无线局域网安全协议测试平台的构建方法和技术研究

论文摘要

随着无线局域网(WLAN)技术的飞速发展,其在国防、科研、教育、经济等各行业中的应用日益广泛。但是,WLAN也面临一系列阻碍其市场发展的困难,其中,安全性问题是这些阻力当中的关键问题,而如何对WLAN安全协议的安全实现进行相关测试,是本文关注的焦点。本文针对该问题,借鉴网络协议测试工程学的概念,结合安全协议本身的特点,提出了一套针对安全协议的测试方法,并最终设计出一个通用的安全协议测试平台。该平台能够对WLAN安全协议的软件实现进行一致性测试和安全性测试。一致性测试主要检测所实现的安全协议是否符合协议规范,为协议能够正常运行提供保证。安全性测试主要则主要检测所实现的安全协议是否能抵御各种已知的攻击,如地址欺骗、重放攻击、中间人攻击和拒绝服务类攻击等,进而判断所实现的安全协议的安全性。测试结束后,该平台还应该根据测试结果对所实现的安全协议进行分析和评价。文章先给出了协议测试的一般理论,接着简要分析了WLAN安全协议的特点,在此基础上,给出一些相关技术难点的解决方案和平台的整体设计框架,并在本文的最后以802.11b协议为例进行了部分实例演示。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 研究背景
• 1.2.1 WLAN 协议的发展
• 1.2.2 安全协议测试的意义和目的
• 1.3 协议测试技术的国内外发展现状
• 1.4 研究内容和目的
• 1.5 论文结构安排
• 第二章 协议测试的一般理论
• 2.1 协议工程和协议测试
• 2.1.1 协议工程的相关概念
• 2.1.2 协议软件测试的一般方法
• 2.1.3 协议的形式化方法
• 2.2 协议的一致性测试
• 2.2.1 协议一致性测试模型和方法论
• 2.2.2 一致性测试中测试序列生成的形式化方法
• 2.3 协议的安全性测试
• 2.4 小结
• 2.4.1 控制流测试与数据流测试的结合
• 2.4.2 主动测试中测试序列生成方式的选择方法
• 第三章 WLAN安全协议测试平台的技术基础
• 3.1 主动测试中测试序列的生成
• 3.1.1 WLAN 安全协议的特点
• 3.1.2 测试方法的选择
• 3.1.3 测试序列生成算法流程
• 3.1.4 一套高效通用的与安全协议一致性测试的测试序列生成算法
• 3.1.5 对整套算法的时间复杂度和正确性分析
• 3.1.6 算法在测试系统中的实现
• 3.1.7 对测试序列的整合
• 3.2 被动测试中帧过滤器的实现
• 3.2.1 无线包过滤机制描述
• 3.2.2 无线包过滤机制在Hostap 驱动中的系统设计
• 3.3 针对WLAN 实现平台的攻击
• 3.3.1 网络分配矢量攻击
• 3.3.2 SIFS 时隙攻击
• 3.3.3 缓存溢出攻击
• 3.4 针对WLAN 协议漏洞的典型攻击
• 3.4.1 针对 802.11b 的虚假 AP 攻击
• 3.4.2 针对 802.11b 的中间人攻击
• 3.4.3 非法物理接入点攻击
• 第四章 测试平台总体设计
• 4.1 任务目标
• 4.2 设计原则
• 4.3 安全协议测试平台体系框架
• 4.3.1 一致性测试结构
• 4.3.2 安全性测试结构
• 4.3.3 WLAN 安全协议测试平台系统设计
• 第五章 测试实例
• 5.1 802.11b 协议认证交互过程的形式化描述
• 5.1.1 对 802.11b 认证协议中 STA 的状态转换的形式化描述
• 5.1.2 对 802.11b 认证协议中 AP 的状态转换的形式化描述
• 5.2 一致性测试主动测试序列的自动生成
• 5.2.1 帧类型及其编号
• 5.2.2 根据状态转换图得到测试流程
• 第六章 总结与展望
• 6.1 本文工作总结
• 6.2 对未来工作的展望
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果