數(shù)據(jù)加密在家庭無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)中的應(yīng)用

無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng),在人們生活中日益普及的同時(shí),其較低的安全性,使之更易受到攻擊和入侵,嚴(yán)重危及到個(gè)人信息的安全。

一、安全加密方式比較

現(xiàn)階段家用無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)常見(jiàn)的數(shù)據(jù)安全加密方式主要有WEP、WPA/WPA2和WPA-PSK/WPA2-PSK。

WEP,Wired EqUivalent Privacy(有線(xiàn)等效保密)的簡(jiǎn)稱(chēng)。WEP協(xié)議是對(duì)在兩臺(tái)設(shè)備間無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行加密的方式,防止非授權(quán)用戶(hù)侵入到網(wǎng)絡(luò)。WEP的安全技術(shù)源自于名為RC4的RSA數(shù)據(jù)加密技術(shù),是無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)必要的安全防護(hù)層。使用了該技術(shù)的無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng),所有客戶(hù)端與無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)的數(shù)據(jù)都會(huì)以一個(gè)共享的密鑰進(jìn)行加密,密鑰類(lèi)型有64/128/152位,密鑰越長(zhǎng)就需要更多的時(shí)間去進(jìn)行破解,因此能夠提供更好的安全保護(hù)。

WEP設(shè)計(jì)之初可以為用戶(hù)提供較高層次的網(wǎng)絡(luò)安全需求但是由于WEP采用的加密密鑰為靜態(tài)密鑰而非動(dòng)態(tài)密鑰,導(dǎo)致其安全可靠性隨著應(yīng)用的廣泛極具下降。WEP加密應(yīng)用常見(jiàn)于老式的無(wú)限網(wǎng)卡上,新版802.llu標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)不再支持該加密方式,如果選擇WEP可能導(dǎo)致無(wú)線(xiàn)設(shè)備工作在較低的傳輸速率上,因此在條件允許的情況下不建議使用。盡管WEP已經(jīng)過(guò)時(shí)而且不安全,但依然是目前個(gè)人用戶(hù)所使用最多的加密方法之一。

WPA是Wi-Fi Protectcd Access的簡(jiǎn)稱(chēng)。WPA協(xié)議是一種保護(hù)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)安全的系統(tǒng),是在WEP的基礎(chǔ)上產(chǎn)生,解決了WEP的缺陷問(wèn)題,作為802.lli標(biāo)準(zhǔn)的子集。WPA的核心是IEEE802.lx和TKIP(臨時(shí)密鑰完整性)。作為IEEE 802.lli標(biāo)準(zhǔn)中的過(guò)度方案。WPA使用的IKIP(臨時(shí)密鑰完整性m議)加密算法不需要修改原來(lái)無(wú)線(xiàn)設(shè)備的硬件。WPA針對(duì)WEP中存在的問(wèn)題:Ⅳ過(guò)短、密鑰管理過(guò)于簡(jiǎn)單和對(duì)消息完整性沒(méi)有有效的保護(hù),通過(guò)軟件升級(jí)的方法可提高網(wǎng)絡(luò)的安全性。WPA的出現(xiàn)提供了一個(gè)完整的認(rèn)證機(jī)制,無(wú)線(xiàn)接入點(diǎn)根據(jù)用戶(hù)的認(rèn)證結(jié)果決定是否允許其接入無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中:認(rèn)證成功后可以根據(jù)多種方式(傳輸數(shù)據(jù)包的多少、用戶(hù)接入網(wǎng)絡(luò)的時(shí)間等I)動(dòng)態(tài)地改變每個(gè)接入用戶(hù)的加密密鑰。另外,對(duì)用戶(hù)在無(wú)線(xiàn)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包進(jìn)行MIC編碼,確保用戶(hù)數(shù)據(jù)不會(huì)被其他用戶(hù)更改。

WPA與WEP不同,WEP使用一個(gè)靜態(tài)的密鑰來(lái)加密所有的通信。WPA不斷的轉(zhuǎn)換密鑰。WPA采用有效的密鑰分發(fā)機(jī)制,可以跨越不同廠商的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。WPA的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是,它使在公共場(chǎng)所安全地部署無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)成為可能。

