无线局域网的安全性.docx
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无线局域网的安全性
无线局域网的安全性
无线局域网的安全性.
关键词:
无线局域网;无线接入点;数据加密
摘要:
无线局域网作为最热门的无线通信技术,在全球得到了迅速推广和普及,其安全性也随之受到越来越多的关注。
本文通过对无线局域网的安全协议和认证标准方面进行分析改进,着手无线局域网的安全完善。
安全性对于无线局域网来说可谓老生常谈,自它诞生之日起,与其灵活便捷的优势共存的就是安全漏洞这个挥之不去的阴影。
据统计,不愿采用无线局域网的理由中,安全问题高居第一位,达40%以上。
不可否认,它已成为阻碍WLAN进一步扩充市场的最大障碍。
为了加强无线局域网的安全性,无论IEEE工作组还是众厂商都尽了最大努力,制定并开发出各种技术来加强WLAN的安全性,经过这一年多的发展,无线局域网的加密技术也已不再限于“MAC地址过滤”、“WEP”等传统方式。
各种基于802.11g标准的无线网络产品在安全性上均有很大的提高。
无线局域网的安全性定义包括三个方面,所有的保护/加密技术都是围绕这三方面来进行。
首先是“数据的安全性定义”（Confidentiality）,它意指无线局域网传输的信息不会被XX的用户获取,主要通过各种数据加密的方式来实现;其次是“数据的完整性定义”（integrity）,指的是数据在传输的过程中不会被进行修改、删除等额外操作,主要通过数据校验技术来实现;最后是“数据来源的真实性定义”（Authenticity）,它代表了数据来源的可靠性,也就是说合法用户的身份不会被非法用户所冒充。
一、无线局域网相关安全技术标准
（一）WiFi
WiFiWirelessFidelity,无线保真技术与蓝牙技术一样,同属于在办公室和家庭中使用的短距离无线技术。
AP一般称为网络桥接器或接入点,它是当作传统的有线局域网络与无线局域网络之间的桥梁,因此任何一台装有无线网卡的PC均可透过AP去分享有线局域网络甚至广域网络的资源,其工作原理相当于一个内置无线发射器的HUB或者是路由,而无线网卡则是负责接收由AP所发射信号的CLIENT端设备。
（二）WAPI
WAPI（无线网络鉴别与保密基础结构）是我国首个在计算机宽带无线网络通信领域自主创新安全接入技术标准（属无线网络通信领域基础关键技术）。
2009年10月,WAPI获国际标准组织ISO/IECJTC1/SC6的提案邀请,将作为ISO/IEC独立标准重新进入国际标准流程——这标志着历经曲折的WAPI在国际标准道路上重获新生。
作为该领域全球的两个标准之一,相比另一个由IEEE主导并公认存在严重安全缺陷的802.11i标准,WAPI具有明显的安全和技术优势,迄今未被发现有安全技术漏洞。
二、实际项目分析
（一）项目背景
新科技楼,办公区域较分散,某些区域不能实施布线。
办公楼共9层,每层900平方,其中8楼为主办公区域,网络内有40台式计算机,20台笔记本计算机。
但是工作要求在所有区域都能上网,同时,在
科技楼的公共区域也要求能够提供无线接入。
由于对网络灵活性的需求,使得无线网络成为构建网络的首选。
（二）网络需求
根据各部门对网络的不同需求,要求无线网络能提供以下的应用:
共享上网、从简单的文件共享与打印共享、办公自动化,到复杂的电子商务等。
