無線網(wǎng)絡(luò)安全培訓(xùn)課程

1、無線網(wǎng)絡(luò)概述 無線網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀：新技術(shù)新技術(shù)層出不窮、新名詞新名詞應(yīng)接不暇 無線局域網(wǎng)(WLAN)、無線個(gè)域網(wǎng)(WPAN)、無線體域網(wǎng)(WBAN)、無線城域網(wǎng)(WMAN)、無線廣域網(wǎng)(WWAN) 移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)、無線Mesh網(wǎng)絡(luò) Wi-Fi、WiMedia、WiMAX IEEE 、IEEE 、 固定寬帶無線接入、移動(dòng)寬帶無線接入 藍(lán)牙、紅外、HomeRF、UWB、ZigBee GSM、GPRS、CDMA、3G、超3G、4G . 3/6/20221無線網(wǎng)絡(luò)概述無線網(wǎng)絡(luò)開展史3/6/20222 蜂窩技術(shù)經(jīng)歷了漫長的開展之路：蜂窩技術(shù)經(jīng)歷了漫長的開展之路： 早期使用早期使

2、用800MHz頻率來傳遞模擬信頻率來傳遞模擬信號(hào)號(hào) 隨后出現(xiàn)的個(gè)人通信效勞隨后出現(xiàn)的個(gè)人通信效勞PCS使使用用1850MHz的頻率的頻率 Sprint公司公司(斯普林特斯普林特)是是PCS效勞的效勞的主要提供商主要提供商 一些移動(dòng)運(yùn)營商也開始使用數(shù)字技術(shù)一些移動(dòng)運(yùn)營商也開始使用數(shù)字技術(shù): TDMA時(shí)分多址時(shí)分多址 CDMA碼分多址碼分多址 GSM全球移動(dòng)通信系統(tǒng)全球移動(dòng)通信系統(tǒng) 3G (WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA) 4G(TDD-LTE,FDD-LTE)！無線網(wǎng)絡(luò)概述無線網(wǎng)絡(luò)分類3/6/20223無線網(wǎng)絡(luò)無線網(wǎng)絡(luò)( (按傳輸范圍按傳輸范圍) )無線個(gè)域網(wǎng)（Wireless

3、Personal Area Network, WPAN）無線局域網(wǎng)（Wireless Local Area Network, WLAN ）無線城域網(wǎng)（Wireless Metropolitan Area Network, WMAN）無線廣域網(wǎng)（Wireless Wide Area Network, WWAN）傳輸距離：10m左右典型技術(shù)：IEEE 802.15 (WPAN) Bluetooth藍(lán)牙 ZigBee傳輸速率：10Mbit/s傳輸距離： 幾十米幾千米典型技術(shù)： IEEE 802.11 a,b,g,i,n傳輸速率：11300Mbit/s傳輸距離：城市大局部地區(qū)典型技術(shù)： IEEE 80

4、2.16 WiMAX*:有的分類也將其作為3G 標(biāo)準(zhǔn)之一 IEEE 802.20 MBWA，移動(dòng)寬帶無線接入系統(tǒng)主要是通過移動(dòng)通信衛(wèi)星進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的網(wǎng)絡(luò)典型技術(shù)：2G3G傳輸速率：2Mbit/s4G無線網(wǎng)絡(luò)概述無線網(wǎng)絡(luò)分類 IEEE 關(guān)于無線網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)：2022-3-64IEEE標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)定義定義802.11無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)802.11a54Mbps無線聯(lián)網(wǎng)802.11b11Mbps無線聯(lián)網(wǎng)802.11g54Mbps無線聯(lián)網(wǎng)802.11n100Mbps無線聯(lián)網(wǎng)802.11r紅外無線聯(lián)網(wǎng)802.15無線個(gè)域網(wǎng)（PAN）802.16無線城域網(wǎng)（WMAN）802.20固定無線寬帶無線網(wǎng)絡(luò)概述補(bǔ)充無線網(wǎng)絡(luò)

5、設(shè)備 個(gè)人移動(dòng)設(shè)備：個(gè)人移動(dòng)設(shè)備：PDA個(gè)人數(shù)字助理、個(gè)人數(shù)字助理、 、平板、平板電腦電腦 無線聯(lián)網(wǎng)設(shè)備：網(wǎng)絡(luò)適配器、接入點(diǎn)無線聯(lián)網(wǎng)設(shè)備：網(wǎng)絡(luò)適配器、接入點(diǎn)AP、WLAN交換機(jī)、無線路由器、無線網(wǎng)橋、無線中繼交換機(jī)、無線路由器、無線網(wǎng)橋、無線中繼器、天線器、天線 無線無線IP VoIP 射頻標(biāo)簽射頻標(biāo)簽RFID 工業(yè)或商業(yè)無線應(yīng)用：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)工業(yè)或商業(yè)無線應(yīng)用：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)WSN3/6/20225 WLAN可能出現(xiàn)檢測錯(cuò)誤的情況：可能出現(xiàn)檢測錯(cuò)誤的情況： 檢測到信道空閑，其實(shí)并不空閑檢測到信道空閑，其實(shí)并不空閑 檢測到信道忙，其實(shí)并不忙檢測到信道忙，其實(shí)并不忙 WLAN不能使用碰撞檢測，

