揭密无线网络访问和802.1x安全性的疑惑

    作者：美国福禄克网络公司

    无线网络的开放性为网络治理员和用户增加了不确定性。

    网络治理员希望只答应授权用户访问其网络，而用户则需要确保自己访问的是恰当的网络。本文深入讨论了典型的无线局域网客户登录过程以及802.1x和 EAP 验证过程。网络治理员和网络用户都关心网络访问权限和安全性。网络治理员希望确保请求访问网络的客户端确实是其本身——是已授权用户而非冒名顶替的用户。而网络用户所希望的是当笔记本电脑连接到无线网络时，他确实连接到了自己的网络——而不是由黑客建成，用于收集用户信息的假冒网络。对网络治理员和用户来说，他们最基本的需要是对网络的信任。

    事实证实，初期开发的一些安全和保密性方案所提供的信任，对于黑客的攻击是脆弱的。例如：802.11的有线等效保密协议(WEP)。今天的网络治理员正在体现802.1X，希望它可以提供一个可靠的安全环境。到目前为止，802.1X还能满足这个诺言。

    在2004年12月13日，IEEE 发布了 802.1X 标准“基于端口的网络访问控制”。 可以访问http://standards.ieee.org /getieee802/802.1.Html 获取相关信息。802.1X 标准对于尝试连接到局域网的设备，提供了认证和授权的方法。防止认证和授权失败的用户访问局域网。

    由于无法将WLAN像有线网一样从物理上放到墙后或用门锁上，这使他们更加轻易受到攻击。无线局域网的治理员是第一批实施802.1X 的人。现在 802.1X 的应用，已经扩展到有线网络，作为补充的安全措施。

    IEEE802.1X是从点对点协议(PPP) 和扩展的认证协议 (EAP) 演变而来。PPP 通常用于因特网 (Internet） 拨号访问。它包括认证机制，含有用户名和密码。EAP 的出现，提供了更丰富的安全机制。EAP 驻留在 PPP 认证协议中，为几个不同的认证方法提供广义的框架。EAP 在 IETF's RFC 3748 中定义 EAP，可以从http://www.ietf.org/rfc 获取相关信息。IEEE 802.1X 是在有线或无线局域网上传递 EAP 的标准。802.1X 不使用 PPP；而是把 EAP 消息被封装在以太网帧中。封装的 EAP 包被称为局域网上的 EAP 或 EAPOL (EAP Over LAN)。

    IEEE802.1X定义三个必要的角色完成认证交换。1.认证者是网络设备（例如：接入点、交换机）希望在答应访问前增强认证。2. 请求者是网络设备（例如客户端 PC、PDA）正在请求访问。3. 认证服务器，典型的是 RADIUS 服务器，执行必要的认证功能，代替认证者检查请求者的认证证书，指示是否请求者已被授权访问认证者的服务。仅管一台设备可能既是认证者又是认证服务器，但通常情况下，它们都是独立的设备。独立的认证服务器最有效是当大多数的认证工作可以在被请求者（无线笔记本电脑）上实现时，认证服务器可以具有较小的处理能力和内存，节省成本。

    图1：802.1X角色

    揭密无线网络访问和802.1x安全性的迷惑

    以下是通过802.1x成功认证的典型过程。一旦请求者检测到以激活的链接，则启动本过程（例如笔记本电脑和接入点关联）。

    现在存在许多版本的EAP。他们的差别在于论证(challenge)过程的复杂性和安全性的不同。一些论证过程仅认证客户端，而其他论证则需要客户端和网络互相认证。一些论证要求对请求和响应加密。最常见的EAP类型是建立在交换机、路由器和操作系统上的，因为在这些环境中通常最轻易实现。以下表格列出了与 802.1x 共同使用的一些常见的 EAP 类型。

    以下是几个最常用EAP类型的认证过程举例：EAP-TLS、LEAP和 PEAP-MSCHAP-V2。在第一个例子中，我们将添加无线局域网关联过程和 ip 地址解析过程，因为这些过程与认证过程都是最典型的客户端登录过程。

    图2：典型的WLAN客户端登录过程

    例1：包含EAPTLS 认证的 WLAN 登录过程

    802.11关联过程

    802.1XEAP-TLS认证过程

    DHCPIP地址解析过程

    例2：802.1XLEAP认证

    本例中，仅描述了LEAP认证过程。WLAN关联和 DCHP 过程不变。

    例3：802.1XPEAP-MS-CHAP-V2认证过程

    本例中，仅描述了PEAP-MS-CHAP-V2认证过程。WLAN关联和DCHP 过程不变。

    总结

    了解关联、认证和IP地址解析过程有助于对客户端登录问题进行故障诊断。现在有网络分析工具可以监测和记录整个客户端到网络的登录过程。假如有无线笔记本电脑用户无法访问网络，可以连接网络分析仪到您的网络中，观察整个登录过程。您将能够知道登录过程失败在哪里。一旦通过观察这些过程分离出问题，您就能够知道什么地方出现了问题，需要如何解决或修复此过程。

    认证，证实身份的过程，是网络安全的基本途径。通过执行IEEE802.1X认证，网络治理员能够有效控制对网络的访问。选择 EAP 类型时要考虑；有些 EAP 视为无线和有线局域网开发的，另一些只能用于其中一种网络。在对类型进行选择前，事先做一些研究，因为它们各自有自己的优势和不足。理解认证和登录相关的过程，将帮助您对用户访问问题进行故障诊断。同时，对新出现的安全问题保持关注——是维持网络的信誉最好的方法。

    参考

    IEEEStd802.1X-2004,局域网和城域网 IEEE 标准，基于端口的网络访问控制。

    IETFRFC3748,扩展认证协议 (EAP), Blunk, L., Vollbrecht, J., Aboba, B., Carlson, J., Levkowetz, H., June 2004

    Geier,Jim.“802.1XOffers Authentication and Key Management.” Wi-Fi Planet 7 May 2002. Snyder, Joel. “What is 802.1X?” Network

    WorldFusion6May 2002

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    “Deploying802.1XforWLANs: EAP Types.” Wi-Fi Planet.com 10 September 2003