无线网络安全

第十章无线网络的安全技术计算机网络安全概论2一、无线网络技术概述

无线网络是在无线设备之间、无线设备与传统有线网络（如企业网、因特网）设备之间充当传输机制的网络。无线个域网(个域)无线局域网(局域)无线城域网(城域)蜂窝系统(广域)卫星通信网络（覆盖全球）3无线个域网(WPAN)蓝牙(Bluetooth)技术HomeRFIrDA4

无线个域网技术—蓝牙蓝牙(Bluetooth)IEEE802.15(WiMedia)--工作在2.4GHZ,使用跳频技术

--中低速率(目前721Kbps,Bluetooth2.012Mbps--支持语音和数据传输

--适合用无线替代电缆的场合

--低价位、低功耗

--短距离(通常<10M,最大100M)--应用渐多（无线耳机、蓝牙数码相机等）5

无线个域网技术—HomeRF专门为家庭用户设计的一种近距离网络技术标准使用跳频扩频方式，时分复用(语音),CSMA/CA协议(数据).提供TCP/IP集成，支持广播、多播.工作频率2.4GHZ，2Mbps10Mbps,>100M6

无线个域网技术—IrDAIrDA(InfraredDataAssociation)利用红外线进行点对点通信的技术FIR(FastInfrared),4Mbps,30度

VFIR,16Mbps,120度USB-IrDA设备体积小、功率低、适合设备移动需要视距传输技术7无线城域网IEEE802.16a

(WiMax:WorldInteroperabilityforMicrowaveAccess)

--数据传输率为70Mbps--覆盖范围约为50公里

--使用2GHz～11GHz频带

--在Wi-FiAP设备中嵌入IEEE802.16a接口Intel和Alcatel推出基于WiMAX无线通信技术的产品ETSI

研究HIPERMAN技术8

WWAN---蜂窝系统(CellularSystems)2G(GSM：GlobalSystemforMobilecommunications)2.5G

--GPRS(GeneralPacketRadioService)--CDMA20001x(CodeDivisionMultipleAccess)3G(UMTS:UniversalMobileTelecommunicationsSystem）--最大2Mbps--支持IP

ITU标准：

--TD-SCDMA(TimeDivision-SynchronousCodeDivisionMultipleAccess

)(基于GSM核心网，中国大唐电信)--WCDMA(基于GSM核心网，欧洲Nokia等)--CDMA2000(基于CDMA1x核心网，美国Qualcomm)后3G和4G

9卫星通信网络宽覆盖、广播能力强、无地域条件限制信道差错率、传播延迟、信道不对称无线Internet的重要组成部分卫星IP网络,宽带网络

--IPoverSatellite--IPoverSatelliteATM改进TCP、通信流量拥塞控制和协议带宽效率

10无线局域网（WLAN）三大标准系列:IEEE802.11IEEE802.11a(Wi-Fi5)IEEE802.11b(Wi-Fi:WirelessFidelity)ETSIETSIHIPERLAN/1ETSIHIPERLAN/2日本的MMAC系列标准

HiSWANaHiSWANb11IEEE802.11系列标准12三种IEEEWLAN标准比较802.11aWi-Fi5802.11bWi-Fi802.11g(兼容11b)工作频率5G

2.4G2.4G传输率54Mbps11Mbps54Mbps调制类型OFDM(正交频分复用)DSSS(直接序列展频)OFDM13两种ETSIWLAN标准比较HIPERLAN/1HIPERLAN/2工作频率