6、那就應(yīng)該盡量減少碰撞不能使用碰撞檢測，那就應(yīng)該盡量減少碰撞的發(fā)生的發(fā)生 委員會(huì)對(duì)委員會(huì)對(duì)CSMA/CD進(jìn)行了修改，把碰撞檢測修改為進(jìn)行了修改，把碰撞檢測修改為碰撞防止碰撞防止CA(Collision Avoidance) CSMA/CA CSMA/CA設(shè)計(jì)的思路：盡量減少碰撞發(fā)生的概率設(shè)計(jì)的思路：盡量減少碰撞發(fā)生的概率3/6/20226WLAN概述WLAN 協(xié)議體系結(jié)構(gòu)3/6/20227WLAN平安WLAN 平安體系WEP，1999年802.11i(2004.6通過)802.11i工作組（2001.5成立）采用AES取代RC4使用802.1x協(xié)議進(jìn)行用戶認(rèn)證Wi-Fi訪問保護(hù)（WPA）中國WA

7、PIWPA：2003WPA2：2004在被批準(zhǔn)前，由于市場對(duì)WLAN平安要求十分迫切，Wi-Fi聯(lián)盟聯(lián)合任務(wù)組的專家共同提出了WPAWi-Fi Protected Access標(biāo)準(zhǔn)WPA標(biāo)準(zhǔn)專門對(duì)WEP協(xié)議的缺乏進(jìn)行了改進(jìn)，兼容和現(xiàn)有的WEP標(biāo)準(zhǔn)2003年公布2006年修正3/6/20228WLAN平安WEP)生成一個(gè)生成一個(gè)IV，并進(jìn)行，并進(jìn)行密鑰的預(yù)先選擇密鑰的預(yù)先選擇IV (24)XOR明文明文數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)ICVCRC32計(jì)算明文計(jì)算明文的的ICV密文密文WEPWEP加密過程加密過程SK (40)+RC4密鑰流密鑰流組合組合IV和密鑰，并使和密鑰，并使用用RC4生成密鑰流生成密鑰流64 Q

8、：為何需要計(jì)算：為何需要計(jì)算ICV？ A ：驗(yàn)證數(shù)據(jù)完整性：驗(yàn)證數(shù)據(jù)完整性CRC32算法算法 Q：為何需要使用：為何需要使用IV？ A ： 創(chuàng)立一個(gè)新密鑰流，從而防止重復(fù)使用密鑰創(chuàng)立一個(gè)新密鑰流，從而防止重復(fù)使用密鑰 Q：發(fā)送者應(yīng)將哪些信息發(fā)送給接收者？：發(fā)送者應(yīng)將哪些信息發(fā)送給接收者？ Q：接收者如何進(jìn)行解密？：接收者如何進(jìn)行解密？3/6/20229WLAN平安WEP)3/6/202210WLAN平安WEP)ICV2IV+RC4密鑰流密鑰流XOR密文密文數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)ICVICV=ICV2？IV密文密文密鑰編號(hào)密鑰編號(hào)WEPWEP解密過程解密過程 定義了新的平安體系： TSN過渡平安網(wǎng)絡(luò)：一個(gè)能支

9、持WEP設(shè)備的RSN，以使現(xiàn)今網(wǎng)絡(luò)方便的遷移到RSN(軟件升級(jí)) RSN鞏固平安網(wǎng)絡(luò)：需要更換硬件設(shè)備 WPA 在獲得批準(zhǔn)以前，由Wi-Fi聯(lián)盟提出保護(hù)接入WPA體系來暫時(shí)替代RSN，它不是IEEE標(biāo)準(zhǔn)，但是草案中的一局部 Wi-Fi聯(lián)盟要求兼容WPA的設(shè)備能夠在獲批準(zhǔn)后升級(jí)到與兼容3/6/202211WLAN平安WEP) 的協(xié)議結(jié)構(gòu)的協(xié)議結(jié)構(gòu)3/6/202212上層認(rèn)證機(jī)制EAP訪問控制保密協(xié)議TKIPCCMPWRAPTKIP： Temporal Key Integrity Protocol，暫時(shí)密鑰完整性協(xié)議CCMP：計(jì)數(shù)器模式密碼塊鏈消息完整碼協(xié)議WRAP： Wireless Robus

10、t Authenticated Protocol，無線增強(qiáng)認(rèn)證協(xié)議WLAN平安WEP)WRAP：使用：使用OCB模式，因?yàn)槟Ｊ?，因?yàn)閷＠麊栴}最終最專利問題最終最為的可選模式為的可選模式實(shí)際等于被舍棄實(shí)際等于被舍棄 加密機(jī)制加密機(jī)制TKIP暫時(shí)密鑰完整性協(xié)議暫時(shí)密鑰完整性協(xié)議 加強(qiáng)加強(qiáng)WEP設(shè)備上的設(shè)備上的WEP協(xié)議的密碼套件，是為了解協(xié)議的密碼套件，是為了解決決WEP協(xié)議存在的問題，同時(shí)又要使協(xié)議存在的問題，同時(shí)又要使WEP設(shè)備能夠設(shè)備能夠通過軟件升級(jí)來支持通過軟件升級(jí)來支持TKIP既要保持兼容，又要解既要保持兼容，又要解決決WEP的平安缺陷；是包裹在的平安缺陷；是包裹在WEP外面的一套算外面

11、的一套算法法 設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)TKIP的限制：的限制： 軟件升級(jí)軟件升級(jí) 許多許多WEP設(shè)備的設(shè)備的CPU負(fù)荷已經(jīng)很高，正常的通信已負(fù)荷已經(jīng)很高，正常的通信已經(jīng)使用了經(jīng)使用了CPU90%的能力，所以的能力，所以TKIP引入負(fù)荷要盡引入負(fù)荷要盡量小量小 許多許多WEP設(shè)備使用硬件實(shí)現(xiàn)設(shè)備使用硬件實(shí)現(xiàn)RC4來降低來降低CPU負(fù)荷，負(fù)荷，TKIP要適應(yīng)這種做法要適應(yīng)這種做法3/6/202213WLAN平安WEP) 加密機(jī)制加密機(jī)制CCMP： Counter-Mode/CBC-MAC Protocol基于基于AES分組加密算法分組加密算法 計(jì)數(shù)器模式計(jì)數(shù)器模式CTR用于數(shù)據(jù)保密用于數(shù)據(jù)保密 Cipher Bl

