無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸加密技術(shù)應(yīng)用與研究

張濤

摘要：隨著通信傳輸技術(shù)的快速發(fā)展，無線通信技術(shù)已經(jīng)誕生了4G移動(dòng)通信、藍(lán)牙無線技術(shù)、WiFi無線技術(shù)、RFID無線技術(shù)和zigBee技術(shù)，有力地支撐了無線終端與服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)傳輸，提高了人們使用信息化技術(shù)的便捷性。文章指出，無線網(wǎng)絡(luò)采用微波、大氣等介質(zhì)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，因此數(shù)據(jù)傳輸面臨嚴(yán)重的安全問題，容易造成數(shù)據(jù)丟失、盜取、篡改等現(xiàn)象，需要采取嚴(yán)格的數(shù)據(jù)加密技術(shù)，以保證無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?/p>

關(guān)鍵詞：無線網(wǎng)絡(luò)；TD-LTE；RFID；數(shù)據(jù)加密

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展和進(jìn)步，無線網(wǎng)絡(luò)也得到了極大的改進(jìn)。目前已經(jīng)誕生了4G，ZigBee，WiFi和Bluetooth等無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。無線網(wǎng)絡(luò)因其組網(wǎng)簡(jiǎn)單、接入方便、移動(dòng)性強(qiáng)等特點(diǎn)，已經(jīng)在移動(dòng)蜂窩通信、無線局域網(wǎng)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，開發(fā)了許多移動(dòng)通信軟件，比如高德地圖、手機(jī)銀行、移動(dòng)證券管理系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)在進(jìn)行數(shù)據(jù)通信過程中，都需要采用無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

無線網(wǎng)絡(luò)在為人們提供邏輯業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)的過程中，也面臨著黑客、木馬、病毒等潛在的安全威脅，阻礙了無線網(wǎng)絡(luò)在人們通信過程中的普及速度，需要采用嚴(yán)格的數(shù)據(jù)傳輸加密技術(shù)，以防止數(shù)據(jù)遭到攻擊、篡改和破壞。

1無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用及安全問題分析

目前，無線網(wǎng)絡(luò)采用的技術(shù)包括4G移動(dòng)通信技術(shù)、RFID技術(shù)、Bluetooth（藍(lán)牙）技術(shù)、ZigBee技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)移動(dòng)終端之間的數(shù)據(jù)傳輸。

（1）4G移動(dòng)通信技術(shù)。4G移動(dòng)通信采用新的TD-LTE技術(shù)和FDD-LTE技術(shù)。4G通信技術(shù)已經(jīng)采用了多種高科技技術(shù)，比如能夠使用基于OFDM的多址接入方式，增強(qiáng)無線鏈路通信技術(shù)，采用高可靠性的軟件無線電技術(shù)和高效的調(diào)制解調(diào)技術(shù)，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)智能天線分布和空時(shí)編碼通信技術(shù)，有效地提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俾?，可以滿足視頻圖片、文字聲音的傳輸，能夠支撐強(qiáng)大的高速移動(dòng)帶寬資源，已經(jīng)成為主流的移動(dòng)通信技術(shù)。

（2）RFID技術(shù)。RFID是一種無線射頻識(shí)別技術(shù)，這種技術(shù)可以有效地提高無線信號(hào)的傳輸、身份信息的驗(yàn)證等，RFID在工作過程中可以為每一個(gè)物品提供唯一的編碼標(biāo)識(shí)，采用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、射頻識(shí)別技術(shù)、無線寬帶網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為基礎(chǔ)，以便能夠提高物品信息采集的關(guān)鍵功能，將其傳輸?shù)綗o線應(yīng)用軟件中，并且實(shí)現(xiàn)信息流的傳輸和共享。

（3）Bluetooth（藍(lán)牙）技術(shù)。Bluetooth（藍(lán)牙）技術(shù)是一種能夠支持智能手機(jī)、藍(lán)牙耳機(jī)、筆記本電腦、PDA等設(shè)備短距離通信的無線電技術(shù)。利用藍(lán)牙技術(shù)，眾多設(shè)備可以輕松連接在一起，不必構(gòu)建復(fù)雜的線路架構(gòu)，能夠簡(jiǎn)化設(shè)備布局。藍(lán)牙技術(shù)采用短包技術(shù)、快跳頻、分散式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等核心技術(shù)，實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信，數(shù)據(jù)傳輸速率高達(dá)1Mbps，并且采用分時(shí)全雙工傳輸方式進(jìn)行通信。

隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)開發(fā)了許多應(yīng)用軟件，比如在公共安全事故現(xiàn)場(chǎng)，人們可以打開微信、微博、GPS等應(yīng)用軟件，將事故現(xiàn)場(chǎng)的照片信息、地理位置等傳輸?shù)綉?yīng)急管理中心，方便應(yīng)急管理人員快速救援，保護(hù)人們的公共安全。驢媽媽、攜程網(wǎng)和途牛網(wǎng)等旅游管理軟件可以在旅客游覽時(shí)拍攝沿途的風(fēng)景照片，并且在照片上顯示GPS位置信息和時(shí)間信息，以便驢友進(jìn)行瀏覽、展示和互動(dòng)。無線通信最重要的功能是傳輸語(yǔ)音數(shù)據(jù)，可以與人進(jìn)行預(yù)約交流，或者編輯短信發(fā)送到接收方，處理個(gè)人事務(wù)。

但是，由于無線網(wǎng)絡(luò)具有天生的脆弱性，沒有有線的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩裕虼朔浅Ｈ菀自斐蓚鬏敂?shù)據(jù)遭到破壞，常見的無線網(wǎng)絡(luò)安全問題包括以下3個(gè)方面：

