Диссертация (1090554), страница 14
Текст из файла (страница 14)
Цветными дугами на рисунке показаны приблизительные зоны покрытиясуществующих точек доступа.Приблизительность зон Wi-Fi покрытия обусловлена значительными потерями мощности сигнала при его прохождении через наружные стены зданий имежкомнатные перегородки [95]. Для наглядности зоны покрытия точек доступавне здания показа пунктирной линией.91Рис. 3.1.
Масштабный план гипотетического объекта с зонамиWi-Fi покрытия существующих точек доступаПодробная информация о потере эффективности сигнала Wi-Fi при прохождении через различные среды приведена в таблице 3.2 (по данным [96]). Поле«Эффективное расстояние» в таблице означает насколько уменьшится радиусдействия сигнала после прохождения им соответствующего препятствия по сравнению с его распространением на открытом пространстве.Таблица 3.2Потеря эффективности сигнала Wi-Fi припрохождении через различные средыПрепятствиеОткрытое пространствоОкно без тонировки(без металлизированного покрытия)ДополнительныеЭффективноепотери, дБмрасстояние0100%370%92