12、ock Chaining Message Authentication CodeCBC-MAC模式進(jìn)行認(rèn)證模式進(jìn)行認(rèn)證 CCMP的加密對(duì)象是的加密對(duì)象是MPDU，使用，使用48位的位的Packet NumberPN，PN用于產(chǎn)生用于產(chǎn)生CTR模式的模式的Counter和和CBC-MAC模式的模式的IV3/6/202214WLAN平安WEP) 我國在2003年5月提出了無線局域網(wǎng)國家標(biāo)準(zhǔn) 平安局部：WLAN鑒別和保密根底結(jié)構(gòu)WLAN Authentication & Privacy Infrastructure， WAPI。由兩局部組成： WAIWLAN Authentication I

13、nfrastructure：認(rèn)證根底結(jié)構(gòu) WPIWLAN Privacy Infrastructure：保密根底結(jié)構(gòu)，對(duì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)加密WPI由國家密碼管理局提供，算法為我國自己制定的分組加密算法SMS4 考慮不同WLAN平安方案(IEEE 802.11i)的并存，2006年7月中國寬帶無線IP標(biāo)準(zhǔn)工作組(BWIPS)公布新的國標(biāo)GB 15629.11-2003/XG1-2006(WAPI-XG1)3/6/202215WLAN平安WAPIWiMax簡介 無線城域網(wǎng)無線城域網(wǎng)WMAN的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn) WiMax，World Interoperability for Microwave Acce

14、ss，全球微波接入互操作性，全球微波接入互操作性 WHY：提供高性能的、工作在：提供高性能的、工作在1066GHz的的“最后最后一英里寬帶無線接入一英里寬帶無線接入 標(biāo)準(zhǔn)：標(biāo)準(zhǔn)：802.16d(2004，固定接入，固定接入)802.16e(2006，移動(dòng)性移動(dòng)性) 傳輸范圍：最遠(yuǎn)可達(dá)傳輸范圍：最遠(yuǎn)可達(dá)50千米千米3G基站的基站的10倍倍 接入速度：最高可達(dá)接入速度：最高可達(dá)75Mbps3G的的30倍倍 優(yōu)點(diǎn)：傳輸距離遠(yuǎn)、接入速度高、提供廣泛的多媒優(yōu)點(diǎn)：傳輸距離遠(yuǎn)、接入速度高、提供廣泛的多媒體通信效勞體通信效勞 HiperAccess歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)ETSI3/6/202216

15、無線無線Mesh網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)(WMN， Wireless Mesh Network，無線網(wǎng)狀網(wǎng)，無線網(wǎng)格網(wǎng)，無線網(wǎng)狀網(wǎng)，無線網(wǎng)格網(wǎng))是一種應(yīng)用性的網(wǎng)絡(luò)技是一種應(yīng)用性的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，由移動(dòng)術(shù)，由移動(dòng)Ad Hoc網(wǎng)絡(luò)順應(yīng)無處不在的網(wǎng)絡(luò)順應(yīng)無處不在的Internet接接入需求演變而來入需求演變而來 無線無線Mesh網(wǎng)絡(luò)是一種多跳、動(dòng)態(tài)自組織、自配置和網(wǎng)絡(luò)是一種多跳、動(dòng)態(tài)自組織、自配置和自愈性的寬帶無線網(wǎng)絡(luò)自愈性的寬帶無線網(wǎng)絡(luò) 國際標(biāo)準(zhǔn)化組織考慮在各種無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)中參加對(duì)國際標(biāo)準(zhǔn)化組織考慮在各種無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)中參加對(duì)Mesh組網(wǎng)方式的支持：組網(wǎng)方式的支持： 寬帶無線城域網(wǎng)寬帶無線城域網(wǎng) 無線個(gè)域網(wǎng)無線個(gè)域網(wǎng) 無

16、線局域網(wǎng)無線局域網(wǎng)3/6/202217無線Mesh網(wǎng)絡(luò)平安通過網(wǎng)關(guān)融合現(xiàn)有的各種網(wǎng)絡(luò)來提供廣泛的接入效勞無線移動(dòng)通信平安簡介移動(dòng)通信系統(tǒng)的開展歷程3/6/2022181G2G3G(*)4G模擬信號(hào)，只能傳輸語音數(shù)字信號(hào)，只能傳輸語音數(shù)字信號(hào)，傳輸語音和數(shù)據(jù)廣帶無線接入通信系統(tǒng) AMPS高級(jí)移動(dòng) 系統(tǒng)，美國： 貝爾實(shí)驗(yàn)室創(chuàng)造 日本稱為MCS-L1NAMPS窄帶高級(jí)移動(dòng) 系統(tǒng)ETACS增強(qiáng)的全接入通信系統(tǒng)TACS：中國450：法國NM-450：北歐 D-AMPS數(shù)字的在國際標(biāo)準(zhǔn)IS-54和IS-136中描述廣泛應(yīng)用于美國和日本 GSM全球移動(dòng)通信系統(tǒng)* 除美國和日本的其他地區(qū) CDMA95碼分多址