5GHZ

5GHZ带宽

20Mbps

54Mbps14802.11MAC层协调功能分布协调功能能(DCF)支持分布式基基于竞争的信信道访问(CSMA/CA)既可用于基础础设施BSS也可用于adhocIBSS接入点协调功功能(PCF)支持集中式无无竞争信道道访问将由一AP来控制对介质质的所有访问问仅用于基础设设施BSS可伸缩性较差差15WLAN的两种应用模模式基础设施模式式(Infrastructure-based)(WLAN的典型模式)adhoc模式(Infrastructure-less)16基础设施模式式(WLAN的典型模式)17adhoc模式计算机网络安安全概论181.1无线网络的安安全威胁与传统的有线线网络所共有有的：恶意的实体通通过无线网络络绕过防火墙墙的保护而获获得对内部网网络的非授权权访问。恶意用户偷窃窃合法用户的的身份信息，，在公司内部部网络或外部部网络中伪装装成合法用户户恶意用户可能能会破坏合法法用户的隐私私，并且跟踪踪他们的活动动。内部或外部的的入侵者可能能获得对网络络管理的控制制，从而破坏坏对网络的管管理。计算机网络安安全概论191.1无线网络的安安全威胁特有的安全漏漏洞：传输信息没有有加密或加密密很弱，易被被窍取、篡改改和插入无线连接的设设备可能遭到到DOS攻击手持设备容易易被盗窃，从从而暴露敏感感信息病毒或其他恶恶意的代码可可能会损害数数据或无线连连接，它们会会传播到有线线网络中去。。恶意的用户为为了发起攻击击或隐藏他们们自己的行动动而通过无线线连接接入别别人的网络中中（即中间人人攻击）恶意的用户可可能使用第三三方、非信任任的无线网络络获得使用代代理或其他组组织的网络资资源。通过AdHoc传输使得内部部攻击成为可可能。无线网络的可可靠性（节能能减耗问题等等）计算机网络安安全概论201.2无线网络的安安全现状无线局域网络络的安全标准准IEEE802.11i于2004年6月发布。该标标准包括WPA的RSN（RobustSecurityNetwork)蓝牙标准中，，安全分为三三种模式：无无安全模式、、服务层加强强安全模式和和链路层加强强安全模式。。无线自组织网网络和无线传传感器网络是是当前安全研研究的热点。。如果一个系统统靠外部指令令而形成组织织，就是他组组织；如果不不存在外部指指令，系统按按照相互默契契的某种规则则，各尽其责责而又协调地地自动地形成成有序结构，，就是自组织织。自创生、自复复制、自生长长、自适应计算机网络安安全概论212无线局域网的的安全性无线局域网的的发展是计算机网络络技术和无线线通信相结合合的产物1977年IEEE802.11b标准的制定促促使了各厂商商产品的兼容容，使无线局局域网进入了了一个飞速发发展的阶段。。无线局域网的的MAC层和物理层规规范主要有IEEE802.11b\a\g.无线局域网设设备有无线网网卡、无线网网桥、接入点点、无线路由由器等。无线局域网体体系结构主要要有两种：有有基站的结构构、没有基站站的结构。计算机网络安安全概论222无线局域网的的安全性无线局域网的的安全性包括两个方面面：访问控制制和保密性。。主要有：服务务集标识（ServiceSetID,SSID)、MAC地址过滤、WEP协议、端口访访问控制技术术（802.1X）以及2004年6月发布的IEEE802.11i标准规范。服务集标识是是对不同的AP配置不同的SSID，要求无线工工作站必须出出示正确的SSID才能访问网络络，这相当于于一个口令字字。因为每个个无线工作站站都有一个个唯一的MAC地址，通过在在AP中手工维护一一个MAC地址表可以实实现物理地址址过滤。802.1X是一种基于端端口的访问控控制技术，无无线工作站能能否访问网络络取决于认证证的结果。其其中WEP协议和802.11i标准是无线局局域网发展过过程中最重要要的安全技术术，它们是标标准安全规范范。计算机网络安安全概论232.1WEP协议WEP协议是IEEE802.11可选加密标准准，实现在MAC层。绝大多数数无线网卡和和AP供应商支持WEP协议。如果用户激活活WEP，网卡或AP将使用流密钥钥加密（StreamCipher)IEEE802.11帧中的负荷部部分，然后再再发送数据。。接收端的无无线网卡或AP将解密接收的的帧。所以，，WEP协议只在无线线发送端和无无线接收端有有效，一旦数数据进入常规规有线网络，，数据不再被被加密。并置伪随机数生成器异或并置IV密文完整性算法初始化向量密钥Seed密钥流ICV明文WEP加密过程计算机网络安安全概论242.1WEP协议并置伪随机数生成器异或IV密文完整性算法ICV’ICV相等？密钥WEP解密过程计算机网络安安全概论252.1WEP协议WEP协议的安全性性问题WEP协议没有指定定密钥分发的的机制，因为为WEP协议采用的是是共享密钥，，所以密钥分分发过程中可可能存在安全全隐患。WEP协议采用RC4算法，RC4算法本身有缺缺陷。WEP标准允许IV重复使用（平平均大约每5小时重复一次次）。这一特特性会使得攻攻击WEP变得更加容易易。WEP标准不提供自自动修改密钥钥的方法。因因此只能手动动对AP及其移动工作作站重新设置置密钥。由于于在实际情况况中，很少有有人经常更新新密钥，这样样第三方可能能收集无线局局域局的流量量，为密钥破破解提供分析析数据。早期WEP中提供40位加密----密钥强度低。。更现代的系系统提供128位的WEP;128位的密钥长度度减去24位的IV后，实际有效效的密钥长度度为104位，这在一定定程度上加强强了WEP协议。如果协议不是是非常地敏感感，WEP协议也就足够够了。但要注注意WEP并不是无懈可可击，使用WEP协议的时候，，最好使用128位密钥;另外，IV应该经常变更更，最好是每每个数据包采采用一个新的的IV。这样可以使使入侵者破解解密钥更加困困难。计算机网络安安全概论262.2IEEE802.11i简介在无线局域网网发展的早期期，MAC过滤和SSID匹配是两项主主要的安全技技术。但较弱弱，就出现了了WEP协议（加密传传输）。为了了弥补WEP的缺陷，端口口访问控制技技术（IEEE802.1x)和可扩展认证证协议（EAP）被提出来。。IEEE802.1x可以提供身份份验证的网络络访问。Wi-Fi保护接入（Wi-FiProtectedAccess，WPA）是作为通向向IEEE802.11i道路中不可缺缺少的一环而而出现的。