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| WEP安全性能研究及其攻击 | |||||
收集整理：佚名 来源：本站整理 时间：2009-01-10 22:36:26 点击数：[]  |
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[本篇论文由上帝论文网为您收集整理，上帝论文网http://paper.5var.com将为您整理更多优秀的免费论文，谢谢您的支持] 关键词：有线等效加密 密钥调度算法 伪随机数发生器 随着８０２．１１标准的制定以及相关软硬件技术的逐渐成熟，８０２．１１无线局域网产品的使用愈来愈广泛。其通信范围广、数据传输速率高的特点使８０２．１１同蓝牙等协议一起成为无线局域网组网的可选协议之一，广泛应用于办公、会议等场合。这些场合中所使用的ＰＣ卡绝大多数提供了一种称为ＷＥＰ（Ｗｉｒｅｄ Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ Ｐｒｉｖａｃｙ）的加密协议。 ＷＥＰ便于管理，每块８０２．１１卡具有一个加密密钥（ｋｅｙ）。在实际使用中，大多数设备均使用同一个加密密钥，包括接入点ＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）。８０２．１１通过ＷＥＰ来防止对局域网的非法访问，为用户提供与传统有线局域网保密程度相当的通信环境。 ＷＥＰ中采用的ＲＣ４算法是一种对称流加密算法。由于ＲＣ４算法的加密或解密速度均非常快，又提供了相当的强度，所以得到了广泛应用。其最重要的应用就是ＳＳＬ（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｓｏｃｋｅｔ Ｌａｙｅｒ）加密套接字协议层和ＷＥＰ。 针对ＲＣ４算法及其弱点，人们进行了许多研究，其中大多数为理论研究，并不具有实际意义。直到最近，Ｂｏｒｉｓｏｖ、Ｇｏｌｄｂｅｒｇ ａｎｄ Ｗａｇｎｅｒ指出１：在ＷＥＰ中，由于没有明确规定ＩＶ（Ｉｎｉｔｉａｌｉｚａｔｉｏｎ Ｖｅｃｔｏｒｓ）的使用方法，有些厂商简单地在每次初始化时将ＩＶ置零，然后加一。这种不当使用导致密钥重用的概率大增，可用于简单的密码分析攻击。另外，作者还指出，由于ＩＶ的可用空间太小，将不可避免地导致相同的密钥重用问题。 Ｆｌｕｈｒｅｒ、Ｍａｎｔｉｎ ａｎｄ Ｓｈａｍｉｒ 描述了一种针对ＷＥＰ采用的ＲＣ４算法的被动密文攻击方法２。作者针对ＲＣ４的状态初始化，提出了一种ＫＳＡ攻击方法。揭示了ＷＥＰ存在的严重漏洞。 本文在文献２提出的ＫＳＡ攻击方法的基础上，提出了一种更为高效的攻击方法。并在实际环境中，成功地实施了针对ＷＥＰ的攻击。实验结果表明，与文献２中提出的ＫＳＡ攻击相比，本文提出的方法具有效率高、所需数据量更小的优点。 １ ＲＣ４算法 １．１ ＲＣ４概述 ＲＣ４算法属于二进制异或同步流密码算法，其密钥长度可变，在ＷＥＰ中，密钥长度可选择１２８ｂｉｔ或６４ｂｉｔ。 ＲＣ４算法由伪随机数产生算法ＰＲＧＡ（Ｐｓｅｕｄｏ Ｒａｎｄｏｍ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）和密钥调度算法ＫＳＡＫｅｙ Ｓｃｈｅｄｕｌｅ Ａｌｇｏｒｉｔｈｍ两部分构成。其中ＰＲＧＡ为ＲＣ４算法的核心，用于产生与明文相异或的伪随机数序列；ＫＳＡ算法的功能是将密钥映射为伪随机数发生器的初始化状态，完成ＲＣ４算法的初始化。 ＲＣ４算法实际上是一类以加密块大小为参数的算法。这里的参数ｎ为ＲＣ４算法的字长。在ＷＥＰ中，ｎ＝８。 ＲＣ４算法的内部状态包括２ｎ个字的状态表和两个大小为一个字的计数器。状态表，也称为状态盒（Ｓ－ｂｏｘ，以下用Ｓ表示），用来保存２ｎ个值的转置状态。两个计数器分别用ｉ和ｊ表示。 ＫＳＡ算法和ＰＲＧＡ算法可表示如下： ＫＳＡ： ＰＲＧＡ： Ｉｎｉｔｉａｌｉｚａｔｉｏｎ： Ｉｎｉｔｉａｌｉｚａｔｉｏｎ： Ｆｏｒ ｉ＝０ ｔｏ ２ｎ－１ ｉ＝０，ｊ＝０ Ｓ[ｉ]＝ｉ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｌｏｏｐ： ｊ＝０ ｉ＝ｉ＋１ Ｓｃｒａｍｂｌｉｎｇ： ｊ＝ｊ＋Ｓ[ｉ] Ｆｏｒ ｉ＝０ ｔｏ ２ｎ－１ Ｓｗａｐ（Ｓ[ｉ]，Ｓ[ｊ]） ｊ＝ｊ＋Ｓ[ｉ]＋Ｋ[ｉ ｍｏｄ ｌ] Ｏｕｔｐｕｔ ｚ＝Ｓ[Ｓ[ｉ]＋Ｓ[ｊ]] Ｓｗａｐ（Ｓ[ｉ]，Ｓ[ｊ]） 其中，ｌ为密钥的长度。 １．２ ＲＣ４算法安全性能分析 仔细研究ＲＣ４的算法流程，不难发现： 状态盒Ｓ从一个统一的２ｎ个字的转置开始，对其进行的唯一操作是交换。Ｓ始终保存２ｎ个字的某个转置状态，而且转置随着时间而更新。这也是ＲＣ４算法的强度所在。算法的内部状态存储在Ｍ＝ｎ２ｎ＋２ｎ比特中，由于Ｓ为一个转置，此状态大约保存了ｌｏｇ２（２ｎ！）＋２ｎ≈１７００ｂｉｔ的信息。 状态盒的初始化状态仅仅依赖于加密密钥Ｋ，因此，若已知加密密钥就可完全破解ＲＣ４。加密密钥完全且唯一确定了伪随机数序列，相同的密钥总是产生相同的序列。另外，ＲＣ４算法本身并不提供数据完整性校验功能，此功能的实现必须由其他方法实现（例如ＷＥＰ中的数据完整性校验向量，即ＩＣＶ）。 下面考虑一些特殊的攻击模型，这些模型均与要讨论的ＲＣ４的安全问题密切相关。 ＲＣ Tags： |
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| 提供人：佚名 | |
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