17、高通(Qualcomm)在IS-95中描述 PDCD-AMPS的修訂版只用于日本 W-CDMA愛立信 歐洲和日本、中國聯(lián)通 CDMA2000Qualcomm公司 北美、日、韓、中國電信TD-SCDMA 中國中國移動(dòng)WiMax 2007年正式成為第四個(gè)3G國際標(biāo)準(zhǔn)集3G與WLAN于一體并能夠傳輸高質(zhì)量視頻圖像以及圖像傳輸質(zhì)量與高清晰度電視不相上下的技術(shù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)： LTE-Advanced (TDDFDD) WiMax2 移動(dòng)臺(tái)：移動(dòng)臺(tái)： 移動(dòng)終端移動(dòng)終端MS 完成語音編碼、信道編碼、信息加密、信息的調(diào)制完成語音編碼、信道編碼、信息加密、信息的調(diào)制和解調(diào)、信息的發(fā)送和接收和解調(diào)、信息的發(fā)送和接收

18、用戶識(shí)別卡用戶識(shí)別卡SIM 存儲(chǔ)認(rèn)證用戶身份所需信息，及一些與平安保密相存儲(chǔ)認(rèn)證用戶身份所需信息，及一些與平安保密相關(guān)的重要信息關(guān)的重要信息 操作維護(hù)中心操作維護(hù)中心OMC：主要對(duì)整個(gè)：主要對(duì)整個(gè)GSM網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理和監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)和監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)對(duì)GSM網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各種功能的監(jiān)視、狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各種功能的監(jiān)視、狀態(tài)報(bào)告、故障診斷等功能報(bào)告、故障診斷等功能3/6/2022192GGSM平安 GSM簡介 GSM基站子系統(tǒng)基站子系統(tǒng)BSS：在一定的無線覆蓋區(qū)中：在一定的無線覆蓋區(qū)中由由MSC控制，與控制，與MS進(jìn)行通信的系統(tǒng)設(shè)備，主要負(fù)責(zé)進(jìn)行通信的系統(tǒng)設(shè)備，主要負(fù)責(zé)完成無線發(fā)送完成無線發(fā)送/接收和無線資

19、源管理的功能接收和無線資源管理的功能 BSC基站控制器：具有對(duì)一個(gè)或多個(gè)基站控制器：具有對(duì)一個(gè)或多個(gè)BTS進(jìn)行進(jìn)行控制的功能，主要負(fù)責(zé)無線網(wǎng)絡(luò)資源的管理、小區(qū)控制的功能，主要負(fù)責(zé)無線網(wǎng)絡(luò)資源的管理、小區(qū)配置數(shù)據(jù)管理、功率控制、定位和切換配置數(shù)據(jù)管理、功率控制、定位和切換 BTS基站首發(fā)信機(jī)：無線接口設(shè)備，主要負(fù)責(zé)基站首發(fā)信機(jī)：無線接口設(shè)備，主要負(fù)責(zé)無線傳輸、完成無線與有線的轉(zhuǎn)換、無線分集、無無線傳輸、完成無線與有線的轉(zhuǎn)換、無線分集、無線信道加密、調(diào)頻等線信道加密、調(diào)頻等3/6/2022202GGSM平安 GSM簡介 GSM交換子系統(tǒng)交換子系統(tǒng)NSS：主要完成交換功能和用：主要完成交換功能和用戶

20、數(shù)據(jù)與移動(dòng)性管理、平安性管理所需的數(shù)據(jù)庫功戶數(shù)據(jù)與移動(dòng)性管理、平安性管理所需的數(shù)據(jù)庫功能能 MSC移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心：移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心：GSM系統(tǒng)的核心，是系統(tǒng)的核心，是對(duì)于它所覆蓋區(qū)域中的移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行控制和完成話路對(duì)于它所覆蓋區(qū)域中的移動(dòng)臺(tái)進(jìn)行控制和完成話路交換的功能實(shí)體，也是移動(dòng)通信系統(tǒng)與其他公用通交換的功能實(shí)體，也是移動(dòng)通信系統(tǒng)與其他公用通信網(wǎng)絡(luò)之間的接口信網(wǎng)絡(luò)之間的接口 VLR訪問位置存放器：數(shù)據(jù)庫；存儲(chǔ)訪問位置存放器：數(shù)據(jù)庫；存儲(chǔ)MSC為了為了管理管轄區(qū)域中管理管轄區(qū)域中MS的來話、去話呼叫所需檢索的信的來話、去話呼叫所需檢索的信息，如號(hào)碼、所處位置的識(shí)別碼、用戶需要的效勞息，如號(hào)碼、所

21、處位置的識(shí)別碼、用戶需要的效勞等等3/6/2022212GGSM平安 GSM簡介 HLR歸屬位置存放器：數(shù)據(jù)庫；是存儲(chǔ)管理部門用于歸屬位置存放器：數(shù)據(jù)庫；是存儲(chǔ)管理部門用于移動(dòng)用戶管理的數(shù)據(jù)。每個(gè)移動(dòng)用戶都應(yīng)在其移動(dòng)用戶管理的數(shù)據(jù)。每個(gè)移動(dòng)用戶都應(yīng)在其HLR注冊(cè)，注冊(cè)，主要存儲(chǔ)兩類信息：用戶的參數(shù)和用戶目前位置的信息主要存儲(chǔ)兩類信息：用戶的參數(shù)和用戶目前位置的信息 AuC鑒權(quán)中心鑒權(quán)中心 ：產(chǎn)生為確定移動(dòng)用戶的身份和對(duì)呼：產(chǎn)生為確定移動(dòng)用戶的身份和對(duì)呼叫保密所需鑒權(quán)、加密的參數(shù)隨機(jī)數(shù)、符號(hào)響應(yīng)、密鑰叫保密所需鑒權(quán)、加密的參數(shù)隨機(jī)數(shù)、符號(hào)響應(yīng)、密鑰的功能實(shí)體的功能實(shí)體 EIR移動(dòng)設(shè)備識(shí)別存放器移