WPA的核心是临时时密钥完整协协议（TemporalKeyProtocol,TKIP).TKIP提高了安全强强度，但没有有解决根本问问题。TKIP：和WEP一样基于RC4算法，但TKIP密钥长度是是128位，初始化化向量长度度由24位增加到48位，并对WEP协议进行了了改造：每每发一个包包重新生成成一个新的的密钥;消息完整性性检查（MIC）;具有序列功功能的初始始向量;密钥生成和和定期更新新功能计算机网络络安全概论论272.2IEEE802.11i简介2004年6月，IEEE802.11i工作组正式式发布了IEEE802.11i，以加强无无线局域网网络的安全全性。IEEE802.11i标准包括WPA和RSN两部分。RSN是AP与移动设备备之间动态态协商认证证和加密算算法。认证证方案基于于IEEE802.1X和EAP，加密算法法定义了TKIP、CCMP（Counter-Mode/CBC-MACProtocol）和WRAP（WirelessRobustAuthenticatedProtocol)三种加密机机制。CCMP机制基于AES（AdvancedEncryptionStandard)加密算法和和CCM(Counter-mode/CBC-MAC)认证方式，，是实现RSN的强制性要要求。CCMP：是一个基基于AES算法的数据据加密模式式。CCMP也采用了48位具有序列列功能的初初始化向量量IV，完整性检检测算法采采用CCM算法。AES是一种对称称的块加密密技术，使使用128位分组加密密数据，加加密密钥长长度也是128位。计算机网络络安全概论论282.2IEEE802.11i简介IEEE802.1x和EAP：IEEE802.1x是一种基于于端口的网网络访问控控制技术，，它提供了了一个用户户认证的密密钥分发的的框架，用用户只有在在通过认证证后才能访访问网络。。IEEE802.1x和EAP相互配合实实现用户认认证和密钥钥分发，IEEE802.1x本身并不提提供实际的的认证机制制。EAP对原有的机机制进行了了改进：双双向认证机机制，消除除了中间人人攻击;集中化认证证管理和动动态分配密密钥机制，，它解决了了密钥管理理上的困难难;集中策略控控制，当连连接会话超超时时，它它将激活重重新认证和和生成新的的密钥。计算机网络络安全概论论292.2IEEE802.11i简介IEEE802.1x体系结构有有三个实体体：申请者者、认证者者和认证服服务器。认认证者一般般是AP，它有两个个端口：受受控端口和和非受控端端口。非受受控端口只只允许EAP帧通过。认认证过程中中，申请者者通过非受受控端口和和AP交换信息，，若申请者者通过认证证，AP为申请者打打开受控端端口，申请请者就可以以通过受控控端口访问问网络了。。申请者认证者认证服务器器EAPoverRADIUSEAPoverLAN计算机网络络安全概论论302.2IEEE802.11i简介IEEE802.1x认证过程如如下：申请者向AP发起认证请请求;AP向认证服务务器转发申申请者的认认证请求;认证服务器器进行认证证;认证服务器器发送同意意或拒绝信信息给AP;AP发送成功信信息包或失失败数据包包给申请者者。802.11i标准中的认认证方案基基于802.1x和EAP，加密算法法为AES。动态协商认认证和加密密算法使RSN可以不断发发展，与最新的的安全水平平保持同步步，添加新新的算法应应对新的威威胁。由于于采用动态态协商、802.1x、EAP和AES，故RSN比WEP和WPA可靠得多。。缺点是RSN和以前的安安全体系不不兼容，不不能在老的的设备上运运行，只有有遵循了IEEE802.11i标准的设备备才拥有实实现加密算算法所需的的能力。申请者认证者认证服务器器EAPoverRADIUSEAPoverLAN计算机网络络安全概论论313.蓝牙安全性性是提供短距距离对等通通讯的技术术。是一种种无线数据据与语音通通信的开放放性全球规规范，以低低成本的近近距离无线线连接为基基础，为固固定与移动动设备通信信环境建立立一个特别别的连接。。其目的是是取代现有有的PC机、打印机机、传真机机和移动电电话等设备备上的有线线接口。蓝牙(Bluetooth)IEEE802.15(WiMedia)--工作在2.4GHZ,使用跳频技技术--中低速率(目前721Kbps,Bluetooth2.012Mbps--支持语音和和数据传输输--适合用无线线替代电缆缆的场合--低价位、低低功耗--短距离(通常<10M,最大100M)--应用渐多（（无线耳机机、蓝牙数数码相机等）计算机网络络安全概论论323.蓝牙安全性性安全模式：：无安全模式式：设备不不初始化任任何安全过过程。在此此工作模式式下，蓝牙牙设备工作作在杂凑模模式下，允允许其他任任何设备连连接它。服务层加强强安全模式式：在逻辑辑链路控制制和适配协协议层（L2CAP-LogicalLinkControlandAdaptationProtocolLevel)信道建立后后，安全过过程被初始始化。在此此模式下，，一个安全全管理器负负责维护访访问控制策策略以及同同别的协议议和设备用用户的接口口。各种安安全策略及及受限访问问的信任级级别将被定定义。即一些服务可可以被访问问而另一些些服务不能能被访问，，也由此引引入了授权权的概念。链路层加强强安全模式式：信道建建立之前，，链路层加加强安全模模式被初始始化。是一一种内建的的安全机制制，支持认认证和加密密。这种机机制基于成成对设备秘秘密链路密密钥的基础础上，为生生成此密钥钥，当两个个设备第一一次通信的的时候，引引入了一个个匹配过程程。计算机网络络安全概论论333.1服务层安全全加强模式式安全管理器器负责维护护访问控制制策略和别别的设备的的接口以及及设备用户户。所以通通过安全管管理器，可可以控制同同意对一些些设备的访访问，而拒拒绝对另一一些设备的的访问。即即设备A是否容许访访问服务X。安全管理器器执行以下下几个任务务：保存与服务务相关的安安全信息保存与设备备相关的安安全信息通过协议实实现或应用用程序来答答复访问请请求在连接应用用程序前执执行认证和和加密初始化或处处理来自设设备用户的的输入，并并在设备层层建立信任任关系启动质询PIN登录。计算机网络络安全概论论343.1服务层安全全加强模式式

