無(wú)線網(wǎng)絡(luò)安全培訓(xùn)課程

ClicktoeditMastertitle張立江26/12/2023計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院1無(wú)線網(wǎng)絡(luò)安全培訓(xùn)課程無(wú)線網(wǎng)絡(luò)概述

—無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展史26/12/2023計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院2蜂窩技術(shù)經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的發(fā)展之路：早期使用800MHz頻率來(lái)傳遞模擬信號(hào)隨后出現(xiàn)的個(gè)人通信服務(wù)（PCS）使用1850MHz的頻率Sprint公司(斯普林特)是PCS服務(wù)的主要提供商一些移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商也開(kāi)始使用數(shù)字技術(shù):TDMA—時(shí)分多址CDMA—碼分多址GSM—全球移動(dòng)通信系統(tǒng)3G—(WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA)4G(TDD-LTE,FDD-LTE)！……無(wú)線網(wǎng)絡(luò)概述

—無(wú)線網(wǎng)絡(luò)分類26/12/2023計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院3無(wú)線網(wǎng)絡(luò)(按傳輸范圍)無(wú)線個(gè)域網(wǎng)（WirelessPersonalAreaNetwork,WPAN）無(wú)線局域網(wǎng)（WirelessLocalAreaNetwork,WLAN

）無(wú)線城域網(wǎng)（WirelessMetropolitanAreaNetwork,WMAN）無(wú)線廣域網(wǎng)（WirelessWideAreaNetwork,WWAN）傳輸距離：10m左右典型技術(shù)：IEEE802.15(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)：IEEE802.11（a,b,g,i,n）傳輸速率：11~300Mbit/s傳輸距離：城市大部分地區(qū)典型技術(shù)：IEEE802.16（WiMAX）*:有的分類也將其作為3G標(biāo)準(zhǔn)之一

IEEE802.20（MBWA，移動(dòng)寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)）主要是通過(guò)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/s

4G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)概述

—無(wú)線網(wǎng)絡(luò)分類IEEE關(guān)于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的標(biāo)準(zhǔn)：2023/12/26計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院4IEEE標(biāo)準(zhǔn)定義802.11無(wú)線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)802.11a54Mbps無(wú)線聯(lián)網(wǎng)802.11b11Mbps無(wú)線聯(lián)網(wǎng)802.11g54Mbps無(wú)線聯(lián)網(wǎng)802.11n100Mbps無(wú)線聯(lián)網(wǎng)802.11r紅外無(wú)線聯(lián)網(wǎng)802.15無(wú)線個(gè)域網(wǎng)（PAN）802.16無(wú)線城域網(wǎng)（WMAN）802.20固定無(wú)線寬帶無(wú)線網(wǎng)絡(luò)概述（補(bǔ)充）

—無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備個(gè)人移動(dòng)設(shè)備：PDA（個(gè)人數(shù)字助理）、手機(jī)、平板電腦無(wú)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(wú)線路由器、無(wú)線網(wǎng)橋、無(wú)線中繼器、天線無(wú)線IP電話（VoIP）射頻標(biāo)簽（RFID）工業(yè)或商業(yè)無(wú)線應(yīng)用：無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）26/12/2023計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院5∴

WLAN可能出現(xiàn)檢測(cè)錯(cuò)誤的情況：檢測(cè)到信道空閑，其實(shí)并不空閑檢測(cè)到信道忙，其實(shí)并不忙WLAN不能使用碰撞檢測(cè)，那就應(yīng)該盡量減少碰撞的發(fā)生802.11委員會(huì)對(duì)CSMA/CD進(jìn)行了修改，把碰撞檢測(cè)修改為碰撞避免CA(CollisionAvoidance)—CSMA/CACSMA/CA設(shè)計(jì)的思路：盡量減少碰撞發(fā)生的概率26/12/2023計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院6WLAN概述

—WLAN

協(xié)議體系結(jié)構(gòu)26/12/2023計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院7WLAN安全

—WLAN

安全體系WEP（802.11b，1999年）802.11i(2004.6通過(guò))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(wèn)保護(hù)（WPA）中國(guó)WAPIWPA：2003WPA2：2004在IEEE802.11i被批準(zhǔn)前，由于市場(chǎng)對(duì)WLAN安全要求十分迫切，Wi-Fi聯(lián)盟聯(lián)合802.11i任務(wù)組的專家共同提出了WPA（Wi-FiProtectedAccess）標(biāo)準(zhǔn)WPA標(biāo)準(zhǔn)專門(mén)對(duì)WEP協(xié)議的不足進(jìn)行了改進(jìn)，兼容802.11i和現(xiàn)有的WEP標(biāo)準(zhǔn)2003年頒布2006年修正26/12/2023計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院8WLAN安全