22、動(dòng)設(shè)備識(shí)別存放器 ：數(shù)據(jù)庫；存儲(chǔ)有關(guān)移動(dòng)臺(tái)：數(shù)據(jù)庫；存儲(chǔ)有關(guān)移動(dòng)臺(tái)設(shè)備參數(shù)，主要完成對(duì)移動(dòng)設(shè)備的識(shí)別、監(jiān)視等功能設(shè)備參數(shù)，主要完成對(duì)移動(dòng)設(shè)備的識(shí)別、監(jiān)視等功能3/6/2022222GGSM平安 GSM簡介3/6/2022232GGSM平安 GSM系統(tǒng)平安3/6/2022242GGSM平安 GSM系統(tǒng)平安3/6/2022252GGSM平安 GSM系統(tǒng)平安 幾個(gè)標(biāo)識(shí)碼：幾個(gè)標(biāo)識(shí)碼： IMSI：15位代碼；位代碼； 號(hào)碼在系統(tǒng)中是被轉(zhuǎn)換為號(hào)碼在系統(tǒng)中是被轉(zhuǎn)換為IMSI進(jìn)行通信的，由如下局部組成：進(jìn)行通信的，由如下局部組成： MCC移動(dòng)國家號(hào)碼：移動(dòng)國家號(hào)碼：3位，中國為位，中國為460 NMC移動(dòng)網(wǎng)

23、號(hào)：標(biāo)識(shí)移動(dòng)用戶所歸屬的移動(dòng)網(wǎng)移動(dòng)網(wǎng)號(hào)：標(biāo)識(shí)移動(dòng)用戶所歸屬的移動(dòng)網(wǎng)。中國移動(dòng)。中國移動(dòng)00；中國聯(lián)通；中國聯(lián)通01 MIN移動(dòng)用戶識(shí)別碼：移動(dòng)用戶識(shí)別碼：10位位 MSISDN國際移動(dòng)用戶國際移動(dòng)用戶 號(hào)碼：由如下局部組成號(hào)碼：由如下局部組成： CC：國家號(hào)碼中國為：國家號(hào)碼中國為86 NDC3位：數(shù)字蜂窩移動(dòng)業(yè)務(wù)接入號(hào)，如位：數(shù)字蜂窩移動(dòng)業(yè)務(wù)接入號(hào)，如139,138等等 HLR識(shí)別碼識(shí)別碼4位：一般按省位：一般按省/市來劃分市來劃分 SN4位：順序號(hào)，由位：順序號(hào)，由HLR自行分配自行分配3/6/2022262GGSM平安 GSM系統(tǒng)平安 GSM的鑒權(quán)機(jī)制的鑒權(quán)機(jī)制：3/6/2022272G

24、GSM平安 GSM系統(tǒng)平安SIMMS被訪問網(wǎng)絡(luò)宿主網(wǎng)絡(luò)IMSIPRNGA3A8A3A8IMSIRAND RAND(128)RANDSRES(32)SRES=SRES GSM的的加密加密機(jī)制機(jī)制：3/6/2022282GGSM平安 GSM系統(tǒng)平安MSRANDA8算法算法用戶信息數(shù)據(jù)流用戶信息數(shù)據(jù)流114比特比特幀號(hào)幀號(hào)22比特比特A5算法算法加密數(shù)據(jù)流加密數(shù)據(jù)流3/6/2022292GGSM平安 GSM系統(tǒng)平安無線應(yīng)用協(xié)議WAP WAP(Wireless Application ProtocolWAP(Wireless Application Protocol，無，無線應(yīng)線應(yīng)用用協(xié)議協(xié)議) )由

25、由WAPWAP論壇論壇制定制定( (已已并并入入開開放移放移動(dòng)動(dòng)體系體系結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)OMA(Open Mobile Architecture)OMA(Open Mobile Architecture)，是無，是無線設(shè)備線設(shè)備與與InternetInternet之之間進(jìn)間進(jìn)行通信的行通信的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn) 主要奉主要奉獻(xiàn)獻(xiàn)者：者：愛愛立信、摩托立信、摩托羅羅拉、拉、諾諾基基亞亞等等 適用于：適用于：GSMGSM，GPRSGPRS，IMT-2000IMT-2000等移等移動(dòng)動(dòng)系系統(tǒng)統(tǒng)2022-3-630WPKI的功能與構(gòu)成 有線通信中，電子商務(wù)的重要保障是PKI 保障信息平安、認(rèn)證、信息完整性和不可抵賴性等

26、無線環(huán)境中，由于空中接口的開放性，人們對(duì)于進(jìn)行商務(wù)活動(dòng)的平安性的關(guān)注遠(yuǎn)超過有線環(huán)境 只有當(dāng)用戶確信：通過無線方式所進(jìn)行的交易不會(huì)發(fā)生欺詐或篡改，所進(jìn)行的交易和隱私受到法律的保護(hù)，移動(dòng)電子商務(wù)才能普及 PKI的系統(tǒng)概念、平安操作、密鑰、證書等同樣適用于解決移動(dòng)電子商務(wù)交易的平安問題，但應(yīng)考慮到無線網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，對(duì)PKI進(jìn)行改進(jìn) 無線公鑰根底設(shè)施Wireless Public Key Infrastructure，WPKI2022-3-631無線個(gè)域網(wǎng)WPAN WPAN的通信范圍通常只有幾米，用于互聯(lián)計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備、以及用于連接到另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備(如Internet網(wǎng)關(guān)) -電纜替換技術(shù) 常