UserInterface

ApplicationApplicationApplicationSecurityManagerRFCOMM(orothermultiplexingProtocol)L2CAP

HCI

LinkManager/LinkController

QueryRegistrationDeviceDatabaseServiceDatabaseGeneralMgmtEntity蓝牙安全体系结构存储设备相相关信息息。有三种种信任级别别：Trusted(先前已被认认证且链路路密钥被保保存在数据据库中的设设备）、Untrusted(不被信任的的设备）、、未知设备备，没有任任何安全信信息可以获获得。存储服务的的安全级别别。分为三三个安全层层次：需要要授权的服服务、需要要认证的服服务和需要要加密的服服务计算机网络络安全概论论353.1服务层安全全加强模式式访问被信任任服务的流流程：远端设备请请求访问;连接请求提提交给L2CAP;L2CAP请求安全管管理器决定定是否同意意访问安全管理器器查询设备备和服务数数据库。如果设备是是被信任的的设备，则则或者执行行认证和授授权，或者者不需要执执行（依赖赖于具体实实现）如是非信任任设备，安安全管理器器或终止设设备的连接接，或者实实行授权。。当交换链链路密钥时时，认证将将会发生。。安全管理理可能会呼呼叫应用层层协议执行行应用层认认证方案，，这一点依依赖于控制制访问的安安全策略。。通过安全全管理接口口，别的安安全策略也也可以被支支持。然后，安全全管理器决决定访问服服务是否需需要链路加加密。如果果需要，在在L2CAP协议层，密密钥将被协协商和交换换，继续建建立连接过过程。计算机网络络安全概论论363.2链路层安全全加强模式式是指信道建建立之前，，初始化蓝蓝牙设备的的安全过程程。是一种种内建的安安全机制，，这种机制制支持认证证和加密，，它基于秘秘密链路密密钥的基础础上。为了了生成该密密钥，两个个设备第一一次通讯时时，使用一一个称为匹匹配的过程程。链路层存在在四种不同同的实体来来保证安全全。唯一的的48位蓝牙设备备地址、用于认证的的128位链路密钥钥（LinkKey)、8-128位不等长的的加密密钥钥、128位随机数。加密密钥钥取自于初初始化时期期，通常来来自于认证证密钥。每每次加密激激活过程都都产生新的的加密密钥钥。链路层层安全是通通过认证、、匹配和加加密完成。。计算机网络络安全概论论373.2链路层安全全加强模式式密钥管理：：链路密钥钥在初始化化阶段生成成。这个阶阶段两台正正在通信的的设备被关关联或绑定定。用户输输入相同的的PIN给两台设备备，两台关关联的设备备同时导出出链路密钥钥。初始化化完成后，，链路自动动认证和进进行链路加加密。在蓝蓝牙设备使使用的PIN码的长度在在1个字节和16个字节之间间变化。PIN通过E2算法生成链链路密钥。。链路密钥钥分为组合合密钥、单单元密钥、、主密钥和和初始密钥钥。组合密密钥和单元元密钥是半半永久化的的密钥，单单元密钥是是每个设备备特有的私私有密钥，，组合密钥钥由通信双双方的地址址确定。主主密钥用于广播，，初始密钥仅仅在初始化化过程中有有效。链路路密钥、96位的密码偏偏移（COF）和128位的随机数数作为参数数，利用E3生成报文加加密密钥。。报文加密密进程由链链路管理程程序启动，，加密进程程在每次运运行时都生生成不同的的报文密钥钥。PIN链路密钥96位密码偏移128位的随机数报文加密密钥E3加密算法E2算法计算机网络络安全概论论383.2链路层安全全加强模式式认证：蓝牙牙中的鉴权权采用竞争争-应答机制。。申请者对对密钥字的的确认使用用对称密钥钥字经2-MOV协议进行认认证。申请者传送送一个48位的地址给给验证者。。验证者传送送一个128位的随机数数给申请者者。验证者使用用地址、随随机数、链链路密钥作作为输入，，利用E1算法计算认认证响应。。申请者执执行相同的的过程。申请者返回回计算结果果给验证者者如果两者计计算结果相相等，则继继续连接建建立过程。。计算机网络络安全概论论393.2链路层安全全加强模式式加密：蓝牙牙规范允许许3种不同的加加密模式支支持加密：：加密模式式1，任何流量量都没有加加密;加密模式2，广播流量量没有被加加密，但单单播流量被被加密。加加密模式3，所有的信信息都被加加密。加密密过程如下下：链路密钥、、时钟信号号、地址和和随机数作作为输入，，利用密钥钥生成器计计算出加密密密钥。