21、802.11 网络加密技术全解析

802.11 网络加密技术全解析

1. TKIP（WPA）加密技术

TKIP 是为解决 WEP 的弱点而引入的。当 Wi - Fi 联盟将其认证为 WPA 时，它成为了 802.11i 修正案草案的一部分，这样厂商就可以在现有设备的固件以及新设备中开始实现它。TKIP/WPA 在 WEP 的基础上增加了四种新算法来解决其安全弱点：
- Michael（消息完整性检查，MIC） ：用于防止伪造攻击。
- 48 位初始化向量（IV）和 IV 序列计数器 ：防止重放攻击，接收器会丢弃乱序接收的 MPDU。
- 每数据包的 IV 密钥混合 ：用于消除 IV 与弱密钥的相关性，48 位 IV 也称为 TKIP 序列计数器（TSC），每个数据包都会更新 TSC，单个临时密钥允许处理 (2^{48}) 帧，耗尽密钥空间需要 100 年。
- 动态重新密钥机制 ：用于更改加密和完整性密钥，临时密钥、发送器地址和 TSC 组合成每数据包密钥，并拆分为 104 位 RC4 密钥和 24 位 IV 以实现与 WEP 的兼容性。

WEP 用 4 字节的 IV 和 4 字节的 ICV 封装 MAC 协议数据单元（MPDU）有效负载，总共 8 字节。当实现 TKIP 时，它在 WEP 的封装内增加了 4 字节（32 位）的扩展 IV 和 8 字节的额外 MIC，总共增加 12 字节。每帧的总加密开销变为 20 字节，而 WEP 为 12 字节，因此最大帧主体变为 2324 字节。

Michael 是与 TKIP 一起使