無線mesh網(wǎng)絡關鍵技術分析-資料下載頁
2025-07-09 12:47本頁面
【正文】 接使用802．1li會導致網(wǎng)絡中一個新接入的MP節(jié)點需要和其鄰居MP進行兩次認證和密鑰協(xié)商。為解決這一問題，在802．11i的基礎上，802．1ls提出了EMSA(efficient mesh security and link establishment)來實現(xiàn)安全接入。EMSA提出了一種安全的機制，允許MP能夠有效地建立起用來路由和數(shù)據(jù)陣輸?shù)陌踩玀esh連接，并且通過使用Mesh密鑰層次來提供服務。這一方案在一定程度上提高了WLAN Mesh網(wǎng)絡接入的效率?？尚怒h(huán)境下的WLAN Mesh網(wǎng)絡通信系統(tǒng)中存在三類實體：訪問請求者(AR)，策略執(zhí)行點(PEP)和策略決策點(PDP)，它們分別對應于傳統(tǒng)WLAN Mesh中的申請者(新接入MP節(jié)點)、認證者和認證服務器。訪問請求者AR要接入網(wǎng)絡，需要向PDP認證用戶身份，同時PDP還需要驗證AR的平臺身份和平臺完整性，只有當上述驗證全部通過后，PDP才允許AR接入網(wǎng)絡。AR和PDP之間的通信必須通過PEP的轉發(fā)。多個AR可以請求同一個PEP的服務，一個PEP也可以請求多個AR的服務。、 Mesh安全架構：Mesh安全關聯(lián) MSAWLAN Mesh 網(wǎng)絡使用傳統(tǒng)的IEEE ，主要由網(wǎng)關節(jié)(MPP) 、接入點 (MAP) 以及Mesh路由器 (MP) 組成。Mesh 網(wǎng)絡特有的多跳自組織特性導致其特有的安全目標，例如 (1) Mesh節(jié)點間的雙向認證； (2) 各跳端到端鏈路數(shù)據(jù)流量的機密性和完整性保護； (3) Mesh 節(jié)點的接入控制和管理。為了針對性解決這些安全問題，IEEE 草案中提出了一套全新的安全架構Mesh安全關聯(lián) (MSA，Mesh Security Association) 。密鑰體系是整個MSA 安全架構的核心和最終目標。一個MP 只有通過身份認證后建立起一套密鑰體系才被允許在網(wǎng)絡中發(fā)起通信。MSA 架構將參與安全交互的MP 節(jié)點分成3種角色：MKD、MA和Candidate MP。Candidate MP是指希望加入Mesh網(wǎng)絡的節(jié)點[9]。MA是具備為Candidate節(jié)點提供認證服務資格的節(jié)點，它能夠建立并維護一條通往MKD 的安全鏈路以保證經(jīng)其轉發(fā)的Candidate MP 證信息的安全。 MKD與外部認證服務器AS間存在一條安全物理鏈路，主要負責主密鑰的生成和分發(fā)以及確認MA的資格。初始MSA認證用于安全地建立MP對之間的鏈路。每一個Candidate MP至少經(jīng)過一次成功的初始MSA認證才可以在網(wǎng)絡中傳輸數(shù)據(jù)。 一個完整的MSA 認證過程可分為三個階段： PLM (Peer Link Management) 協(xié)議交互階段；EAP認證階段；MSA 四次握手階段[10]。PLM 用于協(xié)商后續(xù)階段所需的各種安全參數(shù)，并定義了密鑰選擇流程和角色選擇流程，允許MP 通信對進行存儲密鑰的協(xié)商和EAP 認證階段各自角色的選擇。 在EAP 認證階段使用EAP 框架實現(xiàn)客戶身份認證，最終將MKD 生成的PMKMA 和隨機數(shù)分發(fā)到對應的MA。MSA 四次握手階段將通過雙方共享的PMKMA 和交換的兩個隨機數(shù)生成最終的會話密鑰。并使用該會話密鑰保護傳輸數(shù)據(jù)的機密性和完整性。到此完成密鑰體系鏈路安全分支的建立。無線Mesh網(wǎng)(WMN，Wireless Mesh Network)是一種分布式網(wǎng)絡。除移動性較低外，WMN本質上是一種Ad Hoc網(wǎng)絡。它是一種由無線鏈路連接路由器和終端設備的靜態(tài)無線網(wǎng)絡，是Internet的無線版本。