—WEPWi-Fi(IEEE802.11i)生成一個(gè)IV，并進(jìn)行密鑰的預(yù)先選擇IV(24)XOR明文數(shù)據(jù)ICVCRC32計(jì)算明文的ICV密文WEP加密過(guò)程SK(40)+RC4密鑰流組合IV和密鑰，并使用RC4生成密鑰流64Q：為何需要計(jì)算ICV？A：驗(yàn)證數(shù)據(jù)完整性（CRC32算法）Q：為何需要使用IV？A：創(chuàng)建一個(gè)新密鑰流，從而避免重復(fù)使用密鑰Q：發(fā)送者應(yīng)將哪些信息發(fā)送給接收者？Q：接收者如何進(jìn)行解密？26/12/2023計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院9WLAN安全

—WEPWi-Fi(IEEE802.11i)26/12/2023計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院10WLAN安全

—WEPWi-Fi(IEEE802.11i)ICV2IV+RC4密鑰流XOR密文數(shù)據(jù)ICVICV=ICV2？IV密文密鑰編號(hào)WEP解密過(guò)程IEEE802.11i定義了新的安全體系：TSN（過(guò)渡安全網(wǎng)絡(luò)）：一個(gè)能支持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（堅(jiān)固安全網(wǎng)絡(luò)）：需要更換硬件設(shè)備WPA在802.11i獲得批準(zhǔn)以前，由Wi-Fi聯(lián)盟提出保護(hù)接入（WPA）體系來(lái)暫時(shí)替代RSN，它不是IEEE標(biāo)準(zhǔn)，但是802.11i草案中的一部分Wi-Fi聯(lián)盟要求兼容WPA的設(shè)備能夠在802.11i獲批準(zhǔn)后升級(jí)到與802.11i兼容26/12/2023計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院11WLAN安全

—WEP

Wi-Fi(IEEE802.11i)IEEE802.11i的協(xié)議結(jié)構(gòu)26/12/2023計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院12上層認(rèn)證機(jī)制（EAP）訪問(wèn)控制（802.1x）保密協(xié)議TKIPCCMPWRAPTKIP：TemporalKeyIntegrityProtocol，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：WirelessRobustAuthenticatedProtocol，無(wú)線增強(qiáng)認(rèn)證協(xié)議WLAN安全

—WEP

Wi-Fi(IEEE802.11i)WRAP：使用OCB模式，因?yàn)閷＠麊?wèn)題最終最為802.11i的可選模式實(shí)際等于被舍棄加密機(jī)制TKIP—暫時(shí)密鑰完整性協(xié)議加強(qiáng)WEP設(shè)備上的WEP協(xié)議的密碼套件，是為了解決WEP協(xié)議存在的問(wèn)題，同時(shí)又要使WEP設(shè)備能夠通過(guò)軟件升級(jí)來(lái)支持TKIP（既要保持兼容，又要解決WEP的安全缺陷）；是包裹在WEP外面的一套算法設(shè)計(jì)TKIP的限制：軟件升級(jí)許多WEP設(shè)備的CPU負(fù)荷已經(jīng)很高，正常的通信已經(jīng)使用了CPU90%的能力，所以TKIP引入負(fù)荷要盡量小許多WEP設(shè)備使用硬件實(shí)現(xiàn)RC4來(lái)降低CPU負(fù)荷，TKIP要適應(yīng)這種做法26/12/2023計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院13WLAN安全

—WEP

Wi-Fi(IEEE802.11i)加密機(jī)制CCMP：

Counter-Mode/CBC-MACProtocol—基于AES分組加密算法計(jì)數(shù)器模式（CTR）用于數(shù)據(jù)保密CipherBlockChainingMessageAuthenticationCode（CBC-MAC）模式進(jìn)行認(rèn)證CCMP的加密對(duì)象是MPDU，使用48位的PacketNumber（PN），PN用于產(chǎn)生CTR模式的Counter和CBC-MAC模式的IV26/12/2023計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院14WLAN安全

