幾年前Web2.0還討論的沸沸揚(yáng)揚(yáng),因特網(wǎng)的應(yīng)用不再只是單向傳播,「你」也可以參與其中,主導(dǎo)、創(chuàng)造、分享各種信息于網(wǎng)絡(luò)上。然而,當(dāng)「你」在跨年一起倒數(shù)邁入2012年的同時(shí),也正式宣告Web3.0時(shí)代即將來(lái)臨。未來(lái)因特網(wǎng)的應(yīng)用將完整實(shí)現(xiàn)無(wú)所不在(Ubiquitous)的定義,除了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的如影隨形外,在硬件裝置方面也不在局限于傳統(tǒng)的PC、行動(dòng)裝置上,不論是家電、汽車、飛機(jī)甚至路邊的電話亭等搭配無(wú)線網(wǎng)絡(luò)科技的裝置,都能輕松連網(wǎng),將無(wú)所不在的理想發(fā)揮得更淋漓盡致。
因此,在享受Web 3.0時(shí)代科技應(yīng)用的同時(shí),了解其背后的理論基礎(chǔ)為何就顯得極為重要,這時(shí)就不得不提到IEEE 802.11這個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。IEEE 802.11是由美國(guó)「電機(jī)電子工程師學(xué)會(huì)」(Institute of Electrical and Electronics Engineers,IEEE)所定義的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通訊標(biāo)準(zhǔn)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)主要是定義無(wú)線區(qū)域網(wǎng)路(WLAN)中物理層(PHY)和媒體訪問(wèn)控制層(MAC)的通訊協(xié)議。目前,最為大眾耳熟能詳?shù)膸醉?xiàng)通訊協(xié)議,即是Wi-Fi聯(lián)盟(Wi-Fi Alliance)標(biāo)準(zhǔn)所采用的IEEE 802.11 a/b/g/n,也是百佳泰(Allion Labs, Inc.)所致力于提供的專業(yè)認(rèn)證測(cè)試項(xiàng)目之一。
Wi-Fi CERTIFIED™是Wi-Fi聯(lián)盟開(kāi)放給制造商使用的認(rèn)證商標(biāo),以確認(rèn)通過(guò)認(rèn)證的產(chǎn)品基于IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的通訊協(xié)議基礎(chǔ)、并符合Wi-Fi聯(lián)盟之技術(shù)規(guī)格。在此,我們必須厘清的一個(gè)觀念,就是基于Wi-Fi與IEEE 802.11兩套系統(tǒng)的密切相關(guān),以致常常有人把Wi-Fi當(dāng)作成IEEE 802.11,這其實(shí)是不恰當(dāng)?shù)?。理由在于,Wi-Fi聯(lián)盟為IEEE 802.11通訊協(xié)議的采用者,而非定義者;因此,是Wi-Fi技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)采納了IEEE 802.11的通訊協(xié)議。
在這樣的情況下,并非每種符合IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品都申請(qǐng)Wi-Fi認(rèn)證;相對(duì)地,未經(jīng)Wi-Fi聯(lián)盟認(rèn)證的產(chǎn)品也不一定意味著未采納IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)。然而,由于IEEE 802.11并未有一套確保質(zhì)量的認(rèn)證計(jì)劃,對(duì)無(wú)線產(chǎn)品制造廠商而言,申請(qǐng)Wi-Fi認(rèn)證便成為保障產(chǎn)品質(zhì)量水平的重要把關(guān)方式。有別于IEEE 802.11 a/b/g/n,IEEE802.11還有許多應(yīng)用在其他技術(shù)領(lǐng)域的新標(biāo)準(zhǔn),也就是我們接下來(lái)要介紹的IEEE 802.11w/p/u/v/z這五種標(biāo)準(zhǔn)。
IEEE 802.11w:提升無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的安全性
隨著無(wú)線網(wǎng)路的發(fā)展與進(jìn)步,人們對(duì)于數(shù)據(jù)傳輸時(shí)的安全加密與認(rèn)證需求也逐漸提升;因此,早在2004年,IEEE就完成了IEEE 802.11i協(xié)議的制訂。然而,IEEE 802.11i雖然可以保護(hù)數(shù)據(jù)封包(data frame),但在管理封包(management frame)上仍然是以不經(jīng)加密和認(rèn)證的方式進(jìn)行傳送。意識(shí)到這個(gè)問(wèn)題后,IEEE進(jìn)而在2009年推出IEEE 802.11w,IEEE 802.11w無(wú)線加密標(biāo)準(zhǔn)是建立在IEEE 802.11i的基礎(chǔ)上,可以保護(hù)針對(duì)無(wú)線區(qū)域網(wǎng)路管理封包的攻擊。另外,IEEE 802.11w可以增加通訊效能,例如無(wú)線網(wǎng)絡(luò)電話(VoIP)等應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)管理,在確保安全的無(wú)線通信時(shí),同時(shí)提供穩(wěn)定的通話質(zhì)量與穩(wěn)定性。