加密密钥、、系统时钟钟和蓝牙设设备地址作作为参数，，利用E0算法生成密密钥流。密钥流和明明文异或，，生成密文文;和密文异或或生成明文文。计算机网络络安全概论论403.3蓝牙安全问问题蓝牙安全性性是相对的的，在其体体系中有诸诸多弱点可可以利用：：单元密钥重重用的问题题单元密钥是是蓝牙设备备单元生成成的链路密密钥，单元元密钥在互互相信任地地利用同一一单元密钥钥匹配的设设备间使用用是安全的的。但如果果存在这样样一种情况况，A设备和B设备通讯使使用A的单元密钥钥。过一段段时间，A和C通讯，，也同同样使使用A的单元元密钥钥。而而B保存了了A的单元元密钥钥。这这样B就可以以使用用A的单元元密钥钥解密密A和C的数据据流，，或者者冒充充C。所以以具有有相同同单元元密钥钥的设设备可可以模模拟其其他任任何和和它匹匹配的的设备备。PIN码.用于生生成链链路密密钥的的PIN太短，，容易易被第第三方方猜到到。不不存在在生成成分布布式系系统的的PIN的方法。。在具有有很多用用户的蓝蓝牙网络络建立PIN非常困难难。规模模性问题题会产生生安全问问题。计算机网网络安全全概论413.3蓝牙安全全问题认证问题题。Chengallge-response机制的伪伪随机数数生成器器，可能能会产生生一个静静态的或或循环产产生的伪伪随机数数。不存在用用户认证证。只有有设备认认证。设备认证证方案仅仅仅是单单向的，，可能会会遭到中中间人攻攻击，因因此双向向认证机机制应该该被采纳纳。其他安全全问题蓝牙设备备应开发发限定非非限制的的用户请请求连接接的功能能，如超超时功能能。隐私安全全，如果果一个特特定用户户的蓝牙牙设备被被捕获，，则这个个用户的的活动就就可能被被跟踪。。不存在端端到端的的安全。。被加密密的信息息仅在两两个蓝牙牙设备中中间被加加密。审审计等安安全服务务不存在在，可以以在蓝牙牙网络中中的特定定点利用用这些安安全服务务。计算机网网络安全全概论424第三代移移动通信信网的安安全性3G不仅提供供了更高高的带宽宽，而且且允许人人们以安安全的方方式传输输音频和和视频信信息。UMTS（UniversalMobileTelecommunicationSystem)是最重要要的3G标准，它它的安全全方案有有如下一一些功能能：双向向认证、、密钥协协商、块块加密、、完整性性算法和和加密算算法。安全体系系结构由由一些安安全功能能和安全全机制组组成。安安全功能能分为5类，每一一类面对对特定的的安全威威胁并且且到达某某一安全全目标。。UMTS的五类功功能是：：网络接入入安全:提供安全全地访问问3G服务并且且防止对对无线链链路的攻攻击网络域安安全：保保证服务务商网络络中的结结点安全全地交换换信令并并且防止止对有线线网络的的攻击。。用户域安安全：安安全地访访问移动动站应用域安安全：是是使在用用户方和和服务提提供方的的应用程程序安全全地交换换信息。。安全的可可视性和和可配置置性：使使用户明明白提供供了那些些安全措措施并且且这些安安全服务务的提供供是否依依赖于安安全功能能的激活活。计算机网网络安全全概论434第三代移移动通信信网的安安全性用户应用用服务商应应用终端设备用户业务务识别模式式移动终端端接入网络业务网络家用环境传输层家/业务层应用层UMTS的安全体体系计算机网网络安全全概论444第三代代移动动通信信网的的安全全性网络接接入安安全：：分为为实体体认证证、加加密和和数据据完整整性三三类。。实体认认证：：包括括用户户及网网络认认证。。用户认认证：：用服服务的的网络络去证证实用用户的的身份份网络认认证:用户去去证实实他所所连接接的网网络是是用户户归属属网络络授权权的服服务网网络数据加加密：：包括括算法法与密密钥的的协商商、数数据的的保密密性问问题。。加密算算法：：移动动设备备和服服务网网络能能够安安全地地协商商加密密算法法。加密密密钥：：移动动设备备用户户和服服务网网络保保持密密钥一一致。。用户数数据的的保密密性：：第三三方不不能通通过无无线接接口偷偷听用用户数数据。。信令数数据的的保密密性：：第三三方不不能通通过无无线接接口偷偷听信信令数数据。。数据完完整性性：包包括完完整性性算法法及密密钥的的协商商一致致等。。完整性性算法法：移移动设设备和和服务务网络络能够够安全全地协协商完完整性性算法法完整性性密钥钥：移移动设设备用用户和和服务务网络络保持持完整整性密密钥一一致。。