① 网络安全—技术与实践(第2版)课后习题答案 全部
文档发出来
② 计算机网络技术基础课后习题答案
CH1 答案 一.填空题 1.通信 2.实现资源共享 3.局域网 广域网 4.资源子网 通信子网 二.选择题 DDBBCCA 三.简答题 1.答:所谓计算机网络,就是指以能够相互共享资源的方式互连起来的自治计算机系统的集合。 2.答:计算机网络技术的发展大致可以分为四个阶段。 第一阶段计算机网络的发展是从20世纪50年代中期至20世纪60年代末期,计算机技术与通信技术初步结合,形成了计算机网络的雏形。此时的计算机网络,是指以单台计算机为中心的远程联机系统。 第二阶段是从20世纪60年代末期至20世纪70年代中后期,计算机网络完成了计算机网络体系结构与协议的研究,形成了初级计算机网络。 第三阶段是从20世纪70年代初期至20世纪90年代中期。国际标准化组织(ISO)提出了开放系统互联(OSI)参考模型,从而促进了符合国际标准化的计算机网络技术的发展。 第四阶段是从20世纪90年代开始。这个阶段最富有挑战性的话题是互联网应用技术、无线网络技术、对等网技术与网络安全技术。 3.网络的拓扑结构主要主要有:星型拓扑、总线型拓扑、环型拓扑、树型拓扑结构、网状型拓扑结构。 (1)星型拓扑优点:控制简单、故障诊断和隔离容易、服务方便;缺点:电缆需量大和安装工作量大;中心结点的负担较重,容易形成瓶颈;各结点的分布处理能力较低。 (2)树型拓扑优点:易于扩展、故障隔离较容易;缺点是各个结点对根的依赖性太大,如果根结点发生故障,则整个网络都不能正常工作。 (3)总线型拓扑的优点如下:总线结构所需要的电缆数量少;总线结构简单,又是无源工作,有较高的可靠性;易于扩充,增加或减少用户比较方便。总线型拓扑的缺点如下:总线的传输距离有限,通信范围受到限制。故障诊断和隔离较困难。总线型网络中所有设备共享总线这一条传输信道,因此存在信道争用问题, (4)环型拓扑的优点如下:拓扑结构简单,传输延时确定。电缆长度短。环型拓扑网络所需的电缆长度和总线型拓扑网络相似,比星型拓扑网络所需的电缆短。可使用光纤。光纤的传输速率很高,十分适合于环型拓扑的单方向传输。环型拓扑的缺点如下:结点的故障会引起全网的故障;故障检测困难;信道利用率低。 (5)网状型拓扑优点是:可靠性好,结点的独立处理能力强,信息传输容量大。 缺点是:结构复杂,管理难度大,投资费用高。 4.计算机网络的主要功能:资源共享、数据通信、实时控制、均衡负载和分布式处理、其他综合服务。举例说明(略)。 CH2 答案 一.填空题 1.信号
2.串行通信 并行通信 并行通信 3.调制 解调 调制解调器 4.幅度调制(ASK) 频率调制(FSK) 相位调制(PSK) 5.电路交换 报文交换 分组交换 6.奇偶校验 循环冗余校验 7.非屏蔽双绞线 屏蔽双绞线 二.选择题 BDAABDABCCB 三.简答题 1.答:信息是指有用的知识或消息,计算机网络通信的目的就是为了交换信息。数据是信息的表达方式,是把事件的某些属性规范化后的表现形式,它能够被识别,可以被描述。数据与信息的主要区别在于:数据涉及的是事物的表示形式,信息涉及的是这些数据的内容和解释。在计算机系统中,数据是以统一的二进制代码表示,而这些二进制代码表示的数据要通过物理介质和器件进行传输时,还需要将其转变成物理信号。信号是数据在传输过程中的电磁波表现形式,是表达信息的一种载体,如电信号、光信号等。在计算机中,信息是用数据表示的并转换成信号进行传送。 2.答:当发送端以某一速率在一定的起始时间内发送数据时,接收端也必须以同一速率在相同的起始时间内接收数据。否则,接收端与发送端就会产生微小误差,随着时间的增加,误差将逐渐积累,并造成收发的不同步,从而出现错误。为了避免接收端与发送端的不同步,接收端与发送端的动作必须采取严格的同步措施。 同步技术有两种类型: (1)位同步:只有保证接收端接收的每一个比特都与发送端保持一致,接收方才能正确地接收数据。 (2)字符或帧数据的同步:通信双方在解决了比特位的同步问题之后,应当解决的是数据的同步问题。例如,字符数据或帧数据的同步。 3、4.略 5.传输出错,目的结点接收到的比特序列除以G(x)有余数。 CH3 答案 一.填空题 1.物理层 数据链路层 网络层 传输层 会话层 表示层 应用层 2.物理 3.比特流 差错 4.比特 数据帧 数据包(分组) 报文 5.物理层 网络层 传输层 二、选择题 DBACB BCABB CDACA 三、简答题 1.所谓网络体系结构就是为了完成主机之间的通信,把网络结构划分为有明确功能的层次,并规定了同层次虚通信的协议以及相邻层之间的接口和服务。因此,网络的层次模型与各层协议和层间接口的集合统称为网络体系结构。 2.网络体系结构分层的原则: 1)各层之间是独立的。某一层并不需要知道它的下层是如何实现的,而仅仅需要知道下层能提供什么样的服务就可以了。
