无线网络安全概述

任务概述

无线网络是利用无线电波作为信息传输的媒介的网络，因而摆脱了网线的束缚。就应用层面来讲，它与有线网络的用途完全相似，两者的最大不同在于传输信息的媒介不同。除此之外，无线意味着无论是在网络硬件架设，还是在网络的机动性、灵活性方面，均比有线网络具备明显优势。本任务将讲述无线网络的基础知识及相关技术。

任务目标

●能够了解无线网络的基础知识

●能够理解常用的无线网络技术

●能够区分Wi-Fi和WLAN两种接入方式

学习内容

一、无线网络基础知识

无线网络的初步应用，可追溯到第二次世界大战期间，当时美国陆军采用无线电信号做资料的传输。他们研发出了一套无线电传输系统，并且采用高强度的加密算法，得到美军和盟军的广泛使用。他们也许没有想到，这项技术会在数十年后的今天改变人类的生活。

1971年，夏威夷大学的研究人员创造了第一个基于数据包传输的无线电通信网络。这个被称作ALOHAnet的网络，是世界上最早的无线局域网（WAN）。它包括7台计算机，采用双向星状拓扑横跨四座夏威夷的岛屿，中心计算机放置在瓦胡岛上。从这时开始，无线网络正式诞生。

1990年，IEEE正式启动802.11项目，无线网络技术逐渐走向成熟。IEEE 802.11 （Wi-Fi）标准诞生以来，先后有802.11a、802.11b和802.11g等标准被制定并应用;目前，为实现高宽度、高质量的无线网络服务，802.11n也在被逐步推广。

2003年以来，无线网络市场热度迅速上升，目前已经成为IT市场中新的增长亮点。由于人们对网络速度及方便使用性的期望越来越大，与电脑以及移动设备结合紧密的Wi-Fi、CDMA/GPRS、蓝牙等技术越来越受到追捧。与此同时，在配套产品大量面世之后，构建无线网络所需要的成本迅速下降，一时间，无线网络已经成为我们网络生活的主流。

无线网络目前主要分为GSM/GPRS/CDMA/3G/4G无线上网、蓝牙和无线局域网（WLAN）几种类型。

二、无线网络技术

目前，主流的通过无线网络连入Internet的方式有两种。

第一种是通过移动电话卡（SIM），先连入移动电话运营商的网络（基站），然后通过移动电话运营商的Internet网关连入Internet。这种方式的优点是，只要有手机信号，均可连入Internet，基本上做到了随时随地联网。但是这种方式目前的主要问题是，网络带宽相对还比较低，传输速度通常不高，且网络传输速度不稳定，受信号质量影响。

第二种是通过WLAN（Wireless LAN，无线局域网）连入Internet，其中Wi-Fi是目前应用最广泛的无线局域网协议。这种方式要求某个场所已经通过特定方式连入了Inter-net，然后在这个场所内发射无线信号，在无线信号范围覆盖内，根据设定的访问控制模式，任何支持Wi-Fi的设备，比如台式计算机、笔记本计算机、手机，乃至游戏机、MP3/MP4播放器，均可连入Internet。这种无线上网的方式，通常上网带宽比较高，传输速度相对稳定，但上网受场所的制约，离开了相应的场所就无法上网，不能做到随时随地连入In-ternet。

两种无线上网方式常常被混淆。比如，有的用户简单地理解为“无线上网就是使用手机上网”，这个理解显然是片面的。“手机上网”这个说法过于笼统，并没有把上网方式表达清楚。因为手机可以通过SIM卡和移动电话运营商通信来上网，也可通过手机内置的Wi-Fi模块，连接附近的Wi-Fi局域网来上网。同样的道理，台式机、笔记本电脑或其他设备，都有两种上网方式选择。台式机连接SIM卡上网模块后，也可以通过连入移动电话运营商来连入Internet，或者通过台式机所连接的Wi-Fi无线网卡连入附近的Wi-Fi局域网来上网。因此，我们在描述相关问题时，需要注意区分到底采用哪种上网方式，并对问题进行准确、清晰的表述。

下面我们来分别看看与两种上网方式相关的技术。

1.GSM、CDMA、3G、4G

目前，手机制式主要包括GSM、CDMA、3G、4G四种，手机自问世至今，经历了第一代模拟制式手机（1G），第二代GSM、TDMA等数字手机（2G），第2.5代移动通信技术（CDMA），第三代移动通信技术（3G）和现在正逐渐推广的第四代移动通信技术（4G）。

GSM即全球移动通信系统，俗称“全球通”。GSM是一种起源于欧洲的移动通信技术标准，其开发目的是让全球各地可以共同使用一个移动电话网络标准，让用户使用一部手机就能通行全球。我国于20世纪90年代初引进并采用此项技术标准，此前一直是采用蜂窝模拟移动技术，即第一代GSM技术（2001年12月31日我国关闭了模拟移动网络）。