数据和和信令令的完完整性性：该该属性性能够够验证证接收收方接接收到到的数数据是是来自自发送送方，，数据据并没没有在在发送送过程程中被被第三三方修修改。。接收收到的的信令令也是是原始始的信信令。。计算机机网络络安全全概论论454第三代代移动动通信信网的的安全全性网络域域安全全：分分为网网络设设备认认证、、数据据安全全、数数据完完整性性和数数据源源认证证三类类。网络设设备认认证：：服务务商的的一个个网络络设备备和另另一个个网络络设备备相互互认证证，网网络设设备间间在交交换数数据时时能相相互识识别。。数据安安全：：服务务商设设备在在交换换数据据时不不能被被第三三方偷偷听，，数据据必须须加密密。密密钥通通过密密钥协协商机机制而而获得得。数据完完整性性和数数据源源认证证：接接收方方可以以验证证接收收到的的数据据是来来自于于发送送方，，在数数据传传送过过程中中没有有被修修改。。完整整性密密钥通通过协协商而而获得得。计算机机网络络安全全概论论464第三代代移动动通信信网的的安全全性用户域域安全全：包包括USIM识别用用户以以及终终端设设备识识别USIM两部分分。USIM识别用用户：：UMTSSIM对用户户进行行认证证后，，用户户才能能无限限制地地访问问UMTSSIM，否则则用户户对UMTSSIM的访问问受到到限制制。终端设设备识识别UMIS：终端端设备备对UMTSSIM的访问问是受受限的的，终终端设设备对对UMTSSIM进行认认证后后才能能无限限制地地访问问USTMSIM。应用域域安全全确保服服务方方和终终端应应用间间传送送的数数据是是安全全的，，网络络服务务方可可以选选定安安全级级别。。服务务方和和终端端应用用间传传送的的数据据是通通过应应用安安全通通道的的。所所以，，数据据在整整个传传输过过程中中（无无线和和有线线部分分），，不能能被窃窃听。。计算机机网络络安全全概论论474第三代代移动动通信信网的的安全全性安全的的可视视化和和可配配置：：可视性性：安安全措措施是是否对对用户户透明明，安安全事事件是是否通通知用用户。。无线连连接部部分安安全性性：通通知用用户在在无线线接入入时，，数据据是否否加密密。有线连连接部部分的的安全全性：：通知知用户户数据据在有有线网网络传传输时时，是是否被被加密密。安全等等级：：通知知用户户服务务商所所提供供的安安全等等级。。可配置置性：：用户户和其其手持持设备备可配配置是是否使使用或或提供供某项项服务务。启用、、禁止止用户户USIM认证接受、、拒绝绝非加加密呼呼入。。是否建建立非非加密密呼叫叫。接受、、拒绝绝某些些非加加密算算法。。计算机机网络络安全全概论论485移动AdHoc网络的的安全全性移动自自组网网（AdHoc)是一种种新型型的无无线网网络。。这是是一种种对等等网络络具有有网络络自主主性、、动态态拓朴朴、带带宽限限制和和变化化的链链路容容量、、能量量限制制、多多跳通通信、、分布布式控控制、、有限限的安安全性性等特特征。。它同同一般般的无无线网网络不不同，，不依依赖于于固定定的基基础设设施。。它由由具有有无线线收发发能力力的节节点组组成，，各节节点互互相连连接而而形成成移动动自组组网络络。移移动自自组网网络主主要应应用于于军事事和对对安全全敏感感的环环境。。安全全性和和可靠靠性是是它的的最大大考验验。对等(Peer-to-Peer，简写写为P2P)网络是是指由由具有有同等等角色色和能能力的的独立立结点点所组组成的的计算算机网网络。。据此此特性性，其其结点点也称称为对对等结结点(peers)。对等等网络络的参参与者者既是是资源源(服务和和内容容)提供者者(Server)，也是是资源源(服务和和内容容)获取者者(Client)计算机机网络络安全全概论论495.1移动AdHoc网络的的安全全目标标可用性性：当当网络络受到到攻击击时，，仍然然存活活的能能力。。DOS可能在在任何何移动动自组组网络络的任任何一一层发发生。。在物物理层层和MAC层，敌敌对方方可能能在物物理信信道发发射较较强的的信号号来阻阻塞通通讯。。在网网络层层，敌敌对方方可能能破坏坏网络络协议议。在在高层层，可可能破破坏高高层服服务。。如密密钥管管理服服务。。机密性性：确确保信信息对对未授授权第第三方方是保保密的的。路路由信信息也也需要要保密密，路路由信信息可可能会会为对对方指指明攻攻击的的目标标。完整性性：是是指信信息在在传送送过程程中没没有被被破坏坏。