2)灵活性好。当任何一层发生变化时,只要层间接口关系保持不变,则在这层以上或以下各层均不受影响。 3)结构上可独立分割。由于各层独立划分,因此,每层都可以选择最为合适的实现技术。 4)易于实现和维护。这种结构使得实现和调试一个庞大而又复杂的系统变得易于处理,因为整个系统已被分解为若干个相对独立的子系统。 3.帧同步(定界)就是标识帧的开始与结束,即接收方从收到的比特流中准确地区分出一帧的开始于结束。常见有4中帧定界方法,即字符计数法、带字符填充的首尾界符法、带位填充的首尾标志法和物理层编码违例法。 4.数据链路层使用的地址是MAC地址,也称为物理地址;网络层使用的地址是IP地址,也称为逻辑地址;传输层使用的地址是IP地址+端口号。 5.网络层的主要功能是提供不相邻结点间数据包的透明传输,为传输层提供端到端的数据传送任务。网络层的主要功能有:1)为传输层提供服务;2)组包与拆包;3)路由选择;4)流量控制。 6.传输层是计算机网络体系结构中非常重要的一层,其主要功能是在源主机与目的主机进程之间负责端到端的可靠数据传输,而网络层只负责找到目的主机,网络层是通信子网的最高层,传输层是资源子网的最低层,所以说传输层在网络体系结构中是承上启下的一层。在计算机网络通信中,数据包到达指定的主机后,还必须将它交给这个主机的某个应用进程(端口号),这由传输层按端口号寻址加以实现。 7.流量控制就是使发送方所发出的数据流量速率不要超过接收方所能接收的数据流量速率。流量控制的关键是需要一种信息反馈机制,使发送方能了解接收方是否具备足够的接收及处理能力,使得接收方来得及接收发送方发送的数据帧。 流量控制的作用就是控制“拥塞”或“拥挤”现象,避免死锁。 流量在计算机网络中就是指通信量或分组流。拥塞是指到达通信子网中某一部分的分组数量过多,使得该部分网络来不及处理,以致引起这部分乃至整个网络性能下降的现象。若通信量再增大,就会使得某些结点因无缓冲区来接收新到的分组,使网络的性能明显变差,此时网络的吞吐量(单位时间内从网络输出的分组数目)将随着输入负载(单位时间内输入给网络的分组数目)的增加而下降,这种情况称为拥塞。在网络中,应尽量避免拥塞现象的发生,即要进行拥塞控制。 网络层和传输层与流量控制和拥塞控制有关。 8.传输层的主要功能有:1)分段与重组数据2)按端口号寻址3)连接管理4)差错处理和流量控制。 分段与重组数据的意思如下: 在发送方,传输层将会话层来的数据分割成较小的数据单元,并在这些数据单元头部加上一些相关控制信息后形成报文,报文的头部包含源端口号和目标端口号。在接收方,数据经通信子网到达传输层后,要将各报文原来加上的报文头部控制信息去掉(拆包),然后按照正确的顺序进行重组,还原为原来的数据,送给会话层。 9.TCP/IP参考模型先于OSI参考模型开发,所以并不符合OSI标准。TCP/IP参考模型划分为4个层次:1)应用层(Application Layer);2)传输层(Transport Layer);3)网际层(Internet Layer);4)网络接口层(Host-to-Network Layer)。 10.OSI参考模型与TCP/IP参考模型的共同点是它们都采用了层次结构的概念,在传输层中二者都定义了相似的功能。但是,它们在层次划分与使用的协议上有很大区别。 OSI参考模型与协议缺乏市场与商业动力,结构复杂,实现周期长,运行效率低,这是它没有能够达到预想目标的重要原因。 TCP/IP参考模型与协议也有自身的缺陷,主要表现在以下方面:
1)TCP/IP参考模型在服务、接口与协议的区别上不很清楚;2)TCP/IP参考模型的网 络接口层本身并不是实际的一层,它定义了网络层与数据链路层的接口。物理层与数据链路层的划分是必要合理的,一个好的参考模型应该将它们区分开来,而TCP/IP参考模型却没有做到这点。 CH4 答案 一.填空题 1.光纤 2.IEEE802.4 3.介质访问控制子层(MAC) 逻辑链路子层(LLC) 4.CSMA/CD 令牌环介质访问控制方法 令牌总线介质访问控制方法 5.星型结构 总线型结构 环型结构 6.MAC地址 48 厂商 该厂商网卡产品的序列号 二.选择题 ADCBCDAB 二.简答题 1.