學(xué)校無線網(wǎng)安全策略研究論文
時(shí)間:2022-12-02 10:11:00
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論文關(guān)鍵詞:無線網(wǎng)絡(luò);安全;Portal認(rèn)證;802.1x
論文摘要:隨著高校信息化建設(shè)水平的不斷提高,無線網(wǎng)絡(luò)逐漸成為校園網(wǎng)解決方案的一個(gè)重要組成部分。該文對(duì)校園無線網(wǎng)接入進(jìn)行研究,并對(duì)校園無線網(wǎng)絡(luò)的安全進(jìn)行了分析,最后給出了一種適合校園網(wǎng)無線網(wǎng)絡(luò)的安全解決方案。
1引言
在過去的很多年,計(jì)算機(jī)組網(wǎng)的傳輸媒介主要依賴銅纜或光纜,構(gòu)成有線局域網(wǎng)。但有線網(wǎng)絡(luò)在實(shí)施過程中工程量大,破壞性強(qiáng),網(wǎng)中的各節(jié)點(diǎn)移動(dòng)性不強(qiáng)。為了解決這些問題,無線網(wǎng)絡(luò)作為有線網(wǎng)絡(luò)的補(bǔ)充和擴(kuò)展,逐漸得到的普及和發(fā)展。
在校園內(nèi),教師與學(xué)生的流動(dòng)性很強(qiáng),很容易在一些地方人員聚集,形成“公共場(chǎng)所”。而且隨著筆記本電腦的普及和Intemet接入需求的增長(zhǎng),無論是教師還是學(xué)生都迫切要求在這些場(chǎng)所上網(wǎng)并進(jìn)行網(wǎng)上教學(xué)互動(dòng)活動(dòng)。移動(dòng)性與頻繁交替性,使有線網(wǎng)絡(luò)無法靈活滿足他們對(duì)網(wǎng)絡(luò)的需求,造成網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)和Intemet接入瓶頸。
將無線網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)引入校園網(wǎng),在某些場(chǎng)所,如網(wǎng)絡(luò)教室,會(huì)議室,報(bào)告廳、圖書館等區(qū)域,可以率先覆蓋無線網(wǎng)絡(luò),讓用戶能真正做到無線漫游,給工作和生活帶來巨大的便利。隨后,慢慢把無線的覆蓋范圍擴(kuò)大,最后做到全校無線的覆蓋。
2校園網(wǎng)無線網(wǎng)絡(luò)安全現(xiàn)狀
在無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成熟的今天,無線網(wǎng)絡(luò)解決方案能夠很好滿足校園網(wǎng)的種種特殊的要求,并且擁有傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)所不能比擬的易擴(kuò)容性和自由移動(dòng)性,它已經(jīng)逐漸成為一種潮流,成為眾多校園網(wǎng)解決方案的重要選擇之一。隨著校園網(wǎng)無線網(wǎng)絡(luò)的建成,在學(xué)校的教室、辦公室、會(huì)議室、甚至是校園草坪上,都有不少的教師和學(xué)生手持筆記本電腦通過無線上網(wǎng),這都源于無線局域網(wǎng)拓展了現(xiàn)有的有線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍,使隨時(shí)隨地的網(wǎng)絡(luò)接入成為可能。但在使用無線網(wǎng)絡(luò)的同時(shí),無線接入的安全性也面臨的嚴(yán)峻的考驗(yàn)。目前無線網(wǎng)絡(luò)提供的比較常用的安全機(jī)制有如下三種:①基于MAC地址的認(rèn)證?;贛AC地址的認(rèn)證就是MAC地址過濾,每一個(gè)無線接入點(diǎn)可以使用MAC地址列表來限制網(wǎng)絡(luò)中的用戶訪問。實(shí)施MAC地址訪問控制后,如果MAC列表中包含某個(gè)用戶的MAC地址,則這個(gè)用戶可以訪問網(wǎng)絡(luò),否則如果列表中不包含某個(gè)用戶的MAC地址,則該用戶不能訪問網(wǎng)絡(luò)。②共享密鑰認(rèn)證。共享密鑰認(rèn)證方法要求在無線設(shè)備和接入點(diǎn)上都使用有線對(duì)等保密算法。如果用戶有正確的共享密鑰,那么就授予該用戶對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)的訪問權(quán)。③802.1x認(rèn)證。802.1x協(xié)議稱為基于端口的訪問控制協(xié)議,它是個(gè)二層協(xié)議,需要通過802.1x客戶端軟件發(fā)起請(qǐng)求,通過認(rèn)證后打開邏輯端口,然后發(fā)起DHCP請(qǐng)求獲得IP以及獲得對(duì)網(wǎng)絡(luò)的訪問。