由于网络内有大量Photoshop文档列印需求,有时还有网络视频应用,因而对网络质量和速率要求非常高,普通的802.11B网络的54Mbps传输速率无法满足实际需求,需要选用802.11G无线产品。
（三）网络设计与分析
在无线网的方案中全部选用友讯D-Link和普联TP-Link系列无线网络产品:
增强型802.11N无线网络宽带路由器（无线宽带hub）、802.11N/G/BTP-Link无线网卡,802.11ND-Link系列无线网络接入点（无线AP）。
其中增强型802.11N/G/BTP-LINKTL-WR1043N无线网络宽带路由器与802.11N/G/BTP-Link无线网卡搭配可提供高达300Mbps的传输速率,完全可满足笔记本计算机区域内移动无线高速上网的需求。
台式机全部安装TP-LINKTL-WN821N+USB无线网卡,速率最高可达300Mbps,灵敏度高,输出功率64dbm,支持高达128-Bit的WEP数据加密。
同时支持WPA/WPA-PSK、WPA2/WPA2-PSK安全机制。
TP-LINKTL-WN821N内置全向智能天线,可适应不同的工作环境,使台式机或笔记本电脑用户方便地接入无线网络,同时支持无线漫游功能。
另外还可以方便地与其它的802.11b、802.11g、802.11n无线设备连接。
无线网络宽带路由器TP-LINKTL-WR1043N为办公区域部署了增强型的无线安全网络,内建防火墙及NAT,能有效的阻挡来自Internet的安全性风险。
基于硬件的128/254-BitWEP传输加密,提供安全的数据通信能力。
TP-LINKTL-WR1043N不仅针对单一AP设备提供基于WEB的管理方式,同时它还提供有AirPremierAPManager多设备统一管理软件。
通过该软件平台,管理员可以对网内AP实现集中管理,根据设备的运行情况直接进行设置维护,提高了管理和维护效率。
由于主要办公区域在8层,且3楼和6楼均建为有线网络,因而将ADSLModem与无线路由器TP-LINKTL-WR1043N放置于8层,并通过有线方式连接。
TP-LINKTL-WR1043N高达73dBm的输出功率可有效覆盖8层的全部商用无线网络环境。
通过路由自动分配IP使得区域内的电脑无需设置即可实现随时随地互联、接入网络,可以不受场所或房间的限制进行连接以及共享文件、共享打印等。
无线局域网的安全系统要做到有效,就必须解决下面三个安全问题:
1.提供接入控制:
验证用户,授权他们接入特定的资源,同时拒绝为XX的用户提供接入。
2.确保链路的保密与完好:
防止XX的用户读取、引入或更动在网络上传输的数据。
3.防止阻断服务攻击:
确保没有一个用户或一小批用户可占用某个接入点的所有可用带宽,阻断其他用户的正当接入。
当然,8楼的财务部安装有内部财务系统,属于公司的核心关键业务,不能采用无线网络,就会通过有线网络来运行,而不会采用无线网络。
只要把有线网络和无线网络进行合理的分工,安全就不是一个问题了。
三、结束语
无线网络的出现就是为了解决有线网络无法克服的困难。
虽然无线网络有诸多优势,但与有线网络相比,无线局域网也有很多不足。
无线网络速率较慢、价格较高,因而它主要面向有特定需求的用户。
无线局域网不是用来取代有线局域网,而是用来弥补有线局域网络之不足,以达到网络延伸之目的。
目前,无线局域网已能够通过与广域网相结合的形式提供移动互联网的多媒体业务。
相信在未来,无线局域网将以它的高速传输能力和灵活性发挥更加重要的作用!