答:局域网是在有限的地理范围内,利用各种网络连接设备和通信线路将计算机互联在一起,实现数据传输和资源共享的计算机网络。局域网特点:地理范围有限;一般不对外提供服务,保密性较好,且便于管理;网速较快;误码率低;局域网投资较少,组建方便,使用灵活等。 2.答:局域网有硬件和软件组成。局域网的软件系统主要包括:网络操作系统、工作站系统、网卡驱动系统、网络应用软件、网络管理软件和网络诊断软件。局域网的硬件系统一般由服务器、用户工作站、网卡、传输介质和数据交换设备五部分组成。 3.答:目前,局域网常用的共享式访问控制方式有三种,分别用于不同的拓扑结构:带有冲突检测的载波侦听多路访问法(CSMA/CD),令牌环访问控制法(Token Ring),令牌总线访问控制法(token bus)。 CSMA/CD协议主要用于物理拓扑结构为总线型、星型或树型的以太网中。CSMA/CD采用了争用型介质访问控制方法,原理比较简单,技术上易实现,网络中各工作站处于平等地位,不需集中控制,不提供优先级控制。在低负荷时,响应较快,具有较高的工作效率;在高负荷(节点激增)时,随着冲突的急剧增加,传输延时剧增,导致网络性能的急剧下降。此外,有冲突型的网络,时间不确定,因此,不适合控制型网络。 令牌环(Token Ring)介质访问控制多用于环型拓扑结构的网络,属于有序的竞争协议。令牌环网络的主要特点:无冲突;时间确定;适合光纤;控制性能好;在低负荷时,也要等待令牌的顺序传递,因此,低负荷时响应一般,在高负荷时,由于没有冲突,因此有较好的响应特性。 令牌总线访问控制技术应用于物理结构是总线的而逻辑结构却是环型的网络。特点类似令牌环介质访问控制技术。 4.答:CSMA/CD方法的工作原理可以简单地概括为以下4句话:先听后发、边听边发、冲突停止、随机延迟后重发。 5.答:由于局域网不需要路由选择,因此它并不需要网络层,而只需要最低的两层:物理层和数据链路层。IEEE802标准,又将数据链路层分为两个子层:介质访问控制子层MAC和逻辑链路子层LLC。
CH5 答案 一.填空题 1.交换机 路由器 2.电路交换(拨号)服务 分组交换服务 租用线路或专业服务 3.计算机主机 局域网 4.640kbps-1Mbps 1.5Mbps-8Mbps 二.选择题 BCADAA 三.简答题 1.答:①拨号上Internet/Intranet/LAN; ②两个或多个LAN之间的网络互连; ③和其它广域网技术的互连。 2.答:(1)多种业务的兼容性 (2)数字传输:ISDN能够提供端到端的数字连接。 (3)标准化的接口: (4)使用方便 (5)终端移动性 (6)费用低廉 3.答:① 采用TDMA、CDMA数字蜂窝技术,频段为450/800/900MHz,主要技术又GSM、IS-54TDMA(DAMPS)等; ② 微蜂窝技术,频段为1.8/1.9GHz,主要技术基于GSM的GSC1800/1900,或IS-95的CDMA等; ③ 通用分组无线业务(Gerneral Packet Radio Service,GPRS)可在GSM移动电话网上收、发话费增值业务,支持数据接入速率最高达171.2Kbps,可完全支持浏览Internet的 Web站点。 CH6答案 一.填空题 1.unix 、linux、Netware、Windows Server系列 2.打印服务 通信服务 网络管理 二.选择题 DBCAC 三.问答题 1.答:①从体系结构的角度看,当今的网络操作系统可能不同于一般网络协议所需的完整的协议通信传输功能。 ②从操作系统的观点看,网络操作系统大多是围绕核心调度的多用户共享资源的操作系统。 ③从网络的观点看,可以将网络操作系统与标准的网络层次模型作以比较。 2.答:网络操作系统除了应具有通常操作系统应具有的处理机管理、存储器管理、设备管理和文件管理外,还应具有以下两大功能: ①提供高效、可靠的网络通信能力; ②提供多种网络服务功能,如远程作业录入并进行处理的服务功能;文件传输服务功能;电子邮件服务功能;远程打印服务功能等。
③ 无线网络安全
给你找了个 自己抄吧
论文
无线局域网的安全防护
学 科、专业 计算机技术及应用
学 生 姓 名 雷磊
学 号 200512118
指导教师姓名 史虹湘
2008年10月30日
无线局域网的安全防护
摘要:
在网络应用日益普及的今天,局域网作为一种通用的联网手段,得到了极为广泛的应用,其传输速率、网络性能不断提高。不过,它基本采用的是有线传输媒介,在许多不适宜布线的场合,受到很大程度的限制。另一方面,无线数据传输技术近年来不断获得突破,标准化进展也极为迅速,这使得局域网环境下的数据传输完全可以摆脱线缆的束缚。在此基础上,无线局域网开始崛起,越来越受到人们的重视。但是,无线局域网给我们带来方便的同时,它的安全性更值得我们关注,本篇论文通过了解无线局域网的组成,它的工作原理,以及无线局域网的优、缺点,找出影响安全的因素,通过加密、认证等手段并且应用完整的安全解决方案,从而更好的做到无线局域网的安全防护。
关键词:无线局域网;安全性;WPAN
目录
第一章 引言 3
1.1无线局域网的形成 3
1.2无线局域网的常用设备 3
第二章、无线局域网的概况及特点 4
2.1无线局域网(WLAN)方案 4
2.2无线局域网的常见拓扑形式 6
2.3 无线局域网的优势 6
2.4无线局域网的缺点 7
第三章、无线局域网的安全性及其解决方案 7
3.1无线局域网的安全性 7
3.2完整的安全解决方案 11
第四章、结束语 13
第一章 引言
1.1无线局域网的形成
随着计算机技术和网络技术的蓬勃发展,网络在各行各业中的应用越来越广。然而,随着移动计算技术的日益普及和工业标准逐步为市场所采纳和接受,无线网络的应用领域正在不断地扩大。无线局域网的出现使人们不必再围着机器转,它采用以太网的帧格式,使用简单。无线局域网方便了用户访问网络数据,高吞吐量无线局域网可以实现11Mb/s的数据传输速率。
从网络角度来看,它涉及互联网和城域网(Metropolitan Area Network-MAN)、局域网(Local Area Network-LAN)及最近提出的“无线个域网” (Wireless Personal Area Network - WPAN)。在广域网(Wide Area Network-WAN)、城域网和局域网的层次结构中,WPAN的范围是最小的。
1.2无线局域网的常用设备
WPAN将取代线缆成为连接包括移动电话、笔记本个人电脑和掌上设备在内的各类用户个人设备的工具。WPAN可以随时随地地为用户实现设备间的无缝通讯,并使用户能够通过蜂窝电话、局域网或广域网的接入点联入网络。
1.2.1Bluetooth应用
通过Bluetooth(蓝牙)技术,它使人们周围的电子设备通过无线的网络连接在一起。这些设备包括:桌上型电脑、笔记本电脑、打印机、手持设备、移动电话、传呼机和可携带的音乐设备等。
蓝牙技术是由爱立信、IBM、英特尔、诺基亚和东芝这五大公司于1998年5月联合推出的一项旨在实现网络中各类数据及语音设备(如PC、拨号网络、笔记本电脑、打印机、传真机、数码相机、移动电话、高品质耳机等)互连的计划,并为纪念第一个统一北欧语言的人Norse国王而命名为蓝牙。
蓝牙收发信机采用跳频扩谱技术,在2.45 GHz ISM频带上以1600跳/s的速率进行跳频。依据各国的具体情况,以2.45 GHz为中心频率,最多可以得到79个1MHz带宽的信道。除采用跳频扩谱的低功率传输外,蓝牙还采用鉴权和加密等措施来提高通信的安全性。
1.2.2HomeRF应用
无线局域网技术HomeRF,是专门为家庭用户设计的短距离无线联网方案。
它基于共享无线访问协议(shared Wireless Access Protocol,SWAP),可应用于家庭中的移动数据和语音设备与主机之间的通信。
符合SWAP规范的产品工作在2.4GHz频段,使用每秒50跳的跳频扩展频谱技术,通过家庭中的一台主机在移动数据和语音设备之间实现通信,既可以通过时分复用支持语音通信,又能通过载波监听多重访问/冲突避免协议提供数据通信服务。同时,HomeRF提供了与TCP/IP良好的集成,支持广播和48位IP地址。
按照SWAP规范,用户可以建立无线家庭网络,用户可在PC、PC增强无绳电话、手持式远程显示器等设备之间共享话音、数据和Internet连接;用手持显示装置在房间内和房间周围的任何地方访问Internet;在多台PC间共享文件、调制解调器、打印机等;向多个无绳手机、传真机和话音邮箱转发电话;使用小型PC增强无绳电话手机重复收听话音、传真和电子邮件;简单地使用PC增强无绳电话手机发出话音命令,来激活其他家用电子系统;可以玩PC或Internet上的多人游戏。
第二章、无线局域网的概况及特点
2.1无线局域网(WLAN)方案
在网络应用日益普及的今天,局域网作为一种通用的联网手段,得到了极为广泛的应用,其传输速率、网络性能不断提高。不过,它基本采用的是有线传输媒介,在许多不适宜布线的场合,受到很大程度的限制。另一方面,无线数据传输技术近年来不断获得突破,标准化进展也极为迅速,这使得局域网环境下的数据传输完全可以摆脱线缆的束缚。在此基础上,无线局域网开始崛起,越来越受到人们的重视。
