基于802.11irsna無線局域網(wǎng)安全認證研究

1、密 級桂林電子科技大學碩 士 學 位 論 文題目 題目 基于 802.11i RSNA 無線局域網(wǎng)安全認證研究（英文 （英文） The Research of WLAN Security AuthenticationBased on the RSNA of 802.11i研 究 生 學 號: 112031210研 究 生 姓 名: 阮 玲 玲指導教師姓名、職務 指導教師姓名、職務: 蔣華 教授申 請 學 位 門 類: 工 學學 科、專

2、科、專 業(yè): 計算機軟件與理論提 交 論 文 日 期: 2014 年 4 月論 文 答 辯 日 期: 2014 年 6 月摘 要I摘 要隨著無線局域網(wǎng)的廣泛應用，WLAN 其安全問題成為當前學術界研究的一個熱門問題。 本文對 WLAN 安全標準 IEEE 802.11i 進行了詳細分析， 著重分析 802.1x/EAP認證過程和密鑰管理中四次握手過程，為了抵御針對這兩個過程的 DoS 攻擊、中間人攻擊和會話劫持等，本文提出了基于公鑰密碼

3、體制的 802.1x 雙向認證和基于消息認證的四次握手改進方案。針對 802.1x/EAP 認證過程，本文提出一種基于公鑰密碼體制的 802.1x 雙向認證改進方案。 在原始認證過程中， 由于申請者和認證者間認證的不平等以及控制幀和管理幀的明文傳輸，認證過程容易被攻擊者監(jiān)聽，造成認證進程的泄露。為了解決這個問題， 改進方案中引入了公鑰密碼體制， 利用公鑰機制的認證性實現(xiàn)申請者與認證服務器的雙向認證， 并且通過對稱密鑰實現(xiàn)認證者、 申請者

4、和認證服務器三者的兩兩雙向認證。 同時還利用對稱密鑰加密控制幀和管理幀中的敏感域。 該方案能夠保護認證進程的機密性，對 AP 身份進行認證，有效阻止了中間人攻擊和拒絕服務攻擊。實驗結果表明，該方案比原協(xié)議認證成功率平均高約 13.1%，接入的 STA 數(shù)量有顯著增加，約增加 STA 總數(shù)的 26%，在攻擊次數(shù)達到 50 次以上時，接入 STA 數(shù)量下降速率平穩(wěn)緩慢。對于密鑰管理中四次握手過程，本文提出一種基于消息認證的四次握手改進方案。

5、在原來的握手過程中認證者發(fā)送消息 1 為明文傳輸，容易遭受偽造消息的 DoS攻擊。 改進方案中利用對消息 1 的認證來解決攻擊問題。 首先引入散列算法 SHA-256處理消息認證密鑰 PMK （認證成功后雙方共同擁有） ， 然后利用 Michael 算法在 PMK散列值的控制下對消息 1 實現(xiàn)認證。該方案可以在消息 1 階段發(fā)現(xiàn)并剔除偽造消息，提高消息 3 認證成功率， 避免 AP 對消息 3 的大量重傳， 有效防止消息偽造 DoS 攻

6、擊。實驗結果表明， 該方案使得 AP 的網(wǎng)絡負載率平均降低約 15.6%，接入的 STA 數(shù)量比原協(xié)議增加近 3 倍。仿真分析表明：本文作為理論基礎研究，具有一定的理論價值和實用價值。在一定程度上能夠有效抵御 DoS 攻擊和中間人攻擊等，提高了 WLAN 安全性，同時為802.11i 安全標準的不斷完善提供了理論分析的依據(jù)和有效的改進建議，可促進該協(xié)議體系的不斷發(fā)展。關鍵詞 關鍵詞：802.11i 802.1x/EAP 四次握手 公鑰密