—WEP

Wi-Fi(IEEE802.11i)我國(guó)在2003年5月提出了無(wú)線局域網(wǎng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB15629.11安全部分：WLAN鑒別和保密基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)（WLANAuthentication&PrivacyInfrastructure，WAPI）。由兩部分組成：WAI（WLANAuthenticationInfrastructure）：認(rèn)證基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)WPI（WLANPrivacyInfrastructure）：保密基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，對(duì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)加密（WPI由國(guó)家密碼管理局提供，算法為我國(guó)自己制定的分組加密算法SMS4）考慮不同WLAN安全方案(IEEE802.11i)的并存，2006年7月中國(guó)寬帶無(wú)線IP標(biāo)準(zhǔn)工作組(BWIPS)公布新的國(guó)標(biāo)GB15629.11-2003/XG1-2006(WAPI-XG1)26/12/2023計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院15WLAN安全

—WAPIWiMax簡(jiǎn)介無(wú)線城域網(wǎng)（WMAN）的現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)WiMax（IEEE802.16，WorldInteroperabilityforMicrowaveAccess，全球微波接入互操作性）WHY：提供高性能的、工作在10~66GHz的“最后一英里”寬帶無(wú)線接入標(biāo)準(zhǔn)：802.16d(2004，固定接入)802.16e(2006，移動(dòng)性)傳輸范圍：最遠(yuǎn)可達(dá)50千米（3G基站的10倍）接入速度：最高可達(dá)75Mbps（3G的30倍）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服務(wù)HiperAccess（歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)ETSI）26/12/2023計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院16無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)(WMN，WirelessMeshNetwork，無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)，無(wú)線網(wǎng)格網(wǎng))是一種應(yīng)用性的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，由移動(dòng)AdHoc網(wǎng)絡(luò)順應(yīng)無(wú)處不在的Internet接入需求演變而來(lái)無(wú)線Mesh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(wú)線網(wǎng)絡(luò)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織考慮在各種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)中加入對(duì)Mesh組網(wǎng)方式的支持：寬帶無(wú)線城域網(wǎng)IEEE802.16f無(wú)線個(gè)域網(wǎng)IEEE802.15.5無(wú)線局域網(wǎng)IEEE802.11s26/12/2023計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院17無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)安全通過(guò)網(wǎng)關(guān)融合現(xiàn)有的各種網(wǎng)絡(luò)來(lái)提供廣泛的接入服務(wù)無(wú)線移動(dòng)通信安全簡(jiǎn)介

—移動(dòng)通信系統(tǒng)的發(fā)展歷程26/12/2023計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院181G2G3G(*)4G模擬信號(hào)，只能傳輸語(yǔ)音數(shù)字信號(hào)，只能傳輸語(yǔ)音數(shù)字信號(hào)，傳輸語(yǔ)音和數(shù)據(jù)廣帶無(wú)線接入通信系統(tǒng)AMPS（高級(jí)移動(dòng)電話系統(tǒng)，美國(guó)）：

貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明

日本稱為MCS-L1NAMPS（窄帶高級(jí)移動(dòng)電話系統(tǒng)）ETACS（增強(qiáng)的全接入通信系統(tǒng)）TACS：中國(guó)450：法國(guó)NM-450：北歐D-AMPS（數(shù)字的）在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IS-54和IS-136中描述廣泛應(yīng)用于美國(guó)和日本GSM（全球移動(dòng)通信系統(tǒng)）（*）

除美國(guó)和日本的其他地區(qū)CDMA95（碼分多址）高通(Qualcomm)在IS-95中描述PDC（D-AMPS的修訂版）只用于日本

W-CDMA（愛(ài)立信）

歐洲和日本、中國(guó)聯(lián)通CDMA2000（Qualcomm公司）

北美、日、韓、中國(guó)電信TD-SCDMA

中國(guó)—中國(guó)移動(dòng)WiMax（IEEE802.16）2007年正式成為第四個(gè)3G國(guó)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(TDD\FDD)

WiMax2移動(dòng)臺(tái)：移動(dòng)終端（MS）完成語(yǔ)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，及一些與安全保密相關(guān)的重要信息操作維護(hù)中心OMC：主要對(duì)整個(gè)GSM網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行管理和監(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)報(bào)告、故障診斷等功能26/12/2023計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院192G（GSM）安全