2.1.1无线局域网概念和工作原理
一般来讲,凡是采用无线传输媒体的计算机局域网都可称为无线局域网。这里的无线媒体可以是无线电波、红外线或激光。
无线局域网的基础还是传统的有线局域网,是有线局域网的扩展和替换。它只是在有线局域网的基础上通过无线HUB、无线访问节点(AP)、无线网桥、无线网卡等设备使无线通信得以实现。
2.1.2无线局域网标准
实际上,无线局域网早在80年代就已经得到广泛应用,当时受到技术上的制约,通信速率只有860kb/s,工作在900MHz的频段。能够了解并享受它的好处的人少之又少。
到了90年代初,随着技术的进步,无线局域网的通信速率已经提高到1 ~2Mb/s,工作频段为2.4GHz,并开始向医疗、教育等多媒体应用领域延伸。
无线局域网的发展也引起国际标准化组织的关注,IEEE从1992年开始着手制订802.11标准,以推动无线局域网的发展。1997年,该标准获得通过,它大大促进了不同厂商产品之间的互操作性,并推进了已经萌芽的产业的发展。
802.11标准仅限于物理(PHY)层和媒介访问控制(MAC)层。物理层对应于国际标准化组织的七层开放系统互连(OSI)模型的最低层,MAC层与OSI第二层的下层相对应,该层与逻辑链路控制(LLC)层构成了OSI的第二层。
标准实际规定了三种不同的物理层结构,用户可以从中选出一种,它们中的每一种都可以和相同的MAC层进行通信。802.11工作组的成员认为在物理层实现方面有多个选择是必要的,因为这可以使系统设计人员和集成人员根据特定应用的价格、 性能、 操作等方面的因素来选择一种更合适的技术。这些选择实际上非常类似,就像10BaseT, 10Base2及100BaseT等都在以太网领域取得了很大的成功一样。另外,企业局域网通常会使用有线以太网和无线节点混合的方式,它们在使用上没有区别。
近年来,无线局域网的速率有了本质的提高,新的IEEE802.11b标准支持11Mb/s高速数据传输。这为宽带无线应用提供了良好的平台。
2.1.3无线局域网传输方式
就传输方式而言,无线局域网可以分为两类:红外线系统和射频系统。前者的优点在于不受无线电的干扰;邻近区域无干扰;不受管制机构的政策限制;在视距范围内传输,监测和窃听困难,保密性好。不过,由于红外线传输对非透明物体的透过性极差,传输距离受限。
此外,它容易受到日光、荧光灯等噪声干扰,并且只能进行半双工通信。所以,相比而言,射频系统的应用范围远远高于红外线系统。
采用射频方式传输数据,一般都需要引入扩频技术。在扩频系统中,信号所占用的带宽远大于所需发送信息的最小带宽,并采用了独立的扩展信号。扩频技术具有安全性高、抗干扰能力强和无需许可证等优点。目前,在全球范围内应用比较广泛的扩频技术有直接序列(DS)扩频技术和跳频(FH)扩频技术。就频带利用来说,DS采用主动占有的方式,FH则是跳换频率去适应。在抗干扰方面,FH通过不同信道的跳跃避免干扰,丢失的数据包在下一跳重传。DS方式中数据从冗余位中得到保证,移动到相邻信道避免干扰。同DS方式相比,FH方式速度慢,最多只有2 ~3Mb/s。DS传输速率可以达到11Mb/s,这对多媒体应用来说非常有价值。从覆盖范围看,由于DS采用了处理增益技术,因此在相同的速率下比FH覆盖范围更大。不过,FH的优点在于抗多径干扰能力强。此外,它的可扩充性要优于DS。DS有3个独立、不重叠的信道,接入点限制为三个。FH在跳频不影响性能时最多可以有15个接入点。
新的无线局域网标准协议IEEE802.11b只支持DS方式,但是IEEE802.11对这两种技术都是推荐的。应该说,FH和DS这两种扩频方式在不同的领域都拥有适合自身的应用环境,一般说来,在需要大范围覆盖时选DS,需要高数据吞吐量时选择DS,需要抗多径干扰强时选择FH。
2.2无线局域网的常见拓扑形式
根据不同的应用环境,目前无线局域网采用的拓扑结构主要有网桥连接型、访问节点连接型、HUB接入型和无中心型四种。
(1)网桥连接型。该结构主要用于无线或有线局域网之间的互连。当两个局域网无法实现有线连接或使用有线连接存在困难时,可使用网桥连接型实现点对点的连接。在这种结构中局域网之间的通信是通过各自的无线网桥来实现的,无线网桥起到了网络路由选择和协议转换的作用。
(2)访问节点连接型。这种结构采用移动蜂窝通信网接入方式,各移动站点间的通信是先通过就近的无线接收站(访问节点:AP)将信息接收下来,然后将收到的信息通过有线网传入到“移动交换中心”,再由移动交换中心传送到所有无线接收站上。这时在网络覆盖范围内的任何地方都可以接收到该信号,并可实现漫游通信。
