在无线网加密方式WPA2中,引入了CCMP技术来代替WPA中的TKIP,它提供了更强的安全性,确保数据传输过程中不会被其他用户更改。下面我们就来了解一下CCMP技术。
CCMP技术简介
CCMP(Counter Mode with Cipher Block Chaining Message Authentication Code Protocol)是一种用于无线网络的加密技术,主要用于无线通信系统中的安全传输。它基于AES加密算法和CCM(Counter-Mode/CBC-MAC)的认证方式,可以实现WLAN的安全传输,确保数据传输的安全性。
CCMP的工作原理
加密过程:在发送数据时,CCMP首先生成一个48位的PN,用于标识每个数据包。然后,它使用临时密钥和AES算法对数据进行加密。同时,CCMP还会计算一个8字节的MIC,用于确保数据在传输过程中未被篡改。
解密过程:在接收端,CCMP使用相同的临时密钥和MIC来验证和解密接收到的数据包。如果MIC验证失败,表明数据包可能已被篡改或重放,接收端将丢弃该数据包。
CCMP的工作步骤
- 初始化:在无线网络建立连接时,通过四路握手(4-Way Handshake)过程,客户端和接入点之间会协商并生成用于加密的临时密钥(Temporal Key,TK)。这个密钥会用于后续的数据加密和完整性校验。
- 数据包编号:每个发送的数据包(MPDU)都会被分配一个唯一的48位的数据包编号(Packet Number,PN)。PN用于防止重放攻击,确保每个数据包都是最新的。
- 附加认证数据(AAD)的构建:在加密数据包之前,需要构建AAD。AAD是从MPDU的头部提取的,它包含了一些特定的字段,如帧类型、目的地址、源地址等,用于后续的完整性校验。
- 生成Nonce:Nonce是一个随机数,用于确保加密操作的多样性。它由PN、QoS控制字段和发送方地址等信息组合生成。
- 计算MIC:使用AES算法和临时密钥,结合Nonce、AAD和数据包内容,计算出一个8字节的消息完整性校验码(MIC)。MIC用于验证数据包在传输过程中是否被篡改。
- 数据加密:使用AES算法和临时密钥,对数据包的内容进行加密。加密模式为CTR(Counter Mode),它是一种流模式的加密方法,可以提供较高的安全性和效率。
- 构建加密帧:将加密后的数据包内容、计算出的MIC以及CCMP头部(包含PN和Key ID等信息)组合起来,形成完整的加密帧。
- 数据传输:加密帧通过无线网络发送给接收方。
- 接收方解密:接收方收到加密帧后,首先提取出MIC和加密的数据内容。然后使用相同的临时密钥和Nonce,重新计算MIC。
- 完整性校验:将重新计算出的MIC与接收到的MIC进行比较。如果两者一致,说明数据包在传输过程中未被篡改,可以继续进行解密操作。
- 数据解密:使用临时密钥和CTR模式的AES算法,对加密的数据内容进行解密,恢复出原始的数据包内容。
- 数据交付:解密后的数据包被交付给上层协议进行进一步处理。
CCMP的特点
- 安全性:CCMP提供了比TKIP和WEP更强的安全性。它使用AES加密算法,这是一种被广泛认可的加密标准,用于保护政府和军事通信。
- 效率:CCMP的设计旨在提供高效的数据加密,减少计算开销,使得即使是资源受限的设备也能支持这种加密方式。
- 完整性检查:CCMP结合了计数器模式(CTR)和CBC-MAC(Cipher Block Chaining Message Authentication Code)来确保数据的完整性和认证性。
- 抵抗攻击:CCMP能够有效抵御重放攻击和中间人攻击,保护无线网络不受未授权访问和数据泄露的威胁。
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