可以說,校園網(wǎng)的不少無線接入點(diǎn)都沒有很好地考慮無線接入的安全問題,就連最基本的安全,如基于MAC地址的認(rèn)證或共享密鑰認(rèn)證也沒有設(shè)置,更不用說像802.1x這樣相對(duì)來說比較難設(shè)置的認(rèn)證方法了。如果我們提著筆記本電腦在某個(gè)校園內(nèi)走動(dòng),會(huì)搜索到很多無線接入點(diǎn),這些接入點(diǎn)幾乎沒有任何的安全防范措施,可以非常方便地接入。試想,如果讓不明身份的人進(jìn)入無線網(wǎng)絡(luò),進(jìn)而進(jìn)入校園網(wǎng),就會(huì)對(duì)我們的校園網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成威脅。
3校園網(wǎng)無線網(wǎng)絡(luò)安全解決方案
校園網(wǎng)內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)建成后,怎樣才能有效地保障無線網(wǎng)絡(luò)的安全?前面提到的基于MAC地址的認(rèn)證存在兩個(gè)問題,一是數(shù)據(jù)管理的問題,要維護(hù)MAC數(shù)據(jù)庫(kù),二是MAC可嗅探,也可修改;如果采用共享密鑰認(rèn)證,攻擊者可以輕易地搞到共享認(rèn)證密鑰;802.1x定義了三種身份:申請(qǐng)者(用戶無線終端)、認(rèn)證者(AP)和認(rèn)證服務(wù)器。整個(gè)認(rèn)證的過程發(fā)生在申請(qǐng)者與認(rèn)證服務(wù)器之間,認(rèn)證者只起到了橋接的作用。申請(qǐng)者向認(rèn)證服務(wù)器表明自己的身份,然后認(rèn)證服務(wù)器對(duì)申請(qǐng)者進(jìn)行認(rèn)證,認(rèn)證通過后將通信所需要的密鑰加密再發(fā)給申請(qǐng)者。申請(qǐng)者用這個(gè)密鑰就可以與AP進(jìn)行通信。
雖然802.1x仍舊存在一定的缺陷,但較共享密鑰認(rèn)證方式已經(jīng)有了很大的改善,IEEE802.11i和WAPI都參考了802.1x的機(jī)制。802.1x選用EAP來提供請(qǐng)求方和認(rèn)證服務(wù)器兩者之間的認(rèn)證服務(wù)。最常用的EAP認(rèn)證方法有EAP-MD5、EAP-TLS和PEAP等。Microsoft為多種使用802.1x的身份驗(yàn)證協(xié)議提供了本地支持。在大多數(shù)情況下,選擇無線客戶端身份驗(yàn)證的依據(jù)是基于密碼憑據(jù)驗(yàn)證,或基于證書驗(yàn)證。建議在執(zhí)行基于證書的客戶端身份驗(yàn)證時(shí)使用EAP-TLS;在執(zhí)行基于密碼的客戶端身份驗(yàn)證時(shí)使用EAP-Microsoft質(zhì)詢握手身份驗(yàn)證協(xié)議版本2(MSCHAPv2),該協(xié)議在PEAP(ProtectedExtensibleAuthenticationProtoco1)協(xié)議中,也稱作PEAP-EAP-MSCHAPv2。
考慮到校園群體的特殊性,為了保障校園無線網(wǎng)絡(luò)的安全,可對(duì)不同的群體采取不同的認(rèn)證方法。在校園網(wǎng)內(nèi),主要分成兩類不同的用戶,一類是校內(nèi)用戶,一類是來訪用戶。校內(nèi)用戶主要是學(xué)校的師生。由于工作和學(xué)習(xí)的需要,他們要求能夠隨時(shí)接入無線網(wǎng)絡(luò),訪問校園網(wǎng)內(nèi)資源以及訪問Internet。這些用戶的數(shù)據(jù),如工資、科研成果、研究資料和論文等的安全性要求比較高。對(duì)于此類用戶,可使用802.1x認(rèn)證方式對(duì)用戶進(jìn)行認(rèn)證。來訪用戶主要是來校參觀、培訓(xùn)或進(jìn)行學(xué)術(shù)交流的一些用戶。這類用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全的需求不是特別高,對(duì)他們來說最重要的就是能夠非常方便而且快速地接入Intemet,以瀏覽相關(guān)網(wǎng)站和收發(fā)郵件等。針對(duì)這類用戶,可采用DHCP+強(qiáng)制Portal認(rèn)證的方式接入校園無線網(wǎng)絡(luò)。