—GSM簡(jiǎn)介GSM基站子系統(tǒng)（BSS）：在一定的無(wú)線覆蓋區(qū)中由MSC控制，與MS進(jìn)行通信的系統(tǒng)設(shè)備，主要負(fù)責(zé)完成無(wú)線發(fā)送/接收和無(wú)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)BTS進(jìn)行控制的功能，主要負(fù)責(zé)無(wú)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BTS（基站首發(fā)信機(jī)）：無(wú)線接口設(shè)備，主要負(fù)責(zé)無(wú)線傳輸、完成無(wú)線與有線的轉(zhuǎn)換、無(wú)線分集、無(wú)線信道加密、調(diào)頻等26/12/2023計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院202G（GSM）安全

—GSM簡(jiǎn)介GSM交換子系統(tǒng)（NSS）：主要完成交換功能和用戶數(shù)據(jù)與移動(dòng)性管理、安全性管理所需的數(shù)據(jù)庫(kù)功能MSC（移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心）：GSM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VLR（訪問(wèn)位置寄存器）：數(shù)據(jù)庫(kù)；存儲(chǔ)MSC為了管理管轄區(qū)域中MS的來(lái)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、用戶需要的服務(wù)等26/12/2023計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院212G（GSM）安全

—GSM簡(jiǎn)介HLR（歸屬位置寄存器）：數(shù)據(jù)庫(kù)；是存儲(chǔ)管理部門(mén)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HLR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AuC（鑒權(quán)中心）：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）的功能實(shí)體EIR（移動(dòng)設(shè)備識(shí)別寄存器）：數(shù)據(jù)庫(kù)；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26/12/2023計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院222G（GSM）安全

—GSM簡(jiǎn)介

26/12/2023計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院232G（GSM）安全

—GSM系統(tǒng)安全

26/12/2023計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院242G（GSM）安全

—GSM系統(tǒng)安全

26/12/2023計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院252G（GSM）安全

—GSM系統(tǒng)安全幾個(gè)標(biāo)識(shí)碼：IMSI：15位代碼；手機(jī)號(hào)碼在系統(tǒng)中是被轉(zhuǎn)換為IMSI進(jìn)行通信的，由如下部分組成：MCC（移動(dòng)國(guó)家號(hào)碼）：3位，中國(guó)為460NMC（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(guó)移動(dòng)（00）；中國(guó)聯(lián)通（01）MIN（移動(dòng)用戶識(shí)別碼）：10位MSISDN（國(guó)際移動(dòng)用戶電話號(hào)碼）：由如下部分組成：CC：國(guó)家號(hào)碼（中國(guó)為86）NDC（3位）：數(shù)字蜂窩移動(dòng)業(yè)務(wù)接入號(hào)，如139,138等HLR識(shí)別碼（4位）：一般按省/市來(lái)劃分SN（4位）：順序號(hào)，由HLR自行分配26/12/2023計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院262G（GSM）安全

—GSM系統(tǒng)安全GSM的鑒權(quán)機(jī)制：26/12/2023計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院272G（GSM）安全

—GSM系統(tǒng)安全SIMMS被訪問(wèn)網(wǎng)絡(luò)宿主網(wǎng)絡(luò)IMSIPRNGA3A8

A3A8

IMSIRAND

RAND(128)RAND

SRES’(32)SRES=SRES’GSM的加密機(jī)制：26/12/2023計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院282G（GSM）安全

—GSM系統(tǒng)安全MSRAND

A8算法＋用戶信息數(shù)據(jù)流（114比特）幀號(hào)（22比特）A5算法＋＋

加密數(shù)據(jù)流

26/12/2023計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院292G（GSM）安全

—GSM系統(tǒng)安全無(wú)線應(yīng)用協(xié)議WAPWAP(WirelessApplicationProtocol，無(wú)線應(yīng)用協(xié)議)由WAP論壇制定(已并入開(kāi)放移動(dòng)體系結(jié)構(gòu)OMA(OpenMobileArchitecture))，是無(wú)線設(shè)備與Internet之間進(jìn)行通信的標(biāo)準(zhǔn)主要貢獻(xiàn)者：愛(ài)立信、摩托羅拉、諾基亞等適用于：GSM，GPRS，IMT-2000等移動(dòng)系統(tǒng)2023/12/26計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院30WPKI的功能與構(gòu)成有線通信中，電子商務(wù)的重要保障是PKI保障信息安全、認(rèn)證、信息完整性和不可抵賴性等無(wú)線環(huán)境中，由于空中接口的開(kāi)放性，人們對(duì)于進(jìn)行商務(wù)活動(dòng)的安全性的關(guān)注遠(yuǎn)超過(guò)有線環(huán)境只有當(dāng)用戶確信：通過(guò)無(wú)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、安全操作、密鑰、證書(shū)等同樣適用于解決移動(dòng)電子商務(wù)交易的安全問(wèn)題，但應(yīng)考慮到無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，對(duì)PKI進(jìn)行改進(jìn)無(wú)線公鑰基礎(chǔ)設(shè)施（WirelessPublicKeyInfrastructure，WPKI）2023/12/26計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院31無(wú)線個(gè)域網(wǎng)WPANWPAN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)常用技術(shù)：藍(lán)牙bluetooth（無(wú)需驅(qū)動(dòng)程序）紅外數(shù)據(jù)協(xié)會(huì)（IrDA）標(biāo)準(zhǔn)ZigBee（IEEE