作為一種新型的網(wǎng)絡結構形態(tài),Mesh結構已被納入到IEEE 802．1IEEE 802．16和即將制定的IEEE 。這種網(wǎng)絡結構具有多跳、自組織、自愈的特點，是一種高容量、高速率的的寬帶無線網(wǎng)絡結構，具有廣泛的應用前景。盡管無線Mesh聯(lián)網(wǎng)技術有著廣泛的應用前景，但也存在一些影響它廣泛部署的問題。1)互操作性。目前影響無線Mesh技術迅速普及的一個重要障礙就是互操作性。正如任何一種新興的網(wǎng)絡技術剛出現(xiàn)時一樣，無線Mesh網(wǎng)絡現(xiàn)在還沒有一個統(tǒng)一的技術標準，用戶現(xiàn)在要么就只能使用某一個廠商的無線Mesh產(chǎn)品，要么面臨如何與各種不同類型的嵌入式無線設備連接的問題，這個問題目前是影響無線Mesh技術推廣使用最重要的原因。鑒于此，目前一些公司正在開發(fā)能夠適應不同無線環(huán)境的可配置的無線網(wǎng)絡設備．，互操作性有望得到一定程度的解決。但要想徹底解決互操作性問題，最終還需要業(yè)界制定統(tǒng)一的無線Mesh技術標準。2)通信延遲。既然在Mesh網(wǎng)絡中數(shù)據(jù)通過中間結點進行多跳轉發(fā)，每一跳至少都會帶來一些延遲，隨著無線Mesh網(wǎng)絡規(guī)模的擴大，跳接越多，積累的總延遲就會越大。一些對通信延遲要求高的應用，如話音或流媒體應用等，可能面臨無法接受的延遲過長的問題。3)安全。與WLAN的單跳機制相比，無線Mesh網(wǎng)絡的多跳機制決定了用戶通信要經(jīng)過更多的結點。而數(shù)據(jù)通信經(jīng)過的結點越多，安全問題就越變得不容忽視。Internet本身即是使用Mesh方式進行通信的典型，它的安全隱患是眾所周知的。盡管有線網(wǎng)絡中使用的各種端到端安全技術，如虛擬專用網(wǎng)(VPN)同樣可以用來解決無線Mesh的安全問題。但正如Internet一樣，無線Mesh網(wǎng)絡的安全是一個不容忽視的問題。無線Mesh網(wǎng)絡作為一項很有前景的無線寬帶Internet接入技術，是未來無線通信的必備核心技術之一，現(xiàn)在國內(nèi)外都在積極開展相關領域的研究。針對無線Mesh網(wǎng)絡的可靠性技術研究還處于起步階段。力了使無線Mesh網(wǎng)絡發(fā)揮它的特有性能，還必須進一步研究相關技術。 參考文獻[1] Fowler T. Mesh networks for broadband access[J].IEEE Review,2001[2] 劉乃安著，無線局域網(wǎng)原理、技術與應用，西安電子科技大學出版社。[3]方旭明，移動Ad hoc ，2003[4]Bruno ,R, Conti ,M , Gregori ,E 。Mesh Networks :Commodity Multihop Ad Hoc Network. IEEE Communications Magazine. Vol .43(2005)[5]R. Poor , Wireless mesh networks ,Sensors ,February 2003[6]Xin Yu ,and Hang Liu “Implement and Evaluation of AODV with Proactive Route Announcement ”, IEEE, document, IEEE ,2005[7]裴一帆，張輪等，基于WiFi的無線網(wǎng)狀網(wǎng)。SCI/TECH INFORMATION DEVELOPMENTamp。 ECONOMY . 2005[8]劉覓，彭木根，王文博等。中國電子科技研究院學報. [9] Akyildiz , Xudong Wang, A survey on wireless mesh networks ,IEEE Communications Magiazine,43(9),2005[10]李賀武，陳瑤，（二），中國教育網(wǎng)絡. 2005 第19頁
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