【正文】 IEEE已經(jīng)成立 ，以制定一項新的高速無線局域網(wǎng)標準 。 標準全面改進了 標準，不僅涉及物理層標準，同時也采用新的高性能無線傳輸技術(shù)提升 MAC 層的性能，優(yōu)化數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)，提高網(wǎng)絡的吞吐量性能。 調(diào)制技術(shù) DSSS 調(diào)制技術(shù) 基于 DSSS(直接序列擴頻 )的調(diào)制技術(shù)有三種。因此， 工作組，為了推動無線局域網(wǎng)的發(fā)展，又引入新的調(diào)制技術(shù)。這樣就減少了接收機內(nèi)均衡的復雜度，有時甚至可以不采用均衡器，僅通過插入循環(huán)前綴的方 式消除 ISI級本 科畢業(yè)設計論文 第 6 頁 共 26 頁 的不利影響。 FDM 信號 OFDE頻譜 f f 級本 科畢業(yè)設計論文 第 7 頁 共 26 頁 另外，同單載波系統(tǒng)相比， OFDM 還存在一些缺點，易受頻率偏差的影響，存在較高的 PAR。 上式表明， MIMO 技術(shù)能在不增加帶寬的情況下成倍地提高通信系統(tǒng)的容量和頻譜利用率。每個子信道都對應一個多天線子系統(tǒng)。 無中心網(wǎng)絡 無中心網(wǎng)絡 (無 AP 網(wǎng)絡 )也稱對等網(wǎng)絡或 Adhoc網(wǎng)絡，它覆蓋的服務區(qū)稱 IBSS。 有中心網(wǎng)絡 有中心網(wǎng)絡也稱結(jié)構(gòu)化網(wǎng)絡。分布式系統(tǒng)在 標準中并沒有定義，但是目前大都是指以太網(wǎng)。 但是在無線局域網(wǎng)的安全性更值得我們?nèi)プ⒁狻? (3)經(jīng)授權(quán)使用服務 一半以上的用戶在使用 AP 時只是在其默認的配置基礎上進行很少的修改。然而，由于 沒有要求 AP必須證明自己真是一個 AP，攻擊者很容易裝扮成 AP進入網(wǎng)絡，通過這樣的 AP，攻擊者可以進一步獲取認證身份信息從而進入網(wǎng)絡。很多網(wǎng)絡都有一套經(jīng)過精心設置的安全設備作為網(wǎng)絡的外殼，以防止非法攻擊，但是在外殼保護的網(wǎng)絡內(nèi)部確是非常的脆弱容易受到攻擊的。 通常網(wǎng)絡的安全性主要體現(xiàn)在兩個方面：一是訪問控制，它用于保證敏感數(shù)據(jù)只能由授權(quán)用戶進行訪問；另一個是數(shù)據(jù)加密， 它用于保證傳送的數(shù)據(jù)只被所期望的用戶所接收和理解。 新一代無線安全技術(shù) —— 為了進一步加強無線網(wǎng)絡的安全性和保證不同廠家之間無線安全技術(shù)的兼容， 工作組于 2020 年 6 月正式批準了 IEEE 安全標準，從長遠角度考慮解決 IEEE 無線局域網(wǎng)的安全問題。為了進一步加強無線網(wǎng)絡的安全性， 工作組目前正在開發(fā)作為新的安全標準的“” ，并且致力于從長遠角度考慮解決 IEEE 無線局域網(wǎng)的安全問題。 級本 科畢業(yè)設計論文 第 14 頁 共 26 頁 TKIP 在基于 RC4 加密算法的基礎上引入的 4 個新算法 : （ 1）擴展的 48 位初始化向量 (IV)和 IV 順序規(guī)則 (IV Sequencing Rules)。 可以提供一個可靠的用戶認證和密鑰分發(fā)的框架，可以控制用戶只有在認證通過以后才能 連接網(wǎng)絡。 AboveCable HotSopt AP 已經(jīng)加入了對 和 EAP 的支持，大大提高了無線網(wǎng)絡的安全性能，為各行業(yè)安全地使用無線網(wǎng)絡提供了堅實的基礎，完全可以滿足企業(yè)、學校、物流倉儲等對網(wǎng)絡安全要求較高的無線用戶的需求。在 WMN 中，一個好的路由算法必須兼顧減少路由跳數(shù)以及降低某條鏈路上包錯誤概率。 （ 2）由于無線路由器距離 Inter 接入點有近有遠，遠離 Inter 接入點的節(jié)點有可能獲得很小的帶寬，所以設計合理的協(xié)議來保證節(jié)點間公平是很重要的。 Tropos Metro Mesh 方案，采用了多層安全架構(gòu)，對客戶機提供 WEP、 WPA保護；對無線路由器間的數(shù)據(jù)采用 64/128 bit WEP 或 128bit AES 加密；同時使用 VPN來增強整體的安全性。