WPA2是WPA的第二版,它支持AES加密算法,安全性非常高。但其需要硬件支持,屬于802.llu產(chǎn)品范疇。和WPA一樣,WPA2也需要配以認(rèn)證服務(wù)器Radius,但配置步驟相對(duì)繁瑣,應(yīng)用面比較狹窄。下面的關(guān)系式,表明了WPA和WPA2的區(qū)別:

數(shù)據(jù)加密在家庭無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)中的應(yīng)用

WPA-PSK(TKIPl)/WPA2-PSK'AES),是WPA/WPA2的精簡(jiǎn)版,屬于目前安全級(jí)別較高的一種加密方式,其配置簡(jiǎn)單,適合一般用戶(hù)使用。目前安全性最高的加密方式是WPA-PSK(,IKIP') +WPA2-PSK(AES),但是其設(shè)置復(fù)雜。兼容范圍小,不推薦一股人群選擇此種方式。

二、加密方式對(duì)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)性能的影響

通過(guò)以下測(cè)試,驗(yàn)證不同的加密方式對(duì)無(wú)線(xiàn)局域同性能是否存在影響。

測(cè)試工具及環(huán)境:NetIQ Chariot、5.4、Eudpoint6.0、家用無(wú)線(xiàn)路由器、客戶(hù)端/月履務(wù)端筆記本電腦、外置無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡單Pair下載速率測(cè)試結(jié)果統(tǒng)計(jì)如下表(M為兆比特每秒Mbps簡(jiǎn)寫(xiě)):

測(cè)試表明:

非加密條件下的數(shù)據(jù)最高達(dá)到58M的速率,使用加密方式后的確對(duì)速率造了成不同程度地影響。使用WEP加密數(shù)據(jù),速率大幅下降到只有19.6Mbps,使用WPA的兩種加密測(cè)試結(jié)果均接近50Mbps。相比WEP的數(shù)據(jù),與非加密的差距已經(jīng)變得非常小。

在測(cè)試中,無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率會(huì)有如此巨大變化的主要原因是:IEEE 802.lln標(biāo)準(zhǔn)不支持在高吞吐率下WEP加密或TKIP算法加密的單播密碼。選擇WEP或WPA-PSK/WPA2-PSK加密方式的IKIP算法,無(wú)線(xiàn)傳輸速率將會(huì)自動(dòng)降至llg水平c理論值54Mbps,實(shí)際測(cè)試成績(jī)20Mbps左右)。

換言之,使用802.lln類(lèi)無(wú)線(xiàn)設(shè)備,應(yīng)當(dāng)選擇WPA-PSK/WPA2-PSK的AES加密算法,性能大約有5-15%的下降,而其它的加密方式會(huì)使無(wú)線(xiàn)傳輸速率出現(xiàn)較大幅度的降低。可見(jiàn),采用合適的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)加密方式,能讓用戶(hù)以較小的性能損失獲得比較安全可靠的網(wǎng)絡(luò)。

目前的家用無(wú)線(xiàn)設(shè)備都已經(jīng)廣泛支持802.lln標(biāo)準(zhǔn),參考測(cè)試結(jié)果建議選擇WPA-PSK/WPA2-PSK AES算法加密,如果設(shè)備只支持802.llg標(biāo)準(zhǔn),則至少選擇WEP無(wú)線(xiàn)加密,加密長(zhǎng)度越長(zhǎng)越安全。

小知識(shí)之無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)

無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò)英文全名:Wireless Local Area Networks;簡(jiǎn)寫(xiě)為: WLAN。它是相當(dāng)便利的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),它利用射頻(Radio Frequency; RF)的技術(shù),使用電磁波,取代舊式礙手礙腳的雙絞銅線(xiàn)(Coaxial)所構(gòu)成的局域網(wǎng)絡(luò),在空中進(jìn)行通信連接,使得無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò)能利用簡(jiǎn)單的存取架構(gòu)讓用戶(hù)透過(guò)它,達(dá)到“信息隨身化、便利走天下”的理想境界。