(3)HUB接入型。在有线局域网中利用HUB可组建星型网络结构。同样也可利用无线HUB组建星型结构的无线局域网,其工作方式和有线星型结构很相似。但在无线局域网中一般要求无线HUB应具有简单的网内交换功能。
(4)无中心型结构。该结构的工作原理类似于有线对等网的工作方式。它要求网中任意两个站点间均能直接进行信息交换。每个站点既是工作站,也是服务器。
2.3 无线局域网的优势
无线局域网在很多应用领域具有独特的优势:一是可移动性,它提供了不受线缆限制的应用,用户可以随时上网;二是容易安装、无须布线,大大节约了建网时间;三是组网灵活,即插即用,网络管理人员可以迅速将其加入到现有网络中,并在某种环境下运行;四是成本低,特别适合于变化频繁的工作场合。此外,无线网络相对来说比较安全,无线网络通信以空气为介质,传输的信号可以跨越很宽的频段,而且与自然背景噪音十分的相似,这样一来,就使得窃听者用普通的方式难以偷听到数据。
“加密”也是无线网络必备的一环,能有效提高其安全性。所有无线网络都可加设安全密码,窃听者即使千方百计地接收到数据,若无密码,想打开信息系统亦无计可施。
2.4无线局域网的缺点
目前,由于相关的配套技术不足,无线网络传输速度还存在着一些局限。现在无线网络的带宽还比较局限,与有线局域网主干可达千兆还差得很远。与有线网络相比,无线网络的通信环境要受到更多的限制。由于电源限制、可用的频谱限制以及无线网络的移动性等特点,无线数据网络一般具有带宽少、延迟长、连接稳定性差、可用性很难预测等特点。尽管无线局域网有种种优点,但是PC厂商在出售无线LAN产品时多采取慎重态度。这是因为,在家庭里利用的无线联网方式,除了无线LAN外,还有一些其他方案。蓝牙主要用于在便携式信息设备之间以无线方式进行数据通信;HomeRF则用于PC同家电之间以无线方式进行数据通信。而无论蓝牙还是HomeRF,其最大传输速度都只有2Mb/s。此外,它们的传输距离都只有几十米,比无线LAN最多可达的100米要短。在钢筋混凝土这类能使电波明显衰减的使用环境里,蓝牙和HomeRF的传输距离甚至会缩短到只有几米。
第三章、无线局域网的安全性及其解决方案
3.1无线局域网的安全性
除了硬件方面的不足,无线局域网的安全性也非常值得关注。无线局域网的安全性,主要包括接入控制和加密两个方面。
3.1.1IEEE802.11b标准的安全性
IEEE 802.11b标准定义了两种方法实现无线局域网的接入控制和加密:系统ID(SSID)和有线对等加密(WEP)。
1、认证
当一个站点与另一个站点建立网络连接之前,必须首先通过认证。执行认证的站点发送一个管理认证帧到一个相应的站点。 IEEE 802.11b标准详细定义了两种认证服务:-开放系统认证(Open System Authentication):是802.11b默认的认证方式。这种认证方式非常简单,分为两步:首先,想认证另一站点的站点发送一个含有发送站点身份的认证管理帧;然后,接收站发回一个提醒它是否识别认证站点身份的帧。 -共享密钥认证(Shared Key Authentication):这种认证先假定每个站点通过一个独立于802.11网络的安全信道,已经接收到一个秘密共享密钥,然后这些站点通过共享密钥的加密认证,加密算法是有线等价加密(WEP)。 共享密钥认证的过程如图1所示,描述如下:
(1) 请求工作站向另一个工作站发送认证帧。
(2) 当一个站收到开始认证帧后,返回一个认证帧,该认证帧包含WEP服务生成的128字节的质询文本。
(3) 请求工作站将质询文本复制到一个认证帧中,用共享密钥加密,然后再把帧发往响应工作站。
(4) 接收站利用相同的密钥对质询文本进行解密,将其和早先发送的质询文本进行比较。如果相互匹配,相应工作站返回一个表示认证成功的认证帧;如果不匹配,则返回失败认证帧。
请求工作站 响应工作站
验证帧
验证算法标识=“共享密钥”
验证处理序列号=1
验证帧
验证算法标识=“共享密钥”
验证处理序列号=2
质询文本
验证帧
验证算法标识=“共享密钥”
验证处理序列号=3
质询文本加密
验证帧
验证算法标识=“共享密钥”
验证处理序列号=1
图1 共享密钥认证
认证使用的标识码称为服务组标识符(SSID:Service Set Identifier),它提供一个最底层的接入控制。一个SSID是一个无线局域网子系统内通用的网络名称,它服务于该子系统内的逻辑段。因为SSID本身没有安全性,所以用SSID作为接入控制是不够安全的。接入点作为无线局域网用户的连接设备,通常广播SSID。
