G.Radhamani, Auerbach Publications, Taylor & Francis Group, 2008.[r]
(1)TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP THÁI NGUYÊN KHOA ĐIỆN TỬ
-o0o -
ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC
NĂM 2012
MÃ HÓA BẢO MẬT
TRONG WIMAX
Nhóm sinh viên thực hiện
Chủ nhiệm đề tài : Trương Văn Dương Cộng tác viên : Hồng Cơng Thá
(2)LỜI NĨI ĐẦU
Viễn thơng lĩnh vực phát triển mạnh mẽ, không gia tăng mặt dịch vụ mà vấn đề công nghệ quan tâm nhằm đáp ứng nhu cầu ngày cao người sử dụng, đặc biệt vấn đề bảo mật thông tin người sử
dụng môi trường truyền dẫn không dây wireless Thông tin khơng dây (wireless-hay cịn gọi vơ tuyến) có mặt khắp nơi phát
triển cách nhanh chóng, hệ thống thơng tin di động tế bào sử dụng công
nghệ GSM CDMA dần thay hệ thống mạng điện thoại cố định hữu tuyến.Các hệ thống mạng LAN không dây- cịn biết với tên thơng dụng Wi-fi hữu nhiều tòa nhà văn phịng, khu vui chơi giải trí Trong vài năm gần hệ thống mạng MAN không dây (Wireless MAN) thường nhắc nhiều đến giải pháp thay bổ sung cho công nghệ XDSL Wimax Wimax gọi Tiêu chuẩn
IEEE 802.16, đáp ứng nhiều yêu cầu kỹ thuật dịch vụ khắt khe mà công nghệ truy nhập khơng dây hệ trước (như Wi-fi Bluetooth) chưa đạt bán kính phủ sóng rộng hơn, băng thơng truyền dẫn lớn hơn, số khách hàng sử dụng đồng thời nhiều hơn, tính bảo mật tốt hơn,…Wimax cơng nghệ sử dụng truyền dẫn mơi trường vơ tuyến, tín hiệu sẽđược phát quảng bá khoảng không gian định nên dễ bị xen
nhiễu, lấy cắp thay đổi thông tin việc bảo mật công nghệ
cần quan tâm tìm hiểu, đánh giá phân tích nhiều khía cạnh Đề tài: “Mã hóa bảo mật Wimax” phần vấn đề bảo mật hệ thống Wimax Đề tài bao gồm sau:
Chương 1: Giới thiệu tổng quan hệ thống Wimax, đặc điểm, ưu nhược
điểm hệ thống, số chuẩn hóa dùng hệ thống Wimax
Chương 2: Giới thiệu,phân loại phương pháp mã hóa bảo mật
Chương 3: Mã hóa bảo mật Wimax
Công nghệ Wimax nghiên cứu phát triển Bảo mật
vấn đề tương đối khó với khả hiểu biết hạn chế nhóm vấn đề
(3)Nghiên cứu khoa học năm 2012 Mã hóa bảo mật Wimax
CHƯƠNG I : GIỚI THIỆU VỀ WIMAX
1.1 Giới thiệu về công nghệ Wimax
Wimax (World Interoperability for Microware Access) – Khả khai thác mạng toàn cầu mạng truy nhập vi ba Đây kỹ thuật cho phép ứng dụng để truy nhập cho khu vực đô thị rộng lớn Ban đầu chuẩn 802.16
được tổ chức IEEE đưa nhằm giải vấn đề kết nối cuối
một mạng không dây đô thị WMAN hoạt động tầm nhìn thẳng (Line of Sight) với khoảng cách từ 30 tới 50 km Nó thiết kế để thực đường trục lưu lượng cho nhà cung cấp dịch vụ Internet không dây, kết nối điểm
nóng WiFi, hộ gia đình doanh nghiệp….đảm bảo QoS cho dịch vụ
thoại, video, hội nghị truyền hình thời gian thực dịch vụ khác với tốc độ
hỗ trợ lên tới 280 Mbit/s trạm gốc Chuẩn IEEE 802.16-2004 hỗ trợ thêm hoạt động không tầm nhìn thẳng tần số hoạt động từ tới 11 GHz
với kết nối dạng mesh (lưới) cho người dùng cố định khả chuyển Chuẩn IEEE 802.16e, giới thiệu vào ngày 28/2/2006 bổ sung thêm khả hỗ trợ người dùng di động hoạt động băng tần từ tới GHz với phạm vi phủ sóng từ 2-5 km Chuẩn hy vọng mang lại dịch vụ băng rộng thực cho người dùng thường xuyên di động với
các thiết bị laptop, PDA tích hợp cơng nghệ Wimax [3]
Thực tế WiMax hoạt động tương tự WiFi tốc độ cao khoảng cách
lớn nhiều với số lượng lớn người dùng Một hệ thống WiMax gồm phần [5][35]:
• Trạm phát: giống trạm BTS mạng thông tin di động với cơng suất lớn phủ sóng vùng rộng tới 8000km2
• Trạm thu: anten nhỏ Card mạng cắm vào
(4)Hình 1.1 Mơ hình truyền thông mạng Wimax
Các trạm phát BTS kết nối tới mạng Internet thông qua đường truyền tốc độ cao dành riêng nối tới BTS khác trạm trung chuyển đường truyền thẳng (line of sight),