IEEE 802.11w主要可以提供三種類型的保護(hù)。第一種是用于「單播管理封包」(unicast management frames),即一個(gè)AP(access point)與一個(gè)客戶端之間的封包。IEEE 802.11w延伸了IEEE 802.11i的臨時(shí)密鑰完整性協(xié)議(Temporal Key Integrity Protocol,TKIP)與RC4加密算法,將現(xiàn)有的數(shù)據(jù)加密演算擴(kuò)展到單播管理封包中。如此一來(lái),可以防止攻擊者偽造的管理封包,使其被解密引擎所阻擋,進(jìn)而增加保密性。其次,在「廣播管理封包」(broadcast management frames)中,這類信息通常用于調(diào)整無(wú)線電波頻率或啟動(dòng)測(cè)量,并不像單點(diǎn)封包般需要保密,而且廣播封包的加密動(dòng)作比單播封包更為復(fù)雜。因此,IEEE 802.11w只針對(duì)這類廣播封包提供防偽造、防竊聽(tīng)的保護(hù),并不提供加密性保護(hù),僅倚賴一組信息完整性代碼,附加在無(wú)加密的管理封包上。最后一種方法則是用于「解除認(rèn)證與解離封包」(deauthentication and disassociation frames)上,透過(guò)在AP和客戶端上的一對(duì)一次密鑰(a pair of one-time keys),使用端能確定解除驗(yàn)證是否奏效。
IEEE 802.11p:未來(lái)交通的智能型運(yùn)輸系統(tǒng)
所謂的智能型運(yùn)輸系統(tǒng)(Intelligent Transportation System,ITS)是指將電子信息、通訊以及控制等各領(lǐng)域科技作一整合應(yīng)用,其目的在于將運(yùn)輸上的所有有限資源能有效地被利用。如此一來(lái),不僅可以減輕交通尖峰時(shí)刻所產(chǎn)生的壅塞狀況、減少因交通堵塞所浪費(fèi)的時(shí)間成本、降低人工化的營(yíng)運(yùn)成本、減少車輛怠速所引發(fā)的空氣污染甚至提升行車交通的安全等。目前,國(guó)道上利用紅外線的電子收費(fèi)( Electronic Toll Collection,ETC )系統(tǒng),是一般民眾較為熟知的實(shí)際應(yīng)用之一。
在技術(shù)層面上,智能型運(yùn)輸系統(tǒng)主要是利用「車載環(huán)境無(wú)線存?。╓ireless Access in Vehicular Environments,WAVE)」技術(shù),針對(duì)「車對(duì)道路(Vehicle-to-Roadside,V2R)」、「車對(duì)車(Vehicle-to-Vehicle,V2V)」以及「車對(duì)基礎(chǔ)建設(shè)(Vehicle to Infrastructure,V2I)」的運(yùn)輸通訊環(huán)境下,提供實(shí)時(shí)的交通信息通報(bào)及網(wǎng)絡(luò)存取服務(wù),而此架構(gòu)被IEEE制定為IEEE 802.11p規(guī)格。
換句話說(shuō),IEEE 802.11p主要是應(yīng)用于車載通訊(Telematics),并根據(jù)WAVE技術(shù)所提出的通訊協(xié)議,在面對(duì)多重路徑衰減的無(wú)線通信上,能抵抗因車用環(huán)境(距離、速度)所造成的訊號(hào)衰減,其目的在提供車用通訊上安全性與商業(yè)性的應(yīng)用。安全性的應(yīng)用將可以改善行車駕駛的安全,減少意外事故的發(fā)生;商業(yè)性的應(yīng)用主要是用來(lái)提供乘客最佳的乘車服務(wù)。
基本上,我們目前所熟知的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用只是堂堂的冰山一角,例如筆記本電腦、平板計(jì)算機(jī)與手機(jī)等行動(dòng)裝置市場(chǎng);未來(lái),在工業(yè)、醫(yī)療、汽車等應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?huì)逐漸趨向使用無(wú)線技術(shù)。我們可以預(yù)見(jiàn),未來(lái)創(chuàng)新的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與商業(yè)模式將會(huì)朝向一種「量變」的過(guò)程,大量應(yīng)用無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的產(chǎn)品將變得多樣化與普及化,不斷朝向各種技術(shù)領(lǐng)域多元化發(fā)展。于此同時(shí),無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的可靠度、移動(dòng)性以及兼容性測(cè)試就變得越來(lái)越重要,需要一個(gè)專業(yè)、公正、獨(dú)立的第三方測(cè)試實(shí)驗(yàn)室來(lái)執(zhí)行各種規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)試、驗(yàn)證與認(rèn)定,這樣的趨勢(shì)也將加快「質(zhì)變」過(guò)程。截至目前為止,百佳泰對(duì)于IEEE 802.11w此規(guī)格,已順利通過(guò)PMF認(rèn)證,這意味著我們對(duì)無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證的技術(shù)突破。本次文章就先介紹到此,后續(xù)我們將為大家?guī)?lái)IEEE 802.11 u/v/z三種標(biāo)準(zhǔn)的介紹,敬請(qǐng)期待啰。