但是因為物理地 址可以被修改所以基于 MAC 地址的接入控制只能當作多層安全體制中的一部分。 Nortel 在安全方面也別具特色。密鑰長度最初為 40 位 (5 個字符 )，后來增加到 128 位 (13 個字符 )，有些設備可以支持 152 位加密。家庭模式（包括小型辦公室）：在 AP（或者無線 路由器 ）以及連接無線網(wǎng)絡的無線終端上輸入共享密鑰來保護無線鏈路的通信安全。 由于 WEP 密鑰分配是靜態(tài)的，黑客可以通過攔截和分析加密的數(shù)據(jù)，在很短的時間內(nèi)就能破解密鑰。 指標 LEAP+TKIP EAPTLS+TKIP PEAP+TKIP 基于 Psec的 VPN 密鑰長度 (比特 ) 128 128 128 128， 168， 192， 256 加密算法 RC4 RC4 RC4 3DES或 AES 包完整性 CRC32/MIC CRC32/MIC CRC32/MIC MD5HMAC/SHAHMAC 設備認證 沒有 證書 沒有 預共享的密鑰獲證書 用戶認證 用戶明 /口令 證書 用戶明 /口令 用戶明 /口令或一次性口令 證書的需要 不需要 RADUS/WLAN客戶 RADUS 可選 用戶的區(qū)別 組 組 組 使用者 附加的硬件 不需要 認證服務器 不需要 Psec集中器 用戶密鑰 是 是 是 是 協(xié)議支持 任何 任何 任何 P單播 客戶操作系統(tǒng)支持 大范圍 大范圍 大范圍 大范圍 開放標準 不是 是 ETF草案 不是 在 WLAN 安全解決方案中，政府和大型機構(gòu)將不使用或者推遲使用 WLAN，他們將等待安全的 WLAN 保密安全技術(shù)，如 WPA，或者類似產(chǎn)品誕生。 從訪問控制考慮 不論是對有線的以太網(wǎng)絡還是無線的 網(wǎng)絡， RADIUS 都是標準化的網(wǎng)絡登錄技術(shù)。這使得我們在WLAN 上操作時，移動設備的電池壽命能夠獲得顯著改善。采用的安全措施越多，其網(wǎng)絡相對就越安全，數(shù)據(jù)安全才能得到保障。 在無線網(wǎng)絡的發(fā)展中，安全問題是所有問題的焦點，而在 標準中加入了新的安全措施，加強了無線網(wǎng)的安全性，很好地解決了現(xiàn)有無線網(wǎng)絡的安全缺陷和隱患。 2. 利用 MAC 阻止未經(jīng)授 權(quán)的接入 每塊無線網(wǎng)卡都擁有唯一的一個 MAC 地址，為 AP 設置基于 MAC 地址的 Access Control（訪問控制表），確保只有經(jīng)過注冊的設備才能進入網(wǎng)絡。對于那些不支持 的 AP，則需要通過定期的站點審查來防止非法 AP 的接入。幾種無線技術(shù)的融合應用，是大勢所趨。近兩年，一項超高速的無線接入技術(shù)受到了大家的關注，那就是 UWB。無線局域網(wǎng)技術(shù) WLAN（ Wi－ Fi），其技術(shù)標準為 ，可實現(xiàn)十幾兆至幾十兆甚至上百兆的無線接入。而無線網(wǎng)絡相對來說比較安全，無線網(wǎng)段即或不能提供比有線網(wǎng)段更多的保護，也至少和它相同。在簡便的安裝和啟動之級本 科畢業(yè)設計論文 第 23 頁 共 26 頁 后，應立即設置 WEP密鑰。例如，許多 WiFi 解決方案當前所提供的 128 位加密技術(shù)，不可能阻止黑客蓄意發(fā)起的攻擊活動。 WLAN 實施是危險的，網(wǎng)絡技術(shù)人員應該公布關于無線網(wǎng)絡安全的服務等級協(xié)議或政策，還應指定政策負責人，積極定期檢查各級組織網(wǎng)絡上的欺騙性或未知接入點。 硬件安裝 合理布置無線 AP 及工作站的位置，同樣對網(wǎng)絡安全性十分重要。 WPA、TKIP、 AES 等數(shù)據(jù)加密技術(shù)提供了較高的安全性，各級組織必須選用有這類安全加密標準的產(chǎn)品， 128 位的 WEP 加密技術(shù)是迫不得已的選擇。 (2)增強的 2 層隧道協(xié)議。 VPN 協(xié)議包括二層的級本 科畢業(yè)設計論文 第 19 頁 共 26 頁 PPTP/L2TP 協(xié)議和三層的 IPSec 協(xié)議， IPSec 用于保護 IP 數(shù)據(jù)包或上層數(shù)據(jù)， IPSec采用諸如數(shù)據(jù)加密標準 (DES)和 168 位三重數(shù)據(jù)加密標準 (3DES)以及其它數(shù)據(jù)包鑒權(quán)算法來進行數(shù)據(jù)加密，并使用數(shù)字證書來驗證公鑰， VPN 在客戶端與各級組織之間架起一條動態(tài)加密的隧道，并支持用戶身份驗證，實現(xiàn)高級別的安全。