无无线信信道的的干扰扰以及及恶意意的攻攻击都都可能能破坏坏信息息的完完整性性。可认证证性：：确认认对方方节点点的身身份。。抗抵赖赖性：：当从从被占占领节节点收收到错错误信信息时时，抗抗抵赖赖性可可以确确保利利用该该消息息通知知其他他节点点该节节点已已被对对方占占领。。计算机网网络安全全概论505.2移动AdHoc网络的面面临的考考验无线信道道使得对对AdHoc网络的偷偷听、伪伪装、消消息重放放、消息息修改等等攻击非非常容易易。偷听听破坏机机密性,主动攻击击可能被被敌方删删除消息息、插入入错误消消息、修修改消息息、以及及伪装成成一个合合法的节节点，这这样破坏坏了网络络的可用用性、数数据的完完整性、、可认证证性以及及抗抵赖赖性。初始序列列号猜测测是在信信息对抗抗中谋求求信息优优势的一一项关键键技术。。采用混混沌时间间序列分分析方法法和线性性回归法法，提出出了一种种新的初初始序列列号猜测测算法。。并加以以验证和和形式化化政明，，结果表表明，该该方法增增大了TCPReset攻击的成成功概率率，攻击击发送17个RST包在10毫秒之内内即可断断开目标标TCP连接。。目前操操作系统统的ISN生成算法法仍然存存在安全全风险。。计算机网网络安全全概论515.2移动AdHoc网络的面面临的考考验节点可能能布置在在敌对环环境中。。不仅要要考虑到到从外部部网络发发生的恶恶意攻击击，而且且应该考考虑从这这些被占占领的节节点上发发生的攻攻击，因因此应该该有分布布式体系系结构。。拓朴结构构和成员员是动态态的，节节点之间间的信任任关系也也是动态态变化的的。因此此只具有有静态安安全解决决方案是是不够的的，其安安全机制制应能适适应它的的动态变变化。最后，AdHoc网络可能能包括成成百成千千个节点点，因此此，安全全机制应应该适应应大规模模网络。。计算机网网络安全全概论525.3移动AdHoc网络的安安全研究究现状主要集中中于安全全路由、、密钥管管理、被被俘节点点探测和和入侵检检测等方方面。安全路由由主要可可分为三三类：先应式（（Proactive),它是一种种表驱动动式（TableDriven)路由，这这一类中中有平面面路由方方案（FlatRouting)有DSDV、WRP、FSR等、分级级路由方方案（HierarchicalRouting)有Bergano等;反应式（（Reactive),它是一种种随选式式安全（（On-Demand)路由，主主要有LMR、AODV、DRS等;混合式（（Hybird),即区域路路由（Zone).安全路由由研究的的主要目目的是为为了在部部分节点点被占领领或路由由协议受受到攻击击时它仍仍然存活活的能力力。身份安全全认证和和密钥管管理策略略，可以以用来对对付网络络外部的的攻击者者。节点点的认证证是排除除外部攻攻击节点点的有效效手段。。自组织织公共密密钥机制制、基于于PKI的局部化化认证机机制、异异步分布布式密钥钥管理策策略等。。IDS。是分布布式的只只能收集集到局部部不完整整的信息息进行综综合判断断。目前前对AdHocIDS的研究还还不很充充分，主主要体现现在：数数据不充充分，容容易漏报报;由于需要要全局联联合分析析，对性性能影响响较大;无法区分分DOS服务还是是节点处处于服务务区外;无法解决决假报情情况。计算机网网络安全全概论536.无线传感感器网络络的安全全性随机分布布的集成成有传感感器、数数据处理理单元和和通信模模块的微微小节点点通过自自组织的的方式构构成网络络，借助助于节点点中内置置的形式式多样的的传感器器测量所所在周边边环境中中的热、、红外、、声纳、、雷达和和地震波波信号，，从而探探测包括括温度、、湿度、、噪声、、光强度度、压力力、移动动物体大大小、速速度和方方向等众众多人们们感兴趣趣的物质质现象。。在通信方方式上，，虽可采采用有线线、无线线、红外外和光等等多种形形式，但但一般认认为短距距离的无无线低功功率通信信技术最最适合于于传感器器网络使使用，一一般称为为无线传传感器网网络。计算机网络络安全概论论546.1无线传感器器网络的体体系结构基站Internet任务管理器敌方或妥协协节点传感节点计算机网络络安全概论论556.2无线传感器器网络的节节点特征微小、低价价、低耗节节点能耗运行时时一般只有有10毫安，睡眠眠时10微安可密集部署署在观察目目标附近自主处理能能力----节点可动态态增加或减减少计算机或控控制一个或或多个传感感器，并且且利用无线线连接接入入外部网络络范围一般只只有几十米米计算机机、传传感器器、天天线和和电池池组封封装在在一个个微小小容器器中。。