无线安全的缺失是导致数据漏洞的原因。这个广泛的现象导致了安全性协议受到更大关注。本系列文章的第一部分讨论Wired Equivalent Privacy (WEP)。第二部分将讨论Wireless Protected Access (WPA)和WPA2。

　　根据报道，黑客能够拦截商店的802.11信号。他们使用普通的笔记本上的公用软件来破解网络使用的加密方法，从而能够盗取密码和信用卡信息。

　　黑客利用了商店仍然继续使用的WEP，虽然它已经出现好几年，但是这个协议很容易被破解。WEP的漏洞主要源于它操作的简单性。

　　WEP操作

　　WEP被包含在1989年发布的原始IEEE 802.11规范。它在认证和加密都使用RC4流密码。原始的标准要求使用40位密钥，因为在标准发布时，美国政府限制出口更健壮的加密方法。当出口限制解除，最大的密钥大小增加到了104位。

　　RC4代表“Rivest Cipher 4”。它是由一位MIT教授Ron Rivest开发的。RC4的优势是它在软件上很容易实现，并且使用相对更少的处理器周期。低处理器负载是很必要的，因为早期的接入端（AP）只有非常有限的处理能力。

　　这个协议并不包含一个自动分发密钥的方法，所以一个主密钥必须手动地配置到每一个AP和笔记本或其它网络设备上。主密钥通常规定为一个十六进制数字串。

　　WEP认证方法

　　WEP规定了2类认证：开放系统（Open System）和共享密钥（Shared Key）。“开放系统”表示没有认证。任意站点都可以尝试通信。共享密钥认证要求4个步骤：

　　1.初始站点发送一个认证请求到接收端，通常是一个AP。

　　2.AP送回一个明文文本检验消息。

　　3.该站点使用RC4加密消息并送回到AP。

　　4.AP解密消息。如果与所发送的消息匹配，请求的站点就配置了正确的密钥，从而证明它被授权使用该网络。

　　然后，这两个站点都可以自由地交换消息，每一次加密和解密都使用RC4方法，并且认证过程中都使用相同的密钥。

　　RC4操作

　　发送站点组合配置的主密钥与一个24位初始化向量（IV）来创建一个64位密钥。IV通过使连续数据以不同的密钥加密来强化加密效果，使得黑客更难确定配置的密钥。

　　该标准并不指定IV是如何创建的。创建方法取决于实现方式。某些站点使用一个随机数生成器来为每一个数据包产生一个IV，并且某些是从0开始的。IV是在每一个数据包中以明文方式发送到接收站点。

　　每一个数据包内容的检验是使用CRC-32算法来计算的，并且附到数据包的末端。

　　组合的密钥，以及加密的文本，是RC4的输入：

　　1.组合密钥的字节是经过密钥调度算法乱序的。

　　2.然后乱序的密钥被输入到伪随机数生成方法中，该方法使用乱序密钥来为加密数据包的每一个输出一个密钥字节。

　　3.加密的消息的每一个字节都是由消息字节和密钥字节的异或 (XOR)操作生成。

　　4.校验码是加密的，并且被附加到加密文本的末端。

　　接收站点使用配置的主密钥和接收的明文IV加密数据包文本和校验码。然后它计算数据包文本的校验码。如果接收的校验码和计算的校验码相匹配，数据包的内容在传输过程中就没有篡改过。

　　破解WEP

　　在802.11标准出现不久后，密码学家就指出了这个协议的不足。其中有以下这些缺点：

　　IV太短；24位表示只有1600万可能的IV。一个繁忙的网络在几个小时后就将使用和重用相同的IV。而且，1600万个可能的IV中有大约9000是“弱IV”。使用一个弱IV会比其它IV更容易暴露配置的密钥信息。

　　认证机制是弱点的一个来源。从AP到客户端的检验文本是以明文方式发送的，并且客户端以加密文本响应。黑客可以使用明文文本检验码、明文IV和加密的响应来伪造一个认证响应，而使黑客能进入网站。

　　替换WEP

　　随着替换WEP的需要越来越明显，IEEE开始启动802.11i的制订，这最终产生了WPA和WPA2。这些协议将在本系列文章的下一部分讨论。