（1）無線網(wǎng)絡(luò)攻擊渠道多樣化。黑客技術(shù)也隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展不斷改進(jìn)，無線網(wǎng)絡(luò)受到的攻擊來源也更加廣泛，不僅僅包括病毒和木馬，還有一些專業(yè)的黑客組織盜取用戶傳輸信息，以便獲取不正當(dāng)?shù)睦?。另外，攻擊渠道的發(fā)起者不僅僅是傳統(tǒng)的PC，同時(shí)還包括Ipad、華為Mate、蘋果iPhone、三星galaxy等智能終端，傳輸?shù)那栏佣鄻踊?，隱蔽性也更強(qiáng)。

（2）無線網(wǎng)絡(luò)安全威脅智能化。隨著移動(dòng)計(jì)算、云計(jì)算和分布式計(jì)算技術(shù)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)黑客制作的木馬和病毒隱藏周期更長(zhǎng)，破壞的范圍更加廣泛，安全威脅日趨智能化，這些安全威脅能夠時(shí)刻監(jiān)聽無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)內(nèi)容，從中截取、破壞、篡改數(shù)據(jù)，給人們帶來嚴(yán)重的損失，并且非常容易擴(kuò)散到網(wǎng)上，侵害人們的隱私權(quán)、肖像權(quán)、名譽(yù)權(quán)。

2無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸加密技術(shù)

無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸加密技術(shù)包括有線等效加密（WEP）技術(shù)、WPA加密技術(shù)和WPA2加密技術(shù)，詳細(xì)描述如下：

（1）有線等效加密（WEP）技術(shù)。有線等效加密（WEP）技術(shù)是無線網(wǎng)絡(luò)一種專用的數(shù)據(jù)傳輸加密技術(shù)。WEP技術(shù)采用rsa數(shù)據(jù)安全公司研發(fā)的rc4數(shù)據(jù)加密算法，該算法能夠提供有線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)谋Ｗo(hù)能力，客戶端接入數(shù)據(jù)無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器獲取數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸會(huì)采用一個(gè)共享的密鑰對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，密鑰的長(zhǎng)度包括40位到256位，密鑰越長(zhǎng)需要耗費(fèi)的解密時(shí)間就越長(zhǎng)，因此可以對(duì)數(shù)據(jù)提供強(qiáng)大的保護(hù)功能。但是，隨著無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，WEP算法產(chǎn)生的密鑰具有可預(yù)測(cè)性，對(duì)于攻擊者來講，很容易截取和破解密鑰，存在嚴(yán)重的缺陷，已經(jīng)逐漸被WPA代替。WEP技術(shù)在WiFi領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，有效地保護(hù)了WiFi數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?/p>

（2）WPA加密技術(shù)。WPA加密技術(shù)在WEP技術(shù)的基礎(chǔ)上采用動(dòng)態(tài)密鑰、消息完整性檢查機(jī)制、密鑰自動(dòng)更新機(jī)制，可以有效解決WEP加密技術(shù)存在的缺陷。WPA加密技術(shù)的認(rèn)證機(jī)制為802.1x+EAP，其可以通過第三方AAA服務(wù)器（Radius服務(wù)器）實(shí)施可擴(kuò)展性認(rèn)證協(xié)議，可以提升加密數(shù)據(jù)的破解難度。WPA在加密過程中采用“臨時(shí)密鑰完整性協(xié)議”（TKIP），這是一種新型的加密方法，其可以利用Radius服務(wù)器分發(fā)的密鑰對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，并且密鑰的頭部增加至48位，增加了解密的難度。WPA為無線網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)據(jù)提供一個(gè)完善的認(rèn)證機(jī)制，其可以根據(jù)用戶的認(rèn)證結(jié)果決定是否允許用戶接入無線網(wǎng)絡(luò)，認(rèn)證成功之后可以根據(jù)傳輸數(shù)據(jù)的大小選擇多種加密方式，并且對(duì)數(shù)據(jù)包進(jìn)行MIC編碼，以便保證用戶數(shù)據(jù)信息不會(huì)被篡改。WPA技術(shù)不僅在WiFi領(lǐng)域，其在zigBee自組織無線通信網(wǎng)絡(luò)、Bluetooth等都實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的安全傳輸，提高了無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐晟菩浴?/p>

（3）WPA2JJH密技術(shù)。WPA2數(shù)據(jù)傳輸加密技術(shù)采用更加高級(jí)的加密標(biāo)準(zhǔn)，即為AES標(biāo)準(zhǔn)，是一種特定的計(jì)數(shù)器模式。計(jì)數(shù)器加密模式可以為用戶提供更加完善的加密服務(wù)，取代了原有的有線對(duì)等保密算法，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)加密并且保護(hù)數(shù)據(jù)的完整性。WPA2在無線數(shù)據(jù)傳輸過程中，不僅支持企業(yè)無線局域網(wǎng)傳輸，同時(shí)可以在4G移動(dòng)通信中加密數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全傳輸，更有利于大范圍普及無線加密技術(shù)的安全性。

3結(jié)語(yǔ)

隨著移動(dòng)通信的快速發(fā)展，人們已經(jīng)進(jìn)入了高速無線寬帶時(shí)期，通信傳輸速度的加快，必將帶動(dòng)無線應(yīng)用產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。因此，更多的軟件開發(fā)公司研發(fā)智能應(yīng)用終端，提高人們工作、生活和學(xué)習(xí)的便捷性。通信傳輸?shù)念l繁需要采用更加嚴(yán)格的數(shù)據(jù)加密技術(shù)，對(duì)于保證數(shù)據(jù)不受到篡改、攻擊和盜竊，保證人們通信數(shù)據(jù)的安全性、完整性，確保無線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的安全性，具有重要的作用和意義。