27、用技術(shù)： 藍(lán)牙bluetooth無需驅(qū)動(dòng)程序 紅外數(shù)據(jù)協(xié)會(huì)IrDA標(biāo)準(zhǔn) ZigBee RFID射頻識(shí)別 UWB超寬帶無線技術(shù) HomeRF 工作組針對(duì)無線個(gè)域網(wǎng)，以上述技術(shù)為根底，進(jìn)行無線個(gè)域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化工作2022-3-6323/6/202233Bluetooth Bluetooth平安3/6/202234Bluetooth Bluetooth平安 藍(lán)牙的藍(lán)牙的LMP鑒權(quán)過程鑒權(quán)過程： 當(dāng)鏈路密鑰存在時(shí)采用LMP鑒權(quán)；不存在時(shí)采用LMP連接3/6/202235Bluetooth Bluetooth平安E1E1驗(yàn)證方驗(yàn)證方BD_ADDRBAu_randA鏈路密鑰BD_ADDRBAu_randAS

28、RESB申請(qǐng)方申請(qǐng)方Au_randA鏈路密鑰ACOACOSRESBSRESA=?SRESB 藍(lán)牙藍(lán)牙的加密過程的加密過程：3/6/202236Bluetooth Bluetooth平安E0E0主設(shè)備主設(shè)備A從設(shè)備從設(shè)備BBD_ADDRAClockAKCBD_ADDRAClockAKCEN_RANDADataKCipherKCipherDataA-BDataA-BDataB-ADataB-A3/6/202237Bluetooth Bluetooth平安密鑰密鑰生成器生成器設(shè)備地址BD_ADDRA時(shí)鐘Clock加密密鑰KC隨機(jī)數(shù)Rand中間密鑰密鑰流密鑰流生成器生成器密鑰流明文/密文密文/明文CO

29、FKRAND無線VoIP簡介 VoIPVoice over IP是利用是利用IP網(wǎng)絡(luò)來傳送語音的網(wǎng)絡(luò)來傳送語音的技術(shù)技術(shù)3/6/202238接收器模數(shù)轉(zhuǎn)化器壓縮編碼器加密可選IP打包發(fā)送分組網(wǎng)絡(luò)模數(shù)轉(zhuǎn)化器壓縮編碼器加密可選IP打包發(fā)送播放器VoIP原理圖原理圖2022-3-639移動(dòng)移動(dòng)IPIP的功能實(shí)體的功能實(shí)體MNHA, Home AgentMNMNMNMNFA, Foreign AgentCNCorrespondent Node，通信節(jié)點(diǎn)，通信節(jié)點(diǎn)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)移動(dòng)節(jié)點(diǎn)MN：可從一條鏈路切換到另：可從一條鏈路切換到另一鏈路，而保持所有正在進(jìn)行的通信不中斷，一鏈路，而保持所有正在進(jìn)行的通信不中斷

30、，并且只使用它的家鄉(xiāng)地址的節(jié)點(diǎn)并且只使用它的家鄉(xiāng)地址的節(jié)點(diǎn)2022-3-640 家鄉(xiāng)代理家鄉(xiāng)代理Home Agent，HA：與：與MN的家鄉(xiāng)鏈路相連的路的家鄉(xiāng)鏈路相連的路由器，主要功能有：由器，主要功能有： 當(dāng)當(dāng)MN切換鏈路時(shí)，切換鏈路時(shí)，HA通知通知MN它的當(dāng)前位置，該信息由它的當(dāng)前位置，該信息由MN保存在它的轉(zhuǎn)交地址保存在它的轉(zhuǎn)交地址COA中中 HA播送對(duì)播送對(duì)MN家鄉(xiāng)地址的網(wǎng)絡(luò)前綴，從而吸引送往家鄉(xiāng)地址的網(wǎng)絡(luò)前綴，從而吸引送往MN家鄉(xiāng)地家鄉(xiāng)地址的址的IP包包 解析所有解析所有MN家鄉(xiāng)地址的數(shù)據(jù)包，并將這些包通過隧道技術(shù)傳家鄉(xiāng)地址的數(shù)據(jù)包，并將這些包通過隧道技術(shù)傳送到送到MN的轉(zhuǎn)交地址的轉(zhuǎn)

31、交地址COA 外地代理外地代理Foreign Agent，F(xiàn)A：MN的外地鏈路上的路由的外地鏈路上的路由器，主要功能有：器，主要功能有： 把把MN的轉(zhuǎn)交地址的轉(zhuǎn)交地址COA告知其告知其HA； 提供提供MN的的COA，并為已被，并為已被HA設(shè)置了隧道的設(shè)置了隧道的MN發(fā)送拆封后的發(fā)送拆封后的數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)包 為處在外地鏈路上的為處在外地鏈路上的MN提供默認(rèn)路由器的功能提供默認(rèn)路由器的功能移動(dòng)移動(dòng)IPIP的功能實(shí)體的功能實(shí)體 轉(zhuǎn)交地址COA是指MN連接在外地鏈路上時(shí)的臨時(shí)IP地址，具有如下特性： 轉(zhuǎn)交地址與MN當(dāng)前所在的外地鏈路相關(guān) 每次MN轉(zhuǎn)換外地鏈路時(shí)，轉(zhuǎn)交地址也隨之改變 送往轉(zhuǎn)交地址的數(shù)據(jù)包也可