由此可可见：：传统网网络安安全机机制不不能直直接应应用于于传感感器网网络中中传感器器设备备在计计算能能力、、能耗耗、通通讯能能力等等方面面受到到限制制节点部部署在在可以以访问问的区区域，，易受受到物物理上上的攻攻击传感器器网络络和它它的物物理环环境紧紧密交交互，，也带带来了了安全全问题题计算机机网络络安全全概论论566.3无线传传感器器网络络中的的密钥钥建立立问题题传感器器节点点需要要和它它的邻邻居节节点以以及信信息汇汇聚节节点建建立密密钥。。在全网网内建建立共共享密密钥。。利用共共享密密钥去去建立立链路路密钥钥，一一对通通讯设设备建建立了了链路路密钥钥后删删除共共享密密钥（（不利利于节节点的的动态态增加加与删删除））利用公公共密密钥加加密（（DH）机制制建立立密钥钥。好好处是是一个个节点点可以以和另另一个个节点点建立立安全全密钥钥。在每一一对通通讯设设备间间预先先配置置对称称密钥钥，但但扩展展性不不好利用一一个可可信的的基站站在节节点启启动时时分发发密钥钥给节节点，，这种种机制制对基基站的的健壮壮性要要求较较高。。未来的的研究究是希希望获获得包包括更更好随随机密密钥和和公共共密钥钥等方方案。。目的的是为为了建建立健健壮的的密钥钥分发发机制制。当前的的研究究进展展主要要集中中于密密钥的的分发发和管管理，，解决决的消消息层层面的的安全全问题题。计算机机网络络安全全概论论576.4安全传传感器器网络络的其其它问问题加密和和认证证：当当数据据被加加密时时，需需要在在开销销和安安全水水平两两方面面平衡衡。对对于点点点通通讯、、端端端加密密能够够获得得较高高的安安全效效果，，这需需要在在全网网范围围内建建立密密钥以以及它它们相相互兼兼容。。共享享密钥钥简化化了这这种工工作，，但中中间节节点可可以偷偷听数数据流流。早早期的的传感感器网网络使使用链链路层层加密密。硬件加加密只只会减减少计计算量量，不不会缩缩短数数据包包的长长度，，近来来研究究表明明软件件加密密对当当今传传感器器应用用已足足用。。加州州大学学的TinySec系统它它仅增增加了了5%-10%的开销销。加加密仅仅仅增增加数数据包包的长长度，，对于于吞吐吐量和和延迟迟几乎乎没有有影响响。计算算机机网网络络安安全全概概论论586.4安全全传传感感器器网网络络的的其其它它问问题题隐私私性性。。需需要要相相关关法法律律法法规规以以及及技技术术上上的的响响应应。。反拒拒绝绝服服务务攻攻击击。。常常用用办办法法是是利利用用扩扩频频技技术术。。当当阻阻塞塞仅仅仅仅影影响响一一部部分分网网络络的的时时候候，，可可以以利利用用高高级级的的方方法法，，使使数数据据流流绕绕过过被被阻阻塞塞的的网网络络部部分分。。更更高高级级的的方方法法还还在在研研究究。。安全全路路由由。。当当前前路路由由协协议议有有许许多多不不足足：：攻击击者者可可以以利利用用DOS攻击击而而阻阻塞塞路路由由，，注注入入错错误误的的路路由由信信息息包包导导致致路路由由的的不不一一致致性性。。简单单的的认认证证可可以以防防止止注注入入攻攻击击，，但但攻攻击击者者可可以以利利用用重重放放攻攻击击。。路由由协协议议特特别别容容易易受受到到节节点点捕捕获获攻攻击击，，攻攻击击者者通通过过对对路路由由协协议议的的分分析析，，捕捕获获一一个个节节点点，，从从而而控控制制整整个个网网络络。。需需要要设设计计更更高高级级的的安安全全路路由由协协议议。。计算算机机网网络络安安全全概概论论596.4安全全传传感感器器网网络络的的其其它它问问题题节点点捕捕获获：：在在传传统统网网络络中中，，物物理理上上的的安安全全是是可可以以实实现现的的。。而而传传感感器器网网络络的的节节点点通通常常放放在在攻攻击击者者能能够够接接近近的的地地方方，，从从而而使使得得攻攻击击者者可可以以捕捕获获传传感感器器节节点点，，修修改改程程序序，，设设置置置置换换他他们们的的恶恶意意的的程程序序。。一些些研研究究者者设设计计一一种种路路由由协协议议反反抗抗这这种种攻攻击击，，在在发发送送每每一一个个路路由由信信息息包包的的同同时时发发送送一一些些无无关关的的路路由由信信息息包包，，以以进进行行一一致致性性验验证证。。9、静夜夜四无无邻，