2、WEP
IEEE 802.11b规定了一个可选择的加密称为有线对等加密,即WEP。WEP提供一种无线局域网数据流的安全方法。WEP是一种对称加密,加密和解密的密钥及算法相同。WEP的目标是: 接入控制:防止未授权用户接入网络,他们没有正确的WEP密钥。
加密:通过加密和只允许有正确WEP密钥的用户解密来保护数据流。
IEEE 802.11b标准提供了两种用于无线局域网的WEP加密方案。第一种方案可提供四个缺省密钥以供所有的终端共享—包括一个子系统内的所有接入点和客户适配器。当用户得到缺省密钥以后,就可以与子系统内所有用户安全地通信。缺省密钥存在的问题是当它被广泛分配时可能会危及安全。第二种方案中是在每一个客户适配器建立一个与其它用户联系的密钥表。该方案比第一种方案更加安全,但随着终端数量的增加给每一个终端分配密钥很困难。
帧体
明文
综合检测值
(ICV)
帧体
密钥 密文
键序
图2 WEP加密过程
WEP加密的算法如图2所示,过程如下:
(1) 在发送端,WEP首先利用一种综合算法对MAC帧中的帧体字段进行加密,生成四字节的综合检测值。检测值和数据一起被发送,在接收端对检测值进行检查,以监视非法的数据改动。
(2) WEP程序将共用密钥输入伪随机数生成器生成一个键序,键序的长度等于明文和综合检测值的长度。
(3) WEP对明文和综合检测值进行模二加运算,生成密文,完成对数据的加密。伪随机数生成器可以完成密钥的分配,因为每台终端只用到共用密钥,而不是长度可变的键序。
(4) 在接收端,WEP利用共用密钥进行解密,复原成原先用来对帧进行加密的键序。
(5) 工作站计算综合检测值,随后确认计算结果与随帧一起发送来的值是否匹配。如果综合检测失败,工作站不会把MSDU(介质服务单元)送到LLC(逻辑链路控制)层,并向MAC管理程序发回失败声明。
3.1.2影响安全的因素
1、硬件设备
在现有的WLAN产品中,常用的加密方法是给用户静态分配一个密钥,该密钥或者存储在磁盘上或者存储在无线局域网客户适配器的存储器上。这样,拥有客户适配器就有了MAC地址和WEP密钥并可用它接入到接入点。如果多个用户共享一个客户适配器,这些用户有效地共享MAC地址和WEP密钥。 当一个客户适配器丢失或被窃的时候,合法用户没有MAC地址和WEP密钥不能接入,但非法用户可以。网络管理系统不可能检测到这种问题,因此用户必须立即通知网络管理员。接到通知后,网络管理员必须改变接入到MAC地址的安全表和WEP密钥,并给与丢失或被窃的客户适配器使用相同密钥的客户适配器重新编码静态加密密钥。客户端越多,重新编码WEP密钥的数量越大。
2、虚假接入点
IEEE802.11b共享密钥认证表采用单向认证,而不是互相认证。接入点鉴别用户,但用户不能鉴别接入点。如果一个虚假接入点放在无线局域网内,它可以通过劫持合法用户的客户适配器进行拒绝服务或攻击。
因此在用户和认证服务器之间进行相互认证是需要的,每一方在合理的时间内证明自己是合法的。因为用户和认证服务器是通过接入点进行通信的,接入点必须支持相互认证。相互认证使检测和隔离虚假接入点成为可能。
3、其它安全问题
标准WEP支持对每一组加密但不支持对每一组认证。从响应和传送的数据包中一个黑客可以重建一个数据流,组成欺骗性数据包。减轻这种安全威胁的方法是经常更换WEP密钥。
通过监测IEEE802.11b控制信道和数据信道,黑客可以得到如下信息:
客户端和接入点MAC地址
内部主机MAC地址
上网时间
黑客可以利用这些信息研究提供给用户或设备的详细资料。为减少这种黑客活动,一个终端应该使用每一个时期的WEP密钥。
3.2完整的安全解决方案
3.2.1无线局域网的安全方案
无线局域网完整的安全方案以IEEE802.11b为基础,是一个标准的开放式的安全方案,它能为用户提供最强的安全保障,确保从控制中心进行有效的集中管理。它的核心部分是:
扩展认证协议(Extensible Authentication Protocol,EAP),是远程认证拨入用户服务(RADIUS)的扩展。可以使无线客户适配器与RADIUS服务器通信。
IEEE 802.1X, 一个控制端口接入的提议标准。
当无线局域网执行安全保密方案时,在一个BSS范围内的站点只有通过认证以后才能与接入点结合。当站点在网络登录对话框或类似的东西内输入用户名和密码时,客户端和RADIUS服务器(或其它认证服务器)进行双向认证,客户通过提供用户名和密码来认证。然后 RADIUS服务器和用户服务器确定客户端在当前登录期内使用的WEP密钥。所有的敏感信息,如密码,都要加密使免于攻击。
