的无线网络时,网络的类型在“选择一个无线网络”对话框中,显示为“WPA2”。具体例子见下图。
在无线网络属性的“关联”选项卡上,“网络身份验证”下拉框多了几个附加选项:“WPA2”(用于 WPA2 Enterprise)和“WPA2-PSK”(用于 WPA2 Personal)。只有无线网络适配器及其驱动程序都支持 WPA2 时,才会出现上述选项。具体例子见下图。
注意 用于 Windows Server 2003 SP1 的无线网络 (IEEE 802.11) 策略组策略扩展不支持对 WPA2 身份验证设置进行配置。