参考文献:
[1]谢希仁.计算机网络（第四版）[M].电子工业出版社,2007
[2]中国IT培训工程编委编.Win2000.网络管理员培训班[M].珠海:
珠海出版社,2001
[3]雷振甲.计算机网络管理及系统开发[M].北京:
电子工业出版社,2002
教材建设与教学改革密不可分。
长期以来，教学改革之所以难以取得实质性进展，其中一个重要原因就是普遍使用的教材没有重大的改革。
教材建设也是学科建设的重要环节，离开各个学科的特点就不能形成符合学科要求的教材。
随着时代的发展，单一纸版教材已经不能很好地适应新时期的需要。
因此，教育部启动了高校教学资源立体化建设计划。
这对我国高等教育具有十分重要的意义。
“管理信息系统”（MIS）是信息管理与信息系统专业的核心专业课程之一，也是其他管理类专业的必修课。
作为该课程的主讲教师，笔者多次参加了教育部高等学校有关教学指导委员会的课程教学研讨会以及信息系统协会中国分会的相关教学研讨会，了解国内外MIS的教学及教材方面的发展状况。
本文结合教学实践，对国内外MIS教材进行了比较分析。
在此基础上，对如何设计其立体化教材进行了探讨。
1 “管理信息系统”教材在学科专业建设中的地位
随着信息时代对管理人才知识结构的需求，MIS课程在高校管理专业中的地位日益凸现出来。
目前，我国高校的许多专业（如企业管理、会计学、财务管理、市场营销、人力资源管理、旅游管理等）都已将其列为专业必修课程。
与此同时，教育部教学指导委员会也将该课程的教材建设、师资培养列为重要工作来抓，教育部教学指导委员会还制订了该课程的教学指导大纲，作为对全国高校专业建设的指导性纲要。
这充分说明MIS课程已在管理类专业的教学培养中占据了不可取代的地位。
作为高等院校的MIS教材，以前的内容主要偏重于信息系统的技术和开发，目的是给学生介绍信息系统方面的基础知识。
近年来，随着信息系统和信息技术的发展与教学改革的不断深入，以及国外先进教材和教学模式的引进，对MIS教材的内容和要求均发生了很大的变化，当前更注重从管理和决策的角度认识信息系统的概念、应用和建设。
对于信息系统教材的目标、内容和展现方式上也有了进一步的认识。
例如，在加拿大注册会计师协会（CGA）的课程体系中，MIS课程的教学目标是：
“学生通过对该课程的学习，可以获取到利用信息系统工作时所需的技术和管理方面的能力，并且可以掌握关于如何选择信息技术的相关决策知识”。
该教学目标从理论和实践两方面都对教材提出了较明确的要求。
从目前国内外出版的教材来看，教材的内容基本上是由以下五部分组成：
信息系统的基本概念和作用、信息系统的技术基础、信息系统的应用、现代信息系统的开发和应用、信息系统的管理。
2国内外“管理信息系统”教材的比较分析
近年来，国内有关MIS教材的出版增长较快。
国内教材经过多年发展，已经形成了相对稳定的体系结构，具有较好的系统性；教材概念严谨、逻辑性强。
但是，MIS是一门理论性和实践性都很强的学科，国内教材与国外知名教材相比还有较大差距，特别是在以下几方面：
（1）内容的更新
国内教材在内容更新方面主要存在的问题是：
更新速度慢：
更新的内容和传统内容之间相对独立，不能融为一体；新出的教材完全摒弃原有教材而重新写作。
这种情况就造成我们在国内见到该类教材的数量虽然很多，但难以被长期采用。
教材是某个历史时期的产物，有一个逐步更新的问题，特别是对于MIS这种新兴和交叉学科。
国外优秀教材往往每隔1至2年就更新一个版本，教材的体系结构相对稳定。
比如RalphM.Stair和GeorgeW.Reynolds合著的教材Principlesof/InformationSystems：
AManagerialApproach，在其第5版中只是增加了一章新内容：
“电子商务系统”，而其他章节结构基本稳定。
但是，教材在每次更新的版本中都将信息技术发展的前沿领域和新型的系统开发方法等融入各章节的内容和新案例中。