無論收集到多少這樣的數(shù)據(jù)，要想破解出原始的通用密鑰幾乎是不可能的。 WPA 保護訪問 (WiFi Protected Access) WEP 存在的缺陷不能滿足市場的需要， WiFi 聯(lián)盟適時推出了 WPA 技術(shù)， WPA 是一種可替代 WEP 的無線安全技術(shù)，在 IEEE 標準最終確定前，將為 無線局域網(wǎng) (WLAN)提供更強大的安全性能。通過認證后，無線路由器與用戶間的傳輸資料就會以 WPA/ 加密算法加密，用戶的傳輸資料將經(jīng)由 IPSec 加密隧道，在無線路由器之間傳送直到網(wǎng)關。在無線路由器上使用流量過濾來加強 VPN 提供的安全。 （ 2） WPA 是 WiFi 聯(lián)盟最新的安全標準，它使用更強的密碼體制。這很容易造成攻擊者對無線路由器的攻擊，比如修改路由器中的信息，竊取路由器中用于認證的對稱密鑰或公私鑰對，或者用非法的無線路由器替換合法的。眾所周知無級本 科畢業(yè)設計論文 第 16 頁 共 26 頁 線通信很容 易受到被動攻擊（如竊聽），以及主動攻擊（如信息篡改， DOS 攻擊）。反之，用戶接入和無線中繼工作于不同頻段，如使用工作于 的 ，同時使用工作于 5GHz 的 作無線中繼，則是一種典型的 MultiBand、 MultiRadio 方式，采用 MultiRadio 方式至少可以將接入部分和無線中繼部分從頻率上分開，使得兩者互不干擾，能在一定程度上提升性能。但 IEEE 本身并不提供實際的認證機制，需要和擴展認證協(xié)議 EAP(Extensible Authentication Protocol)配合來實現(xiàn)用戶認證和密鑰分發(fā)。 TKIP 并不直接使用由 PTK/ GTK 分解出來的密鑰作為加密報文的密鑰，而是將該密鑰作為基礎密鑰 (Base Key) ，經(jīng)過兩個階段的密鑰混合過程，從而生成一個新的、每一次報文傳輸都不一樣的密鑰，該密鑰才是用做直接加密的密鑰，通過這種方式可以進一步增強 WLAN 的安全性。 是新一代的無線安全標準。其中 TKIP 可以通過在現(xiàn)有的設備上升級固件和驅(qū)動程序的方法實現(xiàn)，達到提高 WLAN 安全的目的。所以，使用 SSID 只能提供較低級別的安全防護。有線網(wǎng)絡的訪問控制往往以物理端口接 入方式進行監(jiān)控，數(shù)據(jù)通過雙絞線、光纖等介質(zhì)傳輸?shù)教囟?的目的地，有 線網(wǎng)絡輻射到空氣中的電磁信號強度很小，很難被竊聽，一般情況下，只有在物理鏈路遭到盜用后數(shù)據(jù)才有可能泄漏。 早期， WEP 非常容易被Airsnort、 WEPcrack 一類的工具解密，但后來很多廠商發(fā)布的固件可以避免這些已知的攻擊。 (4)服務和性能的限制 無線局域網(wǎng)的傳輸帶寬是有限的，由于物理層的開銷，使無線局域網(wǎng)的實際最高有效吞吐量僅為標準的一半，并且該帶寬是被 AP 所有用戶共享的。入侵者可以通過高靈敏度天線從公路邊、樓宇中以及其他任何地方對網(wǎng)絡發(fā)起攻 擊而不需要任何物理方式的侵入。 隨著無線網(wǎng)絡的普及，有線網(wǎng)絡也漸漸的暴露出其不可避免的弊端：布線、改線工程量大；線路容易損壞；網(wǎng)中的各節(jié)點不可移動。 BSS 由一個無線訪問點以及與其關聯(lián)（ associate）的無線工作站構(gòu)成，在任何時候，任何無線工作站都與該無線訪問點關聯(lián)。這些計算機要有相同的工作組 名、 ESSID 和密碼。 無線局域網(wǎng)的網(wǎng)絡構(gòu)成 WLAN 網(wǎng)絡產(chǎn)品的多種使用方法可以組合出適合各種情況的無線聯(lián)網(wǎng)設計，可以方便地解決許多以線纜方式難以聯(lián)網(wǎng)的用戶需求。系統(tǒng)容量是干擾受限的，不能通過增加發(fā)射功率來提高系統(tǒng)容量。如再結(jié)合自適應調(diào)制、自適應編碼以及動態(tài)子載波分配、動態(tài)比特分配算法等技術(shù)，可以使其性能進一步優(yōu)化。（如圖 OFDM 發(fā)送接收機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)）