32、以通過現(xiàn)有的Internet路由機(jī)制傳送 是連接HA和MN的隧道的出口 當(dāng)MN與其他節(jié)點(diǎn)通信時(shí)，轉(zhuǎn)交地址幾乎永遠(yuǎn)不會(huì)作為源IP地址或目的IP地址2022-3-641移動(dòng)移動(dòng)IPIP的功能實(shí)體的功能實(shí)體移動(dòng)IP的工作流程1. 代理發(fā)現(xiàn)，取得轉(zhuǎn)交地址2. 轉(zhuǎn)交地址的注冊(cè)和注銷3. 數(shù)據(jù)的隧道傳送4. FA轉(zhuǎn)發(fā)反向數(shù)據(jù)包2022-3-642CNHAFA1234問題：問題：為為什么什么FA可以直可以直接發(fā)送數(shù)據(jù)包給接發(fā)送數(shù)據(jù)包給CN，而，而不需要經(jīng)過不需要經(jīng)過HA？IP按照目的地址尋址，與按照目的地址尋址，與源地址無關(guān)源地址無關(guān)MN移動(dòng)IP工作工程詳解 3個(gè)重要操作： 移動(dòng)節(jié)點(diǎn)如何獲取自己的位置? 代

33、理發(fā)現(xiàn)agent discovery 移動(dòng)節(jié)點(diǎn)如何報(bào)告自己的位置？ 位置登記registration 數(shù)據(jù)包如何轉(zhuǎn)發(fā)給MN？ 隧道技術(shù)tunneling2022-3-643 代理發(fā)現(xiàn)：利用代理發(fā)現(xiàn)：利用ICMP/IRDP消息消息 IRDP：ICMP Router Discovery Protocol 方式方式1：代理發(fā)送代理消息的播送：代理發(fā)送代理消息的播送 方式方式2：MN發(fā)送代理請(qǐng)求消息發(fā)送代理請(qǐng)求消息2022-3-644CNFAHAMNMNMN移動(dòng)IP工作工程詳解 MN判斷移動(dòng)的方法： 利用ICMP路由播送消息的生存時(shí)間域 比較播送消息的網(wǎng)絡(luò)前綴 MN收不到播送？ 設(shè)法在歸屬地的網(wǎng)絡(luò)通信

34、 不成功，那么設(shè)法用DHCP或手工配置2022-3-645移動(dòng)IP工作工程詳解 兩種轉(zhuǎn)交地址： 外地代理轉(zhuǎn)交地址FAs COA：是外地代理的IP地址。可以是外地代理的任一個(gè)IP地址，多個(gè)MN可以同時(shí)公用一個(gè)外地代理轉(zhuǎn)交地址，MN通過代理發(fā)現(xiàn)協(xié)議來獲得該COA；隧道建立在HA和FA之間 配置轉(zhuǎn)交地址MNs COA：是暫時(shí)分配給MN的IP地址，其網(wǎng)絡(luò)前綴必須與MN當(dāng)前所連接的外地鏈路的網(wǎng)絡(luò)前綴相同。當(dāng)外地鏈路沒有外地代理時(shí)，MN可以采用該種地址。一個(gè)配置地址只能被一個(gè)MN使用，通過DHCP的方式獲得該地址；隧道由HA到MN 轉(zhuǎn)交地址與MN所連接的外地鏈路最多只有一跳One Hop2022-3-64

35、6移動(dòng)IP工作工程詳解 注冊(cè)注冊(cè) 向歸屬地代理注冊(cè) 鑒權(quán) 建立訪問表和隧道的綁定關(guān)系 參數(shù)的約定 隧道類型、生存時(shí)間等2022-3-647CNFAHAMN1MNMN注冊(cè)注冊(cè)移動(dòng)IP工作工程詳解 當(dāng)MN移動(dòng)到一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)，MN的當(dāng)前位置就用轉(zhuǎn)交地址COA表示，而家鄉(xiāng)地址與COA地址之間的映射稱為綁定 MN進(jìn)入新的網(wǎng)絡(luò)時(shí)，必須向FA發(fā)送一個(gè)注冊(cè)請(qǐng)求，注冊(cè)請(qǐng)求包括MN的家鄉(xiāng)地址及其家鄉(xiāng)代理的IP地址 FA將注冊(cè)請(qǐng)求發(fā)送給HA，該消息包括MN的家鄉(xiāng)地址、COA、HA的IP地址、注冊(cè)期限、注冊(cè)請(qǐng)求消息的唯一標(biāo)識(shí)等2022-3-648移動(dòng)IP工作工程詳解3. HA收到請(qǐng)求消息后，修改MN的綁定，并給FA發(fā)

36、送一個(gè)注冊(cè)應(yīng)答消息4. FA收到應(yīng)答消息后，修改其注冊(cè)表并將消息發(fā)送給MN當(dāng)數(shù)據(jù)源S給MN發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)包如何傳送那？2022-3-649MN已從家鄉(xiāng)地址移動(dòng)到外地地址移動(dòng)IP工作工程詳解1. 當(dāng)數(shù)據(jù)源S發(fā)送數(shù)據(jù)包給一個(gè)MN時(shí)，按照MN的固定IP地址發(fā)送2. MN的HA將截獲發(fā)送給MN的數(shù)據(jù)包，然后封裝，通過隧道將數(shù)據(jù)包發(fā)送到MN當(dāng)前所在網(wǎng)絡(luò)中的FA3. FA解封數(shù)據(jù)包，并傳遞給MN4. 如果移動(dòng)節(jié)點(diǎn)使用自動(dòng)配置的COA，HA能夠繞過FA直接給MN發(fā)送封裝的數(shù)據(jù)包2022-3-650移動(dòng)IP工作流程詳解無線體域網(wǎng)概述 無線體域網(wǎng)無線體域網(wǎng)Wireless Body Area Network，

