無(wú)線安全技術(shù)大揭秘

一名銀行職員通過(guò)非法接入無(wú)線網(wǎng)絡(luò)盜竊在線銀行賬目?jī)?nèi)的資金；一名咨詢員非法進(jìn)入了某公司的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，盜取該公司與市政當(dāng)局口水戰(zhàn)有關(guān)的敏感文件；每天都在發(fā)生無(wú)線網(wǎng)絡(luò)泄密事件。更有統(tǒng)計(jì)，早在2003年，針對(duì)無(wú)線局域網(wǎng)的攻擊已經(jīng)占全球互聯(lián)網(wǎng)攻擊事件總數(shù)的23%，而04年6月就達(dá)到了03年綜合。近年來(lái)，針對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的攻擊更為嚴(yán)重。發(fā)生這些事件的原因是由于無(wú)線安全技術(shù)還不周全，之前僅限于MAC地址過(guò)濾、AP隔離等技術(shù)，防范能力較弱。

現(xiàn)在，不僅對(duì)個(gè)人用戶來(lái)說(shuō)，無(wú)線上網(wǎng)成了流行趨勢(shì)，對(duì)企業(yè)用戶來(lái)說(shuō)，無(wú)線局域網(wǎng)也大有取代有線網(wǎng)絡(luò)的趨勢(shì)，因?yàn)闊o(wú)線網(wǎng)絡(luò)相比于有線網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)有無(wú)可替代的優(yōu)勢(shì)。一是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)所提供的帶寬越來(lái)越高，一個(gè)AP足以供應(yīng)60位以上員工的辦公需求，在帶寬方面，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)有優(yōu)勢(shì)；二是無(wú)線接入方面，成本更為低廉；三是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)在部署方面更為簡(jiǎn)潔，有線網(wǎng)絡(luò)需要考慮布線等問(wèn)題，而無(wú)線網(wǎng)絡(luò)不受辦公條件的限制，更加適合在企業(yè)中應(yīng)用。另外，隨著統(tǒng)一通信的流行，無(wú)線局域網(wǎng)可以把員工的無(wú)線終端納入統(tǒng)一通信的管理之中，方便企業(yè)之間的通信，為企業(yè)帶來(lái)極大方便。

但是，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的安全問(wèn)題不得不引起我們的重視。對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)，部署網(wǎng)絡(luò)安全最大的困難不是在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃部署方面，而是如何去說(shuō)服用戶去進(jìn)行客戶端的配置。傳統(tǒng)的認(rèn)證加密方式是在網(wǎng)頁(yè)上輸入用戶名和密碼，對(duì)用戶來(lái)說(shuō)，操作簡(jiǎn)單易行。而對(duì)于801.11i來(lái)說(shuō)，認(rèn)證方式在配置方面較為復(fù)雜。如果說(shuō)一個(gè)企業(yè)里有100個(gè)接入設(shè)備，那么用戶想要使用這種認(rèn)證方式，就必須在這100個(gè)設(shè)備上分別進(jìn)行配置。另外，安全認(rèn)證的級(jí)別越高，意味著用戶所需要配置的信息就越多，這對(duì)用戶來(lái)說(shuō)極為不便，這也是是導(dǎo)致用戶還傾向于用傳統(tǒng)認(rèn)證方式的原因。如今，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展越來(lái)越快，但是黑客的技術(shù)也在不斷發(fā)展。下面將分別介紹針對(duì)每種安全漏洞的技術(shù)解決辦法。

消除無(wú)線通信中的干擾

由于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)利用的是空中的無(wú)線資源，不可避免會(huì)產(chǎn)生干擾。干擾包括影響正常的無(wú)線通訊工作的不需要的干擾信號(hào)。在企業(yè)用戶的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，同一個(gè)AP的用戶之間可能會(huì)產(chǎn)生干擾，同一個(gè)信道中的用戶也可能產(chǎn)生干擾。通常，解決無(wú)線射頻干擾的方法有降低物理數(shù)據(jù)率、降低受影響AP的發(fā)射功率以及改變AP信道分配三種方式。

