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无线网状网认证协议ETAM研究

作　者: 王东洋
导　师: 吴国伟
学　校: 大连理工大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 无线网状网 IEEE 802.11i 认证 EAP-TLS
分类号: TN929.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 25次
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内容摘要

无线Mesh网络是一种具有容量大、速率高、组网灵活、覆盖范围广等优点的新型无线宽带接入网络,广泛应用于智能交通,军事通信等领域,是未来无线局域网较理想的方式之一。但是无线Mesh网络同样存在各类基础安全问题,同时,Mesh网络具有自组织和多跳的特性,有其故有的安全问题。所以研究有效的安全机制,解决无线Mesh网络的安全问题非常重要。论文对目前常用的无线Mesh网络的认证机制进行了详细的研究和对比分析,提出了一种基于EAP-TLS的无线Mesh网络认证协议ETAM。该协议适用于混合结构无线Mesh网络,分别对混合结构的Mesh网络的骨干区域和客户端区域提出了不同的认证策略。在客户端区域,在新节点入网时附加了节点的邻居关系进行双向认证,而且首次认证成功后,在服务器端建立客户会话ID列表,以便完成快速认证。在骨干区域认证中也附加了骨干路由器的邻居关系进行双向认证,该协议实现了客户端与服务器,客户端节点之间的双向认证,实现了多跳端到端数据通信的机密性和完整性保护,大大增强了无线Mesh网络接入的安全性。然后对该认证协议的性能做了具体的分析,包括安全性分析和计算量分析,完成了对该协议的仿真,分析了该协议的时延和丢包率,并且比较了协议的通信量和误码率。最后,对全文进行总结,本论文中提出的认证方案大大提升了网络的安全性和可靠性,会话ID列表的加入也在一定程度上提升了认证的效率,可它还不完善,但对进一步推进无线Mesh网络的发展,提高无线Mesh网络安全性和可靠性有借鉴价值。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-13
  1.1 研究背景  8
  1.2 无线Mesh网络安全的研究现状  8-12
    1.2.1 无线Mesh网络安全隐患  9
    1.2.2 无线Mesh网络攻击手段  9-11
    1.2.3 无线Mesh网络安全技术  11-12
  1.3 论文工作和章节安排  12-13
2 无线Mesh网络认证分析  13-23
  2.1 IEEE 802.11i认证机制  13-15
    2.1.1 可扩展认证协议EAP  13-14
    2.1.2 EAP的消息格式  14-15
  2.2 IEEE 802.1X认证机制  15-23
    2.2.1 IEEE 802.1X的拓扑结构  15-16
    2.2.2 IEEE 802.1X认证原理  16-17
    2.2.3 IEEE 802.1X认证过程  17-19
    2.2.4 IEEE 802.1X安全威胁与改进  19-20
    2.2.5 IEEE 802.1X认证机制在Mesh网络中适用性分析  20-23
3 基于EAP-TLS认证的无线网状网认证协议ETAM  23-41
  3.1 EAP-TLS认证协议  23-26
    3.1.1 TLS协议  23-24
    3.1.2 基于RADIUS协议的EAP-TLS认证  24-26
  3.2 无线Mesh网络认证协议ETAM的设计  26-40
    3.2.1 网络安全认证协议ETAM的体系结构  27-28
    3.2.2 ETAM协议安全性目标  28-29
    3.2.3 ETAM协议认证方法  29-33
    3.2.4 ETAM协议工作流程  33-40
  3.3 小结  40-41
4 无线Mesh网络认证协议ETAM的性能分析  41-53
  4.1 附加会话ID的快速认证方案性能分析  41-42
    4.1.1 安全性分析  41
    4.1.2 可靠性分析  41-42
    4.1.3 延时分析  42
  4.2 ETAM协议安全性分析  42-44
  4.3 ETAM协议的效率分析  44-45
  4.4 ETAM协议计算量分析  45-46
  4.5 ETAM协议建模仿真  46-53
    4.5.1 OPENT Modeler  46-47
    4.5.2 无线Mesh网络的建模方法  47-49
    4.5.3 安全认证协议ETAM仿真分析  49-53
结论  53-54
参考文献  54-56
攻读硕士学位期间发表学术论文情况  56-57
致谢  57-58

无线网状网认证协议ETAM研究

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