国外教材的版本更新速度快，基本上能与经济社会的发展保持同步。
更新的内容倾向于介绍新理论和前沿性的知识，善于探索未知，创新求异，实用性强。
这样的教材便于任课教师在教材选用上保持延续性和继承性，同时也有利于课程建设的递进式发展与完善。
（2）教材的结构
国内教材在结构上多以分章节表述为主，每章的习题基本上是以问答题为主。
国外教材在内容编排和结构上有独到之处。
很多教材在每章开篇就明显地表述出学习目标、内容概要和本章简介，一般还利用开篇案例引出问题。
接下来便论述本章内容，并配有恰到好处的案例、行业透视、小组讨论等栏目，还附有思考题。
各章结束时，又附有本章涉及的关键术语、中心思想、巩固性问题和一些相关的案例分析。
（3）内容的表述
国内教材在内容阐述上高度概括和抽象，表现形式单一，缺乏与实践紧密联系的案例。
这一弊端容易造成学生在学习过程中，难以将书本知识与企业实际应用联系起来。
在这方面，陈晓红教授主编的《信息系统教程》（2003）进行了一些改进，在该书的信息系统概念篇增加了多个案例。
国外教材一般在每个章节都附有辅助学习理解以及与特定主题相关的模块，有功能各异的案例。
国外教材通常把空洞的理论用较为形象的形式表达出来。
用案例解释理论是西方教材的常用方法。
（4）配套教材
国内教材缺少配套教材，或者配套教材的内容缺乏丰富性。
黄梯云教授主编的《管理信息系统》（修订版）在这方面进行了有益的尝试，在其配套光盘中有演示系统和测试练习系统。
但相对于国外教材来说，还可进一步增加互动式的学习系统，提供实践数据使学员可以进行数据处理等内容。
许多优秀的国外教材都配有学习光盘、教师指导用书、练习题及其答案。
许多大的出版商为所出版的教材专设网页，使读者与作者易于沟通，探讨问题。
总之，国外优秀教材基本上是以人为本，它不仅考虑到学生的需要，也考虑到教师的需要：
不仅注重专业知识，也注重从教育理论入手科学地将内容展现出来，帮助学生更好地吸收理解。
教材充分利用先进的技术，如Internet等为读者和教师提供更好的服务。
3“管理信息系统”立体化教材的设计
立体化教材是指利用计算机和网络平台、多种新型教学工具，设计适合于多元化教学的新型教学方案。
它利用教材、教案、教学参考书、学生指导书、试题库、案例库和实习指导书等资源，以纸质、电子介质和互联网等多种形式展现，提供了教学资源的整合，最大限度地满足教学需求，促进教学改革。
立体化教材不仅在于表现形式的多样性，更重要的在于其内容的立体化。
3．1教材设计的原则
笔者在长期教学实践和广泛研究国内外优秀教材的基础上，提出设计MIS教材应满足如下2条原则：
（1）系统性与先进性相结合
教材应力求传承国内教材的系统性，借鉴国外教
材的先进性，充分体现Internet与电子商务、供应链与物流管理、数据仓库与数据挖掘、人工智能与专家系统、CASE开发工具与集成化的应用开发环境、面向对象技术等内容，并将这些内容融入到系统化的体系结构中，使它们与传统的基本知识融为有机的整体。
（2）理论与实践相结合
理论描述的内容要增强其直观性，特别是对于一些先进的技术。
例如，在数据资源管理内容中介绍数据库技术时，就要充分和配套光盘的实验环节相结合，使抽象的理论知识直观化。
在介绍数据仓库时，许多教材仅给出其原理描述和应用性的一些内容，使读者不能真正体会到其实质性的含义。
我们希望将这些内容直观地表现出来，比如可以利用SQLServer2000中的AnalysisService模块，以简短的文字给出其数据仓库和OLAP演示步骤。
这样一来，学员就可以自己上机进行主动学习，培养学员的自主发现和探究精神。
好的教材能给学员提供想象空间。
通过教材所容纳的有限知识，培养学员终身学习的能力，获得可持续发展的能力。
3．2 教材的内容
MIS教材所包含的知识内容及各知识点之间的联系需要融合本学科知识的科学性、先进性和系统性于一体。
