李洋談iOS設(shè)備接入WiFi和3G網(wǎng)絡(luò)安全性
原創(chuàng)
1. 接入WiFi
1.1 無線對等保密WEP(Wired Equivalent Privacy)
WEP在鏈路層采用RC4對稱加密技術(shù),用戶的加密密鑰必須與AP的密鑰相同時才能獲準存取網(wǎng)絡(luò)的資源,從而防止非授權(quán)用戶的監(jiān)聽以及非法用戶的訪問。WEP提供了40位和128位長度的密鑰機制,但是它仍然存在許多缺陷,例如一個服務(wù)區(qū)內(nèi)的所有用戶都共享同一個密鑰,一個用戶丟失鑰匙將使整個網(wǎng)絡(luò)不安全。而且40位的鑰匙在今天很容易被破解;鑰匙是靜態(tài)的,要手工維護,擴展能力差。目前為了提高安全性,建議采用128位加密鑰匙。
1.2 WPA-PSK(Wi-Fi Protected Access Pre-Shared Key)/WPA2-PSK(TKIP or CCMP)
均采用預共享密鑰認證。WPA2 則是基于IEEE802.11i 的正式規(guī)范制定,相比WPA具有更高的安全性。WPA-PSK必須支持基于TKIP(Temporal Key Integrity Protocol)的密鑰管理和數(shù)據(jù)加密,而對于WPA 是否支持基于CCMP(Counter mode with Cipher-block chaining Message authentication code Protocol)的密鑰管理和數(shù)據(jù)加密WiFi 聯(lián)盟即沒有進行規(guī)定,也不提供兼容性測試。WPA2-PSK必須能夠同時支持TKIP 和CCMP,而且這兩種方式都必須通過兼容性測試。TKIP 是對WEP 加密方法的加強和升級,其密鑰長度為128 位,解決了WEP 密鑰長度過短的問題,在安全性上有所增強。TKIP 通過將多種因素混合在一起(包括基本密鑰、AP 的MAC 地址以及數(shù)據(jù)包的序列號)生成用于加密每個數(shù)據(jù)包的密鑰。該混合操作在設(shè)計上將對無線終端和AP 的要求減少到最低程度,并能提供足夠的密碼強度,使其不會被輕易破解。此外,混合操作還可以有效解決WEP 加密中遇到的重復密鑰使用和重放攻擊問題。CCMP 一種以AES(Advanced Encryption Standard)的塊密碼為基礎(chǔ)的安全協(xié)議。IEEE 802.11i 要求使用CCMP 為無線網(wǎng)絡(luò)提供四種安全服務(wù):認證、機密性、完整性和重放攻擊保護。CCMP 使用128 位AES 加密算法實現(xiàn)機密性,使用其他 CCMP 協(xié)議組件實現(xiàn)其余三種服務(wù)。CCMP 結(jié)合了兩種復雜的加密技術(shù)(counter mode 和 CBC-MAC)以此為無線終端和AP 之間的數(shù)據(jù)通信提供一種健壯的安全協(xié)議。需要強調(diào)的是,雖然 WPA-PSK/WPA2-PSK 采用了更為強大的加密算法,但其用戶認證和加密的共享密碼(原始密鑰)是人為確定并通過手工設(shè)定的,而且對于接入同一個AP的所有終端來說,它們所設(shè)置的密鑰是一樣的。因此,其密鑰難于管理并容易泄漏,不適合在安全性要求非常嚴格的場合應用。
1.3 WPA/WPA2(TKIP or CCMP)
為了改善WPA-PSK或WPA2-PSK(指Personal 的標準,主要用于個人用戶)在密鑰管理方面的不足,WiFi聯(lián)盟提供了WPA/WPA2(TKIP or CCMP)(指Enterprise 的標準,主要用于企業(yè)用戶),它們使用802.1x 來進行用戶認證并生成用于加密數(shù)據(jù)的根密鑰,而不再使用手工設(shè)定的預共享密鑰,但加密過程則沒有區(qū)別。在WPA(或WPA2)中,RADIUS服務(wù)器取代了WPA-PSK(或WPA2-PSK)認證過程中的單一密碼機制。用戶在接入無線網(wǎng)絡(luò)前,首先需要提供相應的身份證明,通過與用戶身份數(shù)據(jù)庫中的認證信息進行比對檢查,以確認是否具有權(quán)限并向客戶端動態(tài)分發(fā)用于加密數(shù)據(jù)的密鑰。由于采用了 802.1X 進行用戶身份認證,每個用戶的登錄信息都由其自身進行管理,有效減少信息泄漏的可能性。并且用戶每次接入無線網(wǎng)絡(luò)時的數(shù)據(jù)加密密鑰都是通過RADIUS服務(wù)器動態(tài)分配的,攻擊者難于獲取加密密鑰。因此,WPA/WPA2(TKIP or CCMP)極大的提高了網(wǎng)絡(luò)的安全性,并成為高安全無線網(wǎng)絡(luò)的首選接入方式。#p#
2. 接入3G
3G是英文the 3rd Generation的縮寫,指第三代移動通信技術(shù)。相對第一代模擬制式手機(1G)和第二代GSM、CDMA等數(shù)字手機 (2G),第三代手機(3G)一般地講,是指將無線通信與國際互聯(lián)網(wǎng)等多媒體通信結(jié)合的新一代移動通信系統(tǒng)。從運營商網(wǎng)絡(luò)層面來看,3G與2G的主要區(qū)別是在傳輸聲音和數(shù)據(jù)的速度上的提升,它能夠在全球范圍內(nèi)更好地實現(xiàn)無線漫游,并處理圖像、音樂、視頻流等多種媒體形式,提供包括網(wǎng)頁瀏覽、電話會議、電子商務(wù)等多種信息服務(wù),同時也要考慮與已有第二代系統(tǒng)的良好兼容性。為了提供這種服務(wù),無線網(wǎng)絡(luò)必須能夠支持不同的數(shù)據(jù)傳輸速度,也就是說在室內(nèi)、室外和行車的環(huán)境中能夠分別支持至少2Mbps(兆比特/每秒)、384kbps(千比特/每秒)以及144kbps的傳輸速度(此數(shù)值根據(jù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境會發(fā)生變化)。
從手機使用的卡來看,以前,iPhone/iPad使用2G網(wǎng)絡(luò),采用的是SIM卡,而SIM卡存在眾多安全問題,包括手機卡被復制、話費盜打、基站冒充、信息泄露等等。
而目前iPhone/iPad使用的3G系統(tǒng)主要提供了如下安全機制:
(a) 實現(xiàn)了雙向認證。不但提供基站對用戶的認證,也提供了用戶對基站的認證,可有效防止偽基站攻擊。
(b) 提供了接入鏈路信令數(shù)據(jù)的完整性保護。
(c) 密鑰長度增加為128 bit,改進了算法。
(d) 3GPP接入鏈路數(shù)據(jù)加密延伸至無線接入控制器。
(e) 3G的安全機制還具有可拓展性,為將來引入新業(yè)務(wù)提供安全保護措施。
(f) 3G能向用戶提供安全可視性操作,用戶可隨時查看自己所用的安全模式及安全級別。
(g) 在密鑰長度、算法選定、鑒別機制和數(shù)據(jù)完整性檢驗等方面,3G的安全性能遠遠優(yōu)于2G。
3G網(wǎng)絡(luò)用戶的用戶名和密碼都內(nèi)嵌在SIM卡中,用戶無法直接讀出,且被盜用和破解的可能性極小(目前沒有發(fā)現(xiàn)針對3G SIM卡的破解案例),因此較為安全。