目前市場(chǎng)上充斥著大量采用全向雙極天線的AP，這些天線從各個(gè)方向發(fā)送和接收信號(hào)。由于這些天線總是不分環(huán)境，不分場(chǎng)合地發(fā)送和接收信號(hào)，一旦出現(xiàn)干擾，這些系統(tǒng)除了與干擾做斗爭(zhēng)以外沒(méi)有其它辦法。它們不得不降低物理數(shù)據(jù)傳輸速率，直至達(dá)到可接受的丟包水平為止。而且隨之而來(lái)的是，共享該AP的所有用戶將會(huì)感受到無(wú)法忍受的性能下降。

另一種是降低AP的發(fā)射功率，從而更好地利用有限的信道數(shù)量。這樣做可以減少共享一臺(tái)AP的設(shè)備數(shù)量，以提高AP的性能。但是降低發(fā)射功率的同時(shí)也會(huì)降低客戶端接收信號(hào)的強(qiáng)度，這就轉(zhuǎn)變成了更低的數(shù)據(jù)率和更小范圍的Wi-Fi覆蓋，進(jìn)而導(dǎo)致覆蓋空洞的形成。而這些空洞必須通過(guò)增加更多的AP來(lái)填補(bǔ)。而增加更多AP，可以想象，它會(huì)制造更多的干擾。

大多數(shù)WLAN廠商希望用戶相信，解決Wi-Fi干擾的最佳方案是“改變信道”。就是當(dāng)射頻干擾增加時(shí)，AP會(huì)自動(dòng)選擇另一個(gè)“干凈”的信道來(lái)使用。雖然改變信道是一種在特定頻率上解決持續(xù)干擾的有效方法，但干擾更傾向于不斷變化且時(shí)有時(shí)無(wú)。通過(guò)在有限的信道中跳轉(zhuǎn)，引發(fā)的問(wèn)題甚至比它解決的問(wèn)題還要多。

這三種抗干擾方式都無(wú)法從根本上解決無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的干擾問(wèn)題。針對(duì)這些情況，新型Wi-Fi技術(shù)結(jié)合了動(dòng)態(tài)波束形成技術(shù)和小型智能天線陣列(即所謂的“智能Wi-Fi”)，成為一種理想的解決方案。動(dòng)態(tài)波束形成技術(shù)專注于Wi-Fi信號(hào)，只有在他們需要時(shí)，即干擾出現(xiàn)時(shí)才自動(dòng)“引導(dǎo)”他們繞過(guò)周?chē)母蓴_。比如在出現(xiàn)干擾時(shí)，智能天線可以選擇一種在干擾方向衰減的信號(hào)模式，從而提升SINR并避免采用降低物理數(shù)據(jù)率的方法。

Ruckus公司中國(guó)區(qū)技術(shù)總監(jiān)宣文威認(rèn)為，智能天線陣列會(huì)主動(dòng)拒絕干擾。由于Wi-Fi只允許同一時(shí)刻服務(wù)一個(gè)用戶，因此，這些天線并非用于給某一個(gè)指定的客戶端傳輸數(shù)據(jù)之用，而是用于所有客戶端，這樣才能忽略或拒絕那些通常會(huì)抑制Wi-Fi傳輸?shù)母蓴_信號(hào)。去年，伯明翰的兩所學(xué)校就使用了Ruckus的智能無(wú)線局域網(wǎng)產(chǎn)品和技術(shù)，新的智能無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將為學(xué)校的所有工作人員和學(xué)校提供可靠的Wi-Fi信號(hào)覆蓋，并支持各種移動(dòng)應(yīng)用。尤其重要的一點(diǎn)是，Ruckus ZoneFlex系列產(chǎn)品易于配置和管理，在安全方面，為技術(shù)人員和用戶都減輕了很多負(fù)擔(dān)。經(jīng)過(guò)這兩所學(xué)校的使用證明，這種新的動(dòng)態(tài)波束形成技術(shù)可以很有效地防止干擾問(wèn)題。