除此之外，笔者认为教材需要在以下方面进行重点建设。
（1）案例及其应用
案例将是国内教材改进的重点突破口之一。
一方面，教材通过援引大量的国内外案例来阐明或印证一些重要的理论、观点与方法；另一方面，利用教材中的“案例研究”等专栏，为学员提供独立思考和小组讨论的空间。
然而，案例的收集与建立是一个瓶颈环节。
这除了可以从某些资料中获取案例外，还可以从学生的毕业设计或课程设计资料中选择面向实际问题的、经过进一步整理的案例：
在从事科研项目研究的过程中，特别是那些企业合作项目，可以编写与项目相关的满足教材与教学需要的案例。
案例的使用可以使内容通俗易通，实用性强，为开展多种形式的学习方式提供基础。
例如，利用教材中的案例，学生可以针对重要的知识点进行课内外分组讨论，各组将讨论的结果在全班报告，并接受其他组的提问。
（2）实验环节
MIS的使用、设计和开发是实践性很强的内容，单靠文字阐述很难让学生有深入直观的认识，因此，教材应该提供实验环节。
在这方面，华中科技大学的蔡淑琴教授设计了形式多样的、多层次的实验教学环节，形成了完善的实验教学体系。
该体系包括的实验有：
演示型实验，目的是解决感性认识问题，让学生知道MIS是什么。
案例型实验，是一种新型实验，学生通过选择信息系统开发过程中重要的时间或事件点（如在系统逻辑设计完成的时刻、系统的原型系统提交的时刻），观察一个MIS开发过程中的不同映像，从而剖析系统是如何从初始态进化到实用态，了解系统是如何开发的。
然而，该实验的设计有一定难度。
模拟型实验，也是一种新实验，它是针对系统开发中的一些难点或关键点（例如详细调查、需求分析、系统硬件平台设计等），设计一个模拟场景，教师、MIS开发专家、企业用户和学生共同参与，现场演示，从而帮助学生领悟所学的相关知识。
摘要：
本文深入分析了国内外几所典型大学计算机工程专业硬件课程设置情况，讨论了目前我国计算机专业硬件课程实践教学改革的方向和亟待解决的问题。
关键词
本文来自：
计算机毕业网：
实践教学；计算机工程；硬件课程教材设计；嵌入式系统
1引言
2005年底，我国高校有771个“计算机科学与技术”专业点，44万多在校生。
根据各校的办学理念和培养目标，本专业又可分为五个专业方向：
计算机科学、计算机工程、软件工程、信息系统和信息技术。
各个方向的课程设置及教学要求均有所侧重，对于传统的工科院校中的计算机应用技术专业而言，其方向介于计算机科学（CS）和计算机工程（CE）之间，且更偏向于计算机工程。
计算机工程方向是计算机科学与电子工程的交叉学科，电类基础课程较多，大多数院校均开设电路与系统、电工电子学等相关课程。
此外，计算机硬件系列课程包括数字逻辑、计算机组成原理和计算机系统结构三门核心课程。
从根本上讲，计算机学科是一门技术学科，工程技术的含义远大于科学的涵义，因而本专业具有实践性非常强的特点，强调实践教学体系。
许多优秀的计算机专业学生（例如比尔·盖茨）的成长历程也说明了计算机实践能力培养的重要性，因此新世纪的计算机教育不仅要重视扎实的专业基础理论学习，更要强调硬件开发、软件设计的能力培养。
2中外计算机专业硬件课程实践教学对比
为探索工科院校计算机专业硬件系列课程实践教学改革的方向及实施方法，本文分析了美国斯坦福大学、马里兰大学计算机工程专业的课程设置及实践课程规划，将其与哈尔滨工程大学计算机科学与技术专业的本科生培养计划进行比较，详细结果如表1所示。
表2列出了这几所典型大学计算机专业硬件相关课程实践学时与理论学时的分配情况。
表1几所典型大学计算机工程专业硬件相关课程
表2几所大学计算机工程专业硬件相关课程实践学时分析
通过表1和表2的结果可以看出，我们目前的课程设置情况是合理的，与国际领先大学的计算机工程专业课程设置相符。
对于计算机工程专业普遍开设的三门硬件系列课程数字逻辑、计算机组成原理和计算机系统结构均开设了相应的课内实验或课程设计，对理论课所传授内容的补充和深化，不但增强学生对课程的理解，同时加强了学生的工程实践意识，培养学生从事计算机工程相关工作的能力。