WiMax phủ sóng đến vùng xa Các anten thu/phát trao
đổi thơng tin với qua tia sóng truyền thẳng tia phản xạ
1.1.1 Một số đặc điểm của Wimax
Wimax tiêu chuẩn hoá theo chuẩn IEEE 802.16 Hệ thống Wimax hệ thống đa truy cập không dây sử dụng công nghệ OFDMA có đặc điểm sau:
• Khoảng cách trạm thu phát từ 30Km tới 50Km
(5)Nghiên cứu khoa học năm 2012 Mã hóa bảo mật Wimax
• Hoạt động hai môi trường truyền dẫn: đường truyền tầm nhìn thẳng LOS đường truyền bị che khuất NLOS
• Dải tần làm việc từ 2-11GHz từ 10-66GHz
• Độ rộng băng tần WiMax từ 5MHz đến 20MHz chia thành
nhiều băng 1,75MHz Mỗi băng chia nhỏ nhờ công nghệ OFDM, cho phép nhiều thuê bao truy cập đồng thời hay nhiều
kênh cách linh hoạt đểđảm bảo tối ưu hiệu sử dụng băng tần
• Cho phép sử dụng hai công nghệ TDD FDD cho việc phân chia
truyền dẫn hướng lên (uplink) hướng xuống (downlink) Trong chế
TDD, khung đường xuống đường lên chia sẻ tần số tách biệt
mặt thời gian Trong FDD, truyền tải khung đường xuống đường lên diễn thời điểm, tần số khác
Về cấu trúc phân lớp, hệ thống WiMax phân chia thành lớp : Lớp hội tụ (Convergence) làm nhiệm vụ giao diện lớp đa truy nhập lớp trên, lớp điều khiển đa truy nhập (MAC layer), lớp truyền dẫn (Transmission) lớp vật lý (Physical)
Hình 1.2 Mơ hình phân lớp hệ thống Wimax
1.1.2 Cấu hình mạng Wimax
Cơng nghệ Wimax hỗ trợ mạng PMP dạng cấu hình mạng phân tán mạng lưới MESH
(6)PN sau đó được thêm vào phía trước tải tin được mã hóa mã nhận thực bản tin
được thêm vào phía sau Sau đó khối dữ liệu thay thế cho bản tin gốc chưa mã
hóa Bit EC GMH sẽ được đặt bằng để xác định tải tin được mã hóa bit
EKS sẽ được set để xác định TEK được sử dụng để mã hóa tải tin Nếu có thêm CRC
thì sẽ cập nhật những tải tin mới
KẾT LUẬN
Nghiên cứu kỹ thuật bảo mật một trình lâu dài Chuẩn mới nhất dành cho
WiMAX, IEEE 802.16e mở cánh cửa mới cho tính di động mạng khơng dây,
nhưng cũng làm tăng thêm nguy cơ tấn công, bởi giờđây kẻ tấn cơng khơng cịn
bị ràng buộc về vị trí nữa Ởđây, có thêm nhiều vấn đề nảy sinh như việc quản lý
khóa giữa BS, roaming nhận thực người dùng Hiện nay, nhà cung cấp sản
phẩm đã tung thị trường một số sản phẩm WIMAX, công nghệ cũng đang được
triển khai thử nghiệm Do đó tổ chức kinh doanh, nhà cung cấp dịch vụ,
chuyên gia IT nên tìm hiểu kỹ vấn đề bảo mật liên quan đến WIMAX trước
khi triển khai công nghệ mới
WiMAX được hỗ trợ nhiều hơn từ nhà cung cấp dịch vụ cho truy cập không dây
băng thông rộng WiMAX không an toàn từ kênh mở giúp cho cả LOS NLOS phổ
linh động với người sử dụng di chuyển.Tiêu điểm đề tài giao thức PKM, mà vai
trị quan trọng sự an tồn kết nối truyền qua BWA Quá trình chứng thực
của người sử dụng , trao đổi khóa, mã hóa dữ liệu tổng quát với sự nhấn mạnh
chứng thực xác thực, xuất xứ của khóa, mã hóa MDPU payload, tương ứng Tuy
vậy, những đặc tính bảo mật mới những tiêu chuẩn gần đây đã được bao trùm
(7)Nghiên cứu khoa học năm 2012 Mã hóa bảo mật Wimax
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Các tài liệu về Wimax của thầy Phan Thanh Hiền
2. Bảo mật WiMAX, TS Lê Nhật Thăng & KS Hồng Đức Tỉnh, Tạp chí
BCVT&CNTT, 14/12/2007
http://www.tapchibcvt.gov.vn/vi-VN/congnghetruyenthong/2008/1/17852.bcvt
3. Wimax – A wireless Technology Revolution, G.S.V.Radha Krishna Rao,
G.Radhamani, Auerbach Publications, Taylor & Francis Group, 2008
4. Giáo trình mật mã học – PGS_TS Nguyễn Bình NXB Bưu điện 01/2004
5. Công nghệ truy cập mạng NGN - Nguyễn Việt Hùng – Tổng cơng ty Bưu
Viễn thông Việt Nam – Học viện công nghệ Bưu Viễn thơng – 5/2007
6. Đề tài tham khảo : Vấn đề bảo mật Wimax