IEEE 802.16h 網路安全協定架構

Speaker: 碩專一甲 陳芸仙 N9590011 服務單位 : 高雄市立裕誠幼稚園

IEEE 802.16h Network Security Protocol Architecture

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Outline Introduction 以 RADIUS 為基礎的網路架構 以 IKE- v2 為基礎的網路架構 結合前兩者為基礎的網路架構 優 / 缺點評估

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Introduction

　　　隨著 IEEE802.16e 無線都會網路的標準制定接近完成，在免執照費用頻帶上運作的都會網路標準 IEEE802.16h 也積極進行制定中，由於可以讓許多使用者自由使用，相關的資料通訊安全協定便格外重要。

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Introduction

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以 RADIUS 為基礎的網路架構

　　　 IEEE802.11F 提出一個通訊協定， Inter-Access Point Protocol(IAPP) ，在 IAPP 基礎下，採用 RADIUS 伺服器作為安全認證的基礎，需要的加解密金鑰也是由 RADIUS 伺服器管理與發放。

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以 RADIUS 為基礎的網路架構Remote Authentication Dial-in User Service (RADIUS)

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以 RADIUS 為基礎的網路架構1. BS 先發出 Radius-BS/CIS-Access-R

equest 給 Radius 伺服器。2. Radius 伺服器根據 BSID(Base Stati

on Identifier) 等參數來決定一組金鑰作為安全通訊時使用。金鑰以特殊方式隱藏而只有此 BS 可以解得。

3. BS 對 CIS 發出 LE_CP-REQ ，同時將通訊時使用的金鑰載入此訊息。

4. 回傳 LE_CP-RSP 訊息表示有正確收到所需要的金鑰資訊。

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以 IKE-v2 為基礎的網路架構

　　　 Internet Key Exchange(IKE) 是一種分散式的金鑰管理與發放協定，金鑰每次在通訊雙方建立安全連線時，藉由 Diffie-Hellman(DH) algorithm 自動產生，且每次所使用的金鑰都不同。

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Diffie-Hellman(DH) algorithm

　　　是一種公用基碼加密演算法，可讓兩個通訊實體協商決定共用密鑰，每個實體將另一個實體的公用資訊與自己的私有資訊結合起來，而產生共用密鑰值。

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以 IKE-v2 為基礎的網路架構

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結合前兩者為基礎的網路架構

　　　保留方案一 RADIUS 伺服器進行身份確認的工作，而網路安全通訊所需要的金鑰管理則採用方案二中的 IKE-v2 。

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結合前兩者為基礎的網路架構

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結合前兩者為基礎的網路架構1. BS-1 要與 BS-2 通訊，發出 Radi

us-Access-Request 給 Radius 伺服器。

2. Radius 伺服器給 BS-1 的訊息中，帶有一個非 0 的 Key Sequence Number 。

3. 當 BS-1 要和 BS-2 進行身份認證時，會先發出 Trust-Request 給BS-2 。

4. BS-2 收到後，會發出 Radius-Access-Request 給 Radius 伺服器，

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結合前兩者為基礎的網路架構5. 回傳與給 BS-1 相同金鑰組， BS-

2 計算認證碼來確定 BS-1 是否為合法的通訊對象。

6. BS-2 回傳 Trust-Response 給 BS-1 ， BS-1 計算認證碼來確定 BS-2 是否為合法的通訊對象。

7. BS-1 送出 Trust-Accept 完成整個身份認證程序。

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優 / 缺點評估 (RADIUS) 優點：

相容於其他系統 (IEEE802.11F 及 IEEE802.16e) 透過第三方的身份確認機制是較為可信的。

缺點： 金鑰的管理落在 RADIUS 伺服器，增加運作負擔。 通訊雙方的 Security Policy 是由 RADIUS 伺服器指定，

失去使用上的彈性。

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優 / 缺點評估 (IKE-v2) 優點：

分散式的金鑰管理系統。

缺點： 不相容於其他系統。 無第三方的身份確認機制。

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優 / 缺點評估 ( 方案三) 優點：

RADIUS 與 IKE-v2 的優點。

缺點： RADIUS 伺服器需要小幅度的修改。

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IP Security (IP Sec) 主要模式

Authentication Header(AH) Encapsulating Security Payload(ESP)　 ESP 的演算法預設為 DES

ransport Mode Tunnel Mode

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Reference CCL TECHNICAL JOURNAL 12.25.2005 Cryptography and Network Security

William Stallings/ 著 交大資工系 網路安全概論課程

http://dsns.csie.nctu.edu.tw/course/intro-security/2005/