本专业学生需要学习数字系统和计算机系统的相关知识以及软件设计方面的知识，前者包括数字逻辑设计、计算机组织、计算机体系结构及对程序设计的支持，后者包括操作系统、编译器以及程序设计语言的组织等理论。
然而，进一步分析比较各高校的实验与课程设计的内容可以发现，我们目前的实验内容设置和课程设计项目设计还比较陈旧，没有及时根据业界技术的发展进步进行调整，因而未能给理论课提供有力的支撑。
综上所述，我们认为我国高等学校计算机专业硬件系列课程实践教学内容改革的要求是迫切的，需要根据工业界的技术发展进行实验内容调整，实验平台更新和课程设计项目的重新设计，而设计出符合这一要求的计算机专业硬件课程实践教材成为这一改革的首要任务。
3硬件课程实践教材的设计
实验课教材的设计应从科学技术人员基本技能训练的总体要求出发，统一安排实验教学，不能过分强调某一门课程的实验教学，而要强调综合能力的培养。
实验课涉及到四种主要能力（观察能力、思维能力、操作能力、表达能力）的发展必须要协调，其中任何一种能力都不可能单独地得到发展。
教学实验不仅要让学生学会本专业必要的基本实验方法，掌握基本实验仪器设备的操作技术，还要让他们学会正确分析实验结果、处理数据，要加强培养正确的科学态度和严密的逻辑思维能力。
不但让学生懂得“应该怎么做”，而且要懂得“为什么要这么做”，更要创造性地思索“还能做什么”。
3.1开放式实验对教材的要求
开放式实验教学方法要求给学生独立思考与动手的充分自由。
一般的实验教材，重点在介绍一个个实验上，是教师想出的实验让学生去实现，并且对于实验线路、实验方法、实验仪器都做了细致的规定，有的讲义还把实验步骤写得非常细，这样学生根本不必动脑筋，只要依葫芦画瓢即可。
这样的教材束缚了学生的学习积极性，不符合开放式实验教学的要求。
开放式实验教学使用的教材应具有以下特点：
基本实验详细，作为引导学生入门的手段；选做实验、综合实验要粗线条，多留些空白，让学生有充分思考的余地；要把教材内容的重点从介绍一个个实验转移到介绍实验理论、实验方法上来，实验选题只要介绍一些典型的例子，选题本身可以留给学生创新。
3.2基于FPGA的硬件系统设计实验教程
目前，基于FPGA的教学实验平台及参考书很多，但是根据我们的调查，适合作为高等学校本科教学使用的较少。
因此，改革后的课程体系应更注重对学生创新能力的培养，通过开放性的实验内容、开放性的实践环节设计，使学生在探索、研究中学习，切实提高理论联系实践解决问题的能力。
利用目前先进的基于现场可编程门阵列（FieldProgrammableGateArray）器件的实验平台，可以安排数字逻辑、计算机组成原理以及计算机系统结构课程的实验与实践内容，培养学生的动手能力和系统观点，而且开发速度快，可靠性高，实验的可重复性好。
硬件系列实验与实践课程应包括基于FPGA的硬件设计所涉及的基本知识、循序渐进的实验设计、切实可行的实验步骤、重点模块的代码及关键实践环节指导。
借鉴国外大学（例如，美国斯坦福大学和马里兰大学）计算机工程专业开设的数字系统设计方面的课程内容，结合我国高等院校的本科教学的实际需求及所能提供的实验环境，精心编写实验大纲内容及设计实验用例。
通过浮点运算电路设计、状态机设计、某个RISC模型机部分模块的设计等实验用例的训练，学生可以建立计算机的整机概念，了解数据在计算机中的表示、传送路径、处理以及控制信息是如何完成对计算机系统的控制。
而且，通过流水线设计及Cache设计实验，学生可以了解现代微处理器设计技术。
教程应当配合高等学校的数字逻辑、计算机组成原理、计算机系统等课程的实践教学环节，突出实用性，所设计的实验可操作性强，与
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