GSM系统具有防复制能力强、网络容量大、手机号码资源丰富、通话清晰、稳定性强不易受干扰、信息灵敏、通话死角少、手机耗电量低等重要特点。

CDMA（Code Division Multiple Access）译为“码分多址分组数据传输技术”，被称为第2.5代移动通信技术。目前采用这一技术的市场主要在美国、日本、韩国等。CDMA手机具有话音清晰、不易掉话、发射功率低和保密性强等特点，发射功率只是GSM手机发射功率的1/60，被称为“绿色手机”。更为重要的是，基于宽带技术的CDMA使得移动通信中视频应用成为可能。

CDMA技术的原理是基于扩频技术，即将需传送的具有一定信号带宽的信息数据，用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制，使原数据信号的带宽被扩展，再经载波调制后发送出去。接收端使用完全相同的伪随机码，对接收的信号作相关处理，把宽带信号转换成原信息数据的窄带信号，以实现信息通信。

CDMA的主要优点是:CDMA中所提供的语音编码技术，可以把用户对话时周围环境的噪音降低，使通话更为清晰;CDMA使用扩频的通信技术，可以减少手机之间的干扰，并且可以增加用户的容量;而且手机的功率相对较低，不但使用时间延长，更重要的是可以降低电磁波辐射，在一定程度上减小对人的伤害;CDMA的带宽可以进行较大的扩展，还可以传输影像;CDMA具有良好的认证体制，更因为其传输的特性，大大地增强了防止被人盗听的能力。

3G为英文3rd Generation的缩写，代表着第三代移动通信技术。3G是指将无线通信与国际互联网等多媒体通信相结合的新一代移动通信系统。它能够处理图像、语音、视频流等多种媒体形式，提供包括网页浏览、电话会议、电子商务等多种信息服务，为手机融入多媒体元素提供了强大的支持。第三代通信网络的主要目标定位于实时视频、高速多媒体和移动Internet访问业务。

4G指的是第四代移动通信技术。4G集3G与WLAN于一体，并能够传输高质量视频图像，它的图像传输质量与高清晰度电视不相上下。4G系统能够以10Mb/s的速度下载，比拨号上网快200倍，上传的速度也能达到5Mb/s，并能够满足几乎所有用户对于无线服务的要求。此外，4G可以在DSL和有线电视调制解调器没有覆盖的地方部署，然后再扩展到整个地区。很明显，4G有着不可比拟的优越性。

2.WLAN

WLAN就是在不采用传统网络线材的前提下，提供传统有线局域网的所有功能，网络所需的基础设施不用再埋在地下、管道中，网络却能够随用户需要移动或变化。

无线局域网技术具有传统有线局域网无法比拟的灵活性。无线局域网的通信范围不受环境条件的限制，网络的传输范围大大拓宽，最大传输范围可达到几十公里。在有线局域网中，两个站点的距离在使用铜缆时被限制在500米以内，使用双绞线时则仅限于100米之内，即使采用单模光纤，若不对信号进行放大则传输距离也只能达到3000米，而无线局域网中两个站点间的距离目前可达到50公里，距离数公里的建筑物中的网络可以集成为同一个局域网。相对于有线网络，无线局域网的组建、配置和维护较为容易，一般计算机工作人员都可以胜任网络的管理工作。

无线局域网的主要标准有Wi-Fi和蓝牙。典型的利用Wi-Fi组建的无线局域网如图9-1所示。

图9-1 典型Wi-Fi无线局域网

Wi-Fi（Wireless-Fidelity，无线保真）是一个无线网络通信技术的品牌，由Wi-Fi联盟（Wi-Fi Alliance）所持有，用在基于IEEE802.11标准的产品上，目的是改善基于IEEE 802.11标准的无线网络产品之间的互通性。

蓝牙（IEEE 802.15）是一项新标准，对于802.11来说，它的出现不是为了竞争而是相互补充。蓝牙是一种先进的近距离无线数字通信的技术标准，其目标是实现最高数据传输速率1Mb/s（有效传输速率为712kb/s），传输距离为10厘米至10米，通过增加发射功率可达到100米。IEEE 802.15是由IEEE制定的一种蓝牙无线通信规范，应用于无线个人区域网。IEEE 802.15具有许多特征，如短程、低能量、低成本、小型网络及通信设备，适用于个人操作空间。

目前，有线接入技术主要包括以太网、xDSL等。Wi-Fi技术作为高速有线接入技术的补充，具有可移动性、价格低廉的优点。Wi-Fi技术广泛应用于有线接入需无线延伸的领域，由于数据速率、覆盖范围和可靠性的差异，Wi-Fi技术在宽带应用上将作为高速有线接入技术的补充。