如圖所示,開機(jī)后,來訪用戶先通過DHCP服務(wù)器獲得IP地址。當(dāng)來訪用戶打開瀏覽器訪問Intemet網(wǎng)站時(shí),強(qiáng)制Porta控制單元首先將用戶訪問的Intemet定向到Portal服務(wù)器中定制的網(wǎng)站,用戶只能訪問該網(wǎng)站中提供的服務(wù),無法訪問校園網(wǎng)內(nèi)部的其他受限資源,比如學(xué)校公共數(shù)據(jù)庫(kù)、圖書館期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù)等。如果要訪問校園網(wǎng)以外的資源,必須通過強(qiáng)制Portal認(rèn)證.認(rèn)證通過就可以訪問Intemet。對(duì)于校內(nèi)用戶,先由無線用戶終端發(fā)起認(rèn)證請(qǐng)求,沒通過認(rèn)證之前,不能訪問任何地方,并且不能獲得IP地址??赏ㄟ^數(shù)字證書(需要設(shè)立證書服務(wù)器)實(shí)現(xiàn)雙向認(rèn)證,既可以防止非法用戶使用網(wǎng)絡(luò),也可以防止用戶連入非法AP。雙向認(rèn)證通過后,無線用戶終端從DHCP服務(wù)器獲得IP地址。無線用戶終端獲得IP地址后,就可以利用雙方約定的密鑰,運(yùn)用所協(xié)商的加密算法進(jìn)行通信,并且可以重新生成新的密鑰,這樣就很好地保證了數(shù)據(jù)的安全傳輸。
使用強(qiáng)制Portal+802.1x這兩種認(rèn)證方式相結(jié)合的方法能有效地解決校園網(wǎng)無線網(wǎng)絡(luò)的安全,具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。來訪用戶所關(guān)心的是方便和快捷,對(duì)安全性的要求不高。強(qiáng)制Portal認(rèn)證方式在用戶端不需要安裝額外的客戶端軟件,用戶直接使用Web瀏覽器認(rèn)證后即可上網(wǎng)。采用此種方式,對(duì)來訪用戶來說簡(jiǎn)單、方便、快速,但安全性比較差。雖然用戶名和密碼可以通過SSL加密,但傳輸?shù)臄?shù)據(jù)沒有任何加密,任何人都可以監(jiān)聽。當(dāng)然,必須通過相應(yīng)的權(quán)限來限制和隔離此類用戶,確保來訪用戶無法訪問校園網(wǎng)內(nèi)部資料,從而保證校園網(wǎng)絡(luò)的高安全性。校內(nèi)用戶所關(guān)心的主要是其信息的安全,安全性要求比較高。802.1x認(rèn)證方式安裝設(shè)置比較麻煩,設(shè)置步驟也比較多,且要有專門的802.1x客戶端,但擁有極好的安全性,因此針對(duì)校內(nèi)用戶可使用802.1x認(rèn)證方式,以保障傳輸數(shù)據(jù)的安全。
4結(jié)束語(yǔ)
校園網(wǎng)各區(qū)域分別覆蓋無線局域網(wǎng)絡(luò)以后,用戶只需簡(jiǎn)單的設(shè)置就可以連接到校園網(wǎng),從而實(shí)現(xiàn)上網(wǎng)功能。特別是隨著迅馳技術(shù)的發(fā)展,將進(jìn)一步促進(jìn)校園網(wǎng)內(nèi)無線網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。現(xiàn)在,不少高校都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了整個(gè)校園的無線覆蓋。但在建設(shè)無線網(wǎng)絡(luò)的同時(shí),由于對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)的安全不夠重視,對(duì)校園網(wǎng)無線網(wǎng)絡(luò)的安全考慮不夠。在這點(diǎn)上,學(xué)校信息化辦公室和網(wǎng)管中心應(yīng)該牽頭,做好無線網(wǎng)絡(luò)的安全管理工作,并完成全校無線網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一身份驗(yàn)證,做到無線網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)有有線網(wǎng)絡(luò)的無縫對(duì)接,確保無線網(wǎng)絡(luò)的高安全性。
參考文獻(xiàn):
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