802.15.4）RFID（射頻識(shí)別）UWB（超寬帶無(wú)線技術(shù)）HomeRFIEEE802.15工作組針對(duì)無(wú)線個(gè)域網(wǎng)，以上述技術(shù)為基礎(chǔ)，進(jìn)行無(wú)線個(gè)域網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)化工作2023/12/26計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院32

26/12/2023計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院33Bluetooth

—Bluetooth安全

26/12/2023計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院34Bluetooth

—Bluetooth安全藍(lán)牙的LMP鑒權(quán)過(guò)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26/12/2023計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院35Bluetooth

—Bluetooth安全E1E1驗(yàn)證方BD_ADDRBAu_randA鏈路密鑰BD_ADDRBAu_randASRESB申請(qǐng)方Au_randA鏈路密鑰ACOACOSRESBSRESA=?SRESB藍(lán)牙的加密過(guò)程：26/12/2023計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院36Bluetooth

—Bluetooth安全E0E0主設(shè)備A從設(shè)備BBD_ADDRAClockAKCBD_ADDRAClockAKCEN_RANDADataKCipherKCipherDataA-BDataA-BDataB-ADataB-A

26/12/2023計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院37Bluetooth

—Bluetooth安全密鑰生成器設(shè)備地址BD_ADDRA時(shí)鐘Clock加密密鑰KC隨機(jī)數(shù)Rand中間密鑰密鑰流生成器密鑰流明文/密文密文/明文