37、WBAN是由大量安置于人體外表或體內(nèi)的傳感器是由大量安置于人體外表或體內(nèi)的傳感器節(jié)點(diǎn)通過自組織的方式組成的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，用節(jié)點(diǎn)通過自組織的方式組成的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，用于檢測人體生理數(shù)據(jù)或周邊狀況信息于檢測人體生理數(shù)據(jù)或周邊狀況信息 應(yīng)用：日常生活、醫(yī)療、娛樂、軍事、航空等領(lǐng)域應(yīng)用：日常生活、醫(yī)療、娛樂、軍事、航空等領(lǐng)域 ：IEEE成立工作組，制定成立工作組，制定WBAN的通信標(biāo)準(zhǔn)的通信標(biāo)準(zhǔn) 其他名稱：其他名稱： 體域傳感網(wǎng)體域傳感網(wǎng)Wireless Body Sensor Network, WBSN, BSN 生物醫(yī)療傳感器網(wǎng)絡(luò)生物醫(yī)療傳感器網(wǎng)絡(luò)Biomedical Sensor Netwo

38、rk，BSN 無線體域傳感網(wǎng)無線體域傳感網(wǎng)Wireless Body Area Sensor Network，WBASN3/6/202251 RFID(Radio Frequency Identification，無線射頻，無線射頻識(shí)別識(shí)別)是一種非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)3/6/202252RFID網(wǎng)絡(luò)簡介 Hash-Lock協(xié)議 隨機(jī)化hash-Lock協(xié)議 Hash鏈協(xié)議 Good Reader協(xié)議 數(shù)字圖書館協(xié)議 分布式RFID雙向認(rèn)證協(xié)議 基于Hash的ID變化協(xié)議 LCAP協(xié)議 3/6/202253RFID網(wǎng)絡(luò)簡介RFID平安密碼協(xié)議組密鑰管理方案舉例： 基于本地協(xié)作的組密鑰分發(fā)方案基于

39、本地協(xié)作的組密鑰分發(fā)方案 邏輯密鑰層次邏輯密鑰層次LKHLKH方案方案 基于路由信息的組密鑰分發(fā)方案基于路由信息的組密鑰分發(fā)方案2022-3-654無線傳感器網(wǎng)絡(luò)平安無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的密鑰管理 基于本地協(xié)作的組密鑰分發(fā)方案：基于本地協(xié)作的組密鑰分發(fā)方案： 根本思想：網(wǎng)絡(luò)生存周期被劃分為許多時(shí)間間隔根本思想：網(wǎng)絡(luò)生存周期被劃分為許多時(shí)間間隔稱為會(huì)話，每次會(huì)話階段由基站發(fā)起組密鑰更新稱為會(huì)話，每次會(huì)話階段由基站發(fā)起組密鑰更新 組密鑰更新時(shí)，基站向全組進(jìn)行播送，合法節(jié)點(diǎn)可組密鑰更新時(shí)，基站向全組進(jìn)行播送，合法節(jié)點(diǎn)可以通過預(yù)置的密鑰信息和播送消息獲得一個(gè)私有密以通過預(yù)置的密鑰信息和播送消息獲得一個(gè)私有密

40、鑰信息鑰信息 節(jié)點(diǎn)通過和一定數(shù)目的鄰居節(jié)點(diǎn)進(jìn)行協(xié)作利用私有節(jié)點(diǎn)通過和一定數(shù)目的鄰居節(jié)點(diǎn)進(jìn)行協(xié)作利用私有密鑰信息計(jì)算獲得新的組密鑰密鑰信息計(jì)算獲得新的組密鑰2022-3-655無線傳感器網(wǎng)絡(luò)平安無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的密鑰管理2022-3-656無線傳感器網(wǎng)絡(luò)平安無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的密鑰管理2022-3-657無線傳感器網(wǎng)絡(luò)平安無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的密鑰管理2022-3-658無線傳感器網(wǎng)絡(luò)平安無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的密鑰管理 邏輯密鑰層次邏輯密鑰層次LKH方案：由一個(gè)可信、平安的組方案：由一個(gè)可信、平安的組控制器控制器GC利用利用LKH的的d叉樹對(duì)密鑰進(jìn)行管理叉樹對(duì)密鑰進(jìn)行管理2022-3-659M1K0K1,1K1,

41、2K2,1K2,2K2,3K2,4K3,1K3,2K3,3K3,4K3,5K3,6K3,7K3,8M5M4M3M2M8M7M68個(gè)成員的LKH樹d=2無線傳感器網(wǎng)絡(luò)平安無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的密鑰管理2022-3-660無線傳感器網(wǎng)絡(luò)平安無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的密鑰管理2022-3-6611,21,12,23,23,2K08765K0432K1,143K1,1K2,12K:M,M,M,MGCK:M,M,MGCK:M,MGCK ,K:MGC無線傳感器網(wǎng)絡(luò)平安無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的密鑰管理 參加新成員：參加新成員： 新成員向組控制器傳遞請(qǐng)求，組控制器為其分新成員向組控制器傳遞請(qǐng)求，組控制器為其分配一個(gè)標(biāo)識(shí)符，用于標(biāo)識(shí)從根節(jié)點(diǎn)到唯一葉子節(jié)配一個(gè)標(biāo)識(shí)符，用于標(biāo)識(shí)從根節(jié)點(diǎn)到唯一葉子節(jié)點(diǎn)的路徑，同時(shí)也確定了新參加的組成員所能知點(diǎn)的路徑，同時(shí)也確定了新參加的組成員所能知道的密鑰的標(biāo)識(shí)符道的密鑰的標(biāo)識(shí)符 然后由然后由GC產(chǎn)生相應(yīng)的需要更新的產(chǎn)生相應(yīng)的需要更新的KEK和組密鑰和組密鑰，