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CCIE那点事-李萧明

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AES TKIP  

2011-03-14 15:07:00|  分类: 无线技术 |  标签: |举报 |字号 订阅

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TKIP(暂时密钥集成协议)

  在IEEE 802.11i规范中,TKIP: Temporal Key Integrity Protocol(暂时密钥集成协议)负责处理无线安全问题的加密部分。TKIP在设计时考虑了当时非常苛刻的限制因素:必须在现有硬件上运行,因此不能使用计算先进的加密算法。

  TKIP是包裹在已有WEP密码外围的一层“外壳”。TKIP由WEP使用的同样的加密引擎和RC4算法组成。不过,TKIP中密码使用的密钥长度为128位。这解决了WEP的第一个问题:过短的密钥长度。

  TKIP的一个重要特性,是它变化每个数据包所使用的密钥。这就是它名称中“动态”的出处。密钥通过将多种因素混合在一起生成,包括基本密钥(即TKIP中所谓的成对瞬时密钥)、发射站的MAC地址以及数据包的序列号。混合操作在设计上将对无线站和接入点的要求减少到最低程度,但仍具有足够的密码强度,使它不能被轻易破译。

  利用TKIP传送的每一个数据包都具有独有的48位序列号,这个序列号在每次传送新数据包时递增,并被用作初始化向量和密钥的一部分。将序列号加到密钥中,确保了每个数据包使用不同的密钥。这解决了WEP的另一个问题,即所谓的“碰撞攻击”。这种攻击发生在两个不同数据包使用同样的密钥时。在使用不同的密钥时,不会出现碰撞。

  以数据包序列号作为初始化向量,还解决了另一个WEP问题,即所谓的“重放攻击(replay attacks)”。由于48位序列号需要数千年时间才会出现重复,因此没有人可以重放来自无线连接的老数据包:由于序列号不正确,这些数据包将作为失序包被检测出来。

  被混合到TKIP密钥中的最重要因素是基本密钥。如果没有一种生成独特的基本密钥的方法,TKIP尽管可以解决许多WEP存在的问题,但却不能解决最糟糕的问题:所有人都在无线局域网上不断重复使用一个众所周知的密钥。为了解决这个问题,TKIP生成混合到每个包密钥中的基本密钥。无线站每次与接入点建立联系时,就生成一个新基本密钥。这个基本密钥通过将特定的会话内容与用接入点和无线站生成的一些随机数以及接入点和无线站的MAC地址进行散列处理来产生。由于采用802.1x认证,这个会话内容是特定的,而且由认证服务器安全地传送给无线站。

  AES(高级数据加密标准 )

  对称密码体制的发展趋势将以分组密码为重点。分组密码算法通常由密钥扩展算法和加密(解密)算法两部分组成。密钥扩展算法将b字节用户主密钥扩展成r个子密钥。加密算法由一个密码学上的弱函数f与r个子密钥迭代r次组成。混乱和密钥扩散是分组密码算法设计的基本原则。抵御已知明文的差分和线性攻击,可变长密钥和分组是该体制的设计要点。

  AES是美国国家标准技术研究所NIST旨在取代DES的21世纪的加密标准。

  AES的基本要求是,采用对称分组密码体制,密钥长度的最少支持为128、192、256,分组长度128位,算法应易于各种硬件和软件实现。1998年NIST开始AES第一轮分析、测试和征集,共产生了15个候选算法。1999年3月完成了第二轮AES2的分析、测试。2000年10月2日美国政府正式宣布选中比利时密码学家Joan Daemen 和 Vincent Rijmen 提出的一种密码算法RIJNDAEL 作为 AES.

  在应用方面,尽管DES在安全上是脆弱的,但由于快速DES芯片的大量生产,使得DES仍能暂时继续使用,为提高安全强度,通常使用独立密钥的三级DES。但是DES迟早要被AES代替。流密码体制较之分组密码在理论上成熟且安全,但未被列入下一代加密标准。

AES提供了比 TKIP更加高级的加密技术, 现在无线路由器都提供了这2种算法,不过比较倾向于AES。TKIP安全性不如AES,而且在使用TKIP算法时路由器的吞吐量会下降3成至5成,大大地影响了路由器的性能。

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