基于ieee+802.11i的无线ap安全机制的研究

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1、工学硕士学位论文基于IEEE802.11i的无线AP安全机制的研究林坤哈尔滨工业大学2008年6月图书分类号：TN929.5国际图书分类号：621工学硕士学位论文基于IEEE802.11i的无线AP安全机制的研究硕士研究生：林坤导师：陈晓峰副教授申请学位级别：工学硕士学科、专业：机械电子工程所在单位：机电工程学院答辩日期：2008年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TN929.5U.D.C.:621ADissertationfortheDegreeofM.Eng.STUDYONSECURITY

2、MECHANISMOFWIRELESSAPBASEDONIEEE802.11iCandidate：LinKunSupervisor：AssociateProf.ChenXiaofengAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：MechatronicsEngineeringAffiliation：SchoolofMechatronicsEngineeringDateofDefence：June,2008Degree-Conferring-Institution

3、：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要基于802.11标准的无线局域网中，无线AP安全机制主要有共享密钥认证、SSID认证、MAC地址认证和WEP的安全机制来保证。但这些认证和加密机制存在巨大的安全漏洞，无法保证无线网络的安全。本文在分析现有安全机制的基础上，针对安全漏洞从认证和数据加密两方面进行了研究，提出了解决方案：在数据加密方面，使用AES算法，有效的解决了初始化向量IV过短和密钥流重复的问题；在认证方面，采用了基于802.1x的认证技术，解决了WEP机制中密钥共享

4、的隐患及客户端和无线AP的双向认证问题。硬件实现AES算法具有更高的处理速度，更可靠的保密性等优点，本文详细分析了AES算法的硬件设计。对AES算法的字节变换、行变换和列混淆变换进行了算法优化，实现了加密和解密的电路共享。仿真验证了设计的正确性,并很大程度上减少了硬件资源的占用率，综合后的数据与传统的查找表方式相比较，节约了大量的资源。本文以无线AP提供更安全的认证为目的，通过详细分析了802.1x端口访问控制协议和端口控制原理，设计了认证状态转换图和端口认证主控模块。最后，设计和实现了基于ARM9的支持IEEE802.1

5、1i的新型的AP硬件系统。系统中用FPGA作为密码协处理器，用VerliogHDL在FPGA提供的逻辑资源中实现了AES加密算法电路。这种硬件加速的方式，极大的提升了AP系统的密码运算能力。同时提供了灵活的FPGA配置方式，便于扩充和升级。通过系统测试，对文中提出和实现的基于增强型安全机制的无线AP方案进行了测试，测试结果该无线AP具有较高的转发速率，具有较高吞吐量和较低传输时延，基本上达到预期的目标。关键词无线AP；安全机制；AES算法；802.1x-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractThewireles

6、sLANbasedon802.11standardhasitstypicalsafetyinAPstructure:sharedkeyauthentication、SSID、MACaddressauthenticationandasafetyprotocolcalledWEP.However,thoseabove-mentionedauthenticationmethodsandWEPprotocolexistsgravesafetyloophole,andthesafetyofthewirelessnetworkcann

7、otbeguaranteed.ThispaperhasdoneresearchonthosetwoaspectsofthesafeleakagesanddigitalencryptiontechniquesofWEP,whichisbasedontheanalysisofsecuritymechanisminexistence.ItintroducesAESalgorithm,itcansolveIV'sexcessivelyshortproblemeffectivelyandthetroubleofsecretkeyre

8、petition.italsointroducesanauthenticationtechnologyofdigitalcertificatebasedontheauthenticatedstructureof802.1x.Thismethodcansolvetheproblemsofthehidden