Aruba公司亞太地區(qū)技術(shù)顧問(wèn)Eric Wu在談及干擾問(wèn)題時(shí)介紹了一種將AP轉(zhuǎn)換為AM（Air Monitor）的方式。比如說(shuō)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)能夠容納80個(gè)AP，但是實(shí)際規(guī)劃時(shí)，卻有100個(gè)AP。由于AP太密集，AP之間或者同信道之間都會(huì)產(chǎn)生干擾。這時(shí)，一部分AP將轉(zhuǎn)換為AM，AM會(huì)檢測(cè)該信道的資源使用情況。在AM模式下，AP作為網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)器工作，AM負(fù)責(zé)檢測(cè)無(wú)線環(huán)境和有線環(huán)境。而AP和AM之間的轉(zhuǎn)換，也不需要額外的其他設(shè)備參加，只需在無(wú)線控制器中進(jìn)行。

身份認(rèn)證和授權(quán)

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)黑客一個(gè)經(jīng)典的攻擊方式就是欺騙和非授權(quán)訪問(wèn)。黑客試圖連接到網(wǎng)絡(luò)上時(shí)，簡(jiǎn)單的通過(guò)讓另外一個(gè)節(jié)點(diǎn)重新向AP提交身份驗(yàn)證請(qǐng)求就可以很容易的欺騙無(wú)線身份驗(yàn)證。還有一種威脅就是當(dāng)訪客身份的用戶接入到網(wǎng)絡(luò)中時(shí)，理應(yīng)被授予訪客的權(quán)限。但是由于傳統(tǒng)的身份認(rèn)證和授權(quán)功能是分別在兩個(gè)設(shè)備上進(jìn)行，兩個(gè)設(shè)備缺乏有效地一次性的溝通，訪客就有可能獲得更高的權(quán)限而侵犯到該公司的機(jī)密信息。這是由于用戶和用戶權(quán)限不統(tǒng)一帶來(lái)的安全威脅。

傳統(tǒng)上，針對(duì)用戶非法接入的無(wú)線局域網(wǎng)安全技術(shù)有：無(wú)線網(wǎng)卡MAC地址過(guò)濾技術(shù)，服務(wù)區(qū)標(biāo)識(shí)符(SSID)匹配，有線等效保密（WEP）等。但是這些技術(shù)都證明在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中不能有效解決問(wèn)題。

通過(guò)Ruckus開(kāi)發(fā)的一種叫做動(dòng)態(tài)預(yù)共享密鑰（PSK）的新技術(shù)，可以消除安全訪問(wèn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)時(shí)所需的加密密鑰、口令或用戶證書(shū)的繁瑣、耗時(shí)的手動(dòng)安裝程序。動(dòng)態(tài)PSK只需很少或者無(wú)需人工操作，就可以通過(guò)為每個(gè)認(rèn)證用戶動(dòng)態(tài)生成強(qiáng)有力且唯一的安全密鑰，并將這些加密密鑰自動(dòng)安裝到終端客戶端設(shè)備上。

再以TRAPEZE公司為東莞假日酒店設(shè)計(jì)的無(wú)線解決方案為例，酒店中心存在兩種類型的用戶，一種是網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)設(shè)備，二是酒店中的接入客戶。TRAPEZE無(wú)線網(wǎng)絡(luò)解決方案支持內(nèi)置和外置的MAC地址數(shù)據(jù)庫(kù)用于網(wǎng)路的設(shè)備認(rèn)證，同時(shí)內(nèi)置的靜態(tài)WEP算法采用了防止“弱”初始化向量措施，使得對(duì)于此類網(wǎng)絡(luò)的破解大為困難。