COFKRAND無(wú)線VoIP簡(jiǎn)介VoIP（VoiceoverIP）是利用IP網(wǎng)絡(luò)來(lái)傳送語(yǔ)音的技術(shù)26/12/2023計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院38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2023/12/26計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院39移動(dòng)IP的功能實(shí)體MNHA,HomeAgentMNMNMNMNFA,ForeignAgentCN（CorrespondentNode，通信節(jié)點(diǎn)）移動(dòng)節(jié)點(diǎn)（MN）：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，并且只使用它的家鄉(xiāng)地址的節(jié)點(diǎn)2023/12/26計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院40家鄉(xiāng)代理（HomeAgent，HA）：與MN的家鄉(xiāng)鏈路相連的路由器，主要功能有：當(dāng)MN切換鏈路時(shí)，HA通知MN它的當(dāng)前位置，該信息由MN保存在它的轉(zhuǎn)交地址（COA）中HA廣播對(duì)MN家鄉(xiāng)地址的網(wǎng)絡(luò)前綴，從而吸引送往MN家鄉(xiāng)地址的IP包解析所有MN家鄉(xiāng)地址的數(shù)據(jù)包，并將這些包通過(guò)隧道技術(shù)傳送到MN的轉(zhuǎn)交地址COA外地代理（ForeignAgent，F(xiàn)A）：MN的外地鏈路上的路由器，主要功能有：把MN的轉(zhuǎn)交地址（COA）告知其HA；提供MN的COA，并為已被HA設(shè)置了隧道的MN發(fā)送拆封后的數(shù)據(jù)包為處在外地鏈路上的MN提供默認(rèn)路由器的功能移動(dòng)IP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)包也可以通過(guò)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2023/12/26計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院41移動(dòng)IP的功能實(shí)體移動(dòng)IP的工作流程代理發(fā)現(xiàn)，取得轉(zhuǎn)交地址轉(zhuǎn)交地址的注冊(cè)和注銷數(shù)據(jù)的隧道傳送FA轉(zhuǎn)發(fā)反向數(shù)據(jù)包2023/12/26計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院42CNHAFA1234問(wèn)題：為什么FA可以直接發(fā)送數(shù)據(jù)包給CN，而不需要經(jīng)過(guò)HA？IP按照目的地址尋址，與源地址無(wú)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?代理發(fā)現(xiàn)（agentdiscovery）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)（tunneling）2023/12/26計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院43代理發(fā)現(xiàn)：利用ICMP/IRDP消息IRDP：ICMPRouterDiscoveryProtocol方式1：代理發(fā)送代理消息的廣播方式2：MN發(fā)送代理請(qǐng)求消息2023/12/26計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院44CNFAHAMNMNMN移動(dòng)IP工作工程詳解MN判斷移動(dòng)的方法：利用ICMP路由廣播消息的生存時(shí)間域比較廣播消息的網(wǎng)絡(luò)前綴MN收不到廣播？設(shè)法在歸屬地的網(wǎng)絡(luò)通信不成功，則設(shè)法用DHCP或手工配置2023/12/26計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院45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（FA’sCOA）：是外地代理的IP地址?？梢允峭獾卮淼娜我粋€(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(guò)代理發(fā)現(xiàn)協(xié)議來(lái)獲得該COA；隧道建立在HA和FA之間配置轉(zhuǎn)交地址（MN’sCOA）：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(méi)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(guò)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（OneHop）2023/12/26計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院46移動(dòng)IP工作工程詳解注冊(cè)向歸屬地代理注冊(cè)鑒權(quán)建立訪問(wèn)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2023/12/26計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院47CNFAHAMN1MNMN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2023/12/26計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院48移動(dòng)IP工作工程詳解HA收到請(qǐng)求消息后，修改MN的綁定，并給FA發(fā)送一個(gè)注冊(cè)應(yīng)答消息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？2023/12/26計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院49MN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MN的HA將截獲發(fā)送給MN的數(shù)據(jù)包，然后封裝，通過(guò)隧道將數(shù)據(jù)包發(fā)送到MN當(dāng)前所在網(wǎng)絡(luò)中的FAFA解封數(shù)據(jù)包，并傳遞給MN如果移動(dòng)節(jié)點(diǎn)使用自動(dòng)配置的COA，HA能夠繞過(guò)FA直接給MN發(fā)送封裝的數(shù)據(jù)包2023/12/26計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院50移動(dòng)IP工作流程詳解無(wú)線體域網(wǎng)概述無(wú)線體域網(wǎng)（WirelessBodyAreaNetwork，WBAN）是由大量安置于人體表面或體內(nèi)的傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)自組織的方式組成的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，用于檢測(cè)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(lè)、軍事、航空等領(lǐng)域2007.11：IEEE成立802.15.6工作組，制定WBAN的通信標(biāo)準(zhǔn)其他名稱：體域傳感網(wǎng)（WirelessBodySensorNetwork,WBSN,BSN）生物醫(yī)療傳感器網(wǎng)絡(luò)（BiomedicalSensorNetwork，BSN）無(wú)線體域傳感網(wǎng)（WirelessBodyAreaSensorNetwork，WBASN）26/12/2023計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院51RFID(RadioFrequencyIdentification，無(wú)線射頻識(shí)別)是一種非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)26/12/2023計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院52RFID網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介Hash-Lock協(xié)議隨機(jī)化hash-Lock協(xié)議Hash鏈協(xié)議GoodReader協(xié)議數(shù)字圖書(shū)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……26/12/2023計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院53RFID網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)介

—RFID安全密碼協(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)方案邏輯密鑰層次LKH方案基于路由信息的組密鑰分發(fā)方案2023/12/26計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院54無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全

—無(wú)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

組密鑰更新時(shí)，基站向全組進(jìn)行廣播，合法節(jié)點(diǎn)可以通過(guò)預(yù)置的密鑰信息和廣播消息獲得一個(gè)私有密鑰信息節(jié)點(diǎn)通過(guò)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2023/12/26計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院55無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全

—無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的密鑰管理

2023/12/26計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院56無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全

—無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的密鑰管理

2023/12/26計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院57無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全

—無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的密鑰管理

2023/12/26計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院58無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)安全

—無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的密鑰管理邏輯密鑰層次LKH方案：由一個(gè)可信、安全的組控制器GC利用LKH的d叉樹(shù)對(duì)密鑰進(jìn)行管理2023/12/26計(jì)算機(jī)