这种方案认证的过程是:
一个站点要与一个接入点连接。
除非站点成功登录到网络,否则接入点将禁止站点使用网络资源。
用户在网络登录对话框和类似的结构中输入用户名和密码。
用IEEE802.1x协议,站点和RADIUS服务器在有线局域网上通过接入点进行双向认证。可以使用几个认证方法中的一个。例如:RADIUS服务器向用户发送一个认证请求,客户端对用户提供的密码进行一种hash运算来响应这个请求,并把结果送到RADIUS服务器;利用用户数据库提供的信息,RADIUS服务器创建自己的响应并与客户端的响应相比较。一旦服务器认证了用户,就进行相反的处理使用户认证RADIUS服务器。
相互认证成功完成后,RADIUS服务器和用户确定一个WEP密钥来区分用户并提供给用户适当等级的网络接入。以此给每一个用户提供与有线交换几乎相同的安全性。用户加载这个密钥并在该登录期内使用。
RADIUS服务器发送给用户的WEP密钥,称为时期密钥。
接入点用时期密钥加密它的广播密钥并把加密密钥发送给用户,用户用时期密钥来解密。
用户和接入点激活WEP,在这时期剩余的时间内用时期密钥和广播密钥通信。
认证的全部过程如图3所示。
4.RADIUS服务器和站点双
向认证并且生成WEP密钥
无线 有线
6. 站 点 和AP 激活 5.RADIUS服务器
WEP,加密传输数据 把密钥传给AP
图3 基于IEEE802.1x的安全传输
3.2.2无线局域网的应用环境
(1) 无线局域网的应用方向之一是增加电脑的移动性,让电脑更符合人性,例如在办公室内,企业经理们可以像使用室内无绳电话那样,随心所欲地使用联网的笔记本电脑。
(2) 在难于布线的室外环境下,无线局域网可充分发挥其高速率、组网灵活之优点。尤其在公共通信网不发达的状态下,无线局域网可作为区域网(覆盖范围几十公里)使用。
它的范围可以延伸到城市建筑群间通信;学校校园网络;工矿企业厂区自动化控制与管理网络;银行、金融证券城区网络;城市交通信息网络;矿山、水利、油田等区域网络;港口、码头、江河湖坝区网络;野外勘测、实验等流动网络;军事、公安流动网络等领域。
(3) 无线局域网与有线主干网构成了移动计算网络。
这种网络传输速率高、覆盖面大,是一种可传输多媒体信息的个人通信网络。这也是无线局域网的发展方向。
第四章、结束语
无线网络安全技术在21世纪将成为信息网络发展的关键技术,21世纪人类步入信息社会后,信息这一社会发展的重要战略资源需要网络安全技术的有力保障,才能形成社会发展的推动力。在我国信息网络安全技术的研究和产品开发仍处于起步阶段,仍有大量的工作需要我们去研究、开发和探索,以走出有中国特色的产学研联合发展之路,赶上或超过发达国家的水平,以此保证我国信息网络的安全,推动我国国民经济的高速发展。
虽然我的论文作品不是很成熟,还有很多不足之处,但这次做论文的经历使我终身受益,我感受到做论文是要真真正正用心去做的一件事情,是真正的自己学习的过程和研究的过程,没有学习就不可能有研究的能力,没有自己的研究,就不会有所突破,希望这次的经历能让我在以后学习中激励我继续进步。
最后,感谢史虹湘老师对我论文的精心指导和无私的帮助,感谢经济管理干部学院老师们的辛勤栽培,使我能够很好的掌握和运用专业知识。
参考文献:
[1] 网络安全 徐国爱. 北京邮电大学出版社,2006.5
[2] 计算机网络基础 刘远生. 清华大学出版社,2004.9
[3] 局域网组建、管理与维护 扬威. 电子工业出版社,2005.7
④ 网络安全习题答案
1:BD 2:AB 3:ABD 4:ABC 5:ABCD 6:ABCD 7:ABCD 8:ABCD 9:A
10:AB 11:ABCD 12:ABCD 13:ABCD 14:AC 15:AB 16:ABCD 17:ABCD
18:ABC 做的不太好!
⑤ 网络安全问题和解决答案
网络空间安全专业简称“网络安全专业”,主要以信息构建的各种空间领域为主要研究对象,包括网络空间的组成、形态、安全、管理等。该专业致力于培养“互联网+”时代能够支撑和引领国家网络空间安全领域的具有较强的工程实践能力,系统掌握网络空间安全的基本理论和关键技术,能够在网络空间安全产业以及其他国民经济部门,从事各类网络空间相关的软硬件开发、系统设计与分析、网络空间安全规划管理等工作,具有强烈的社会责任感和使命感、宽广的国际视野、勇于探索的创新精神和实践能力的拔尖创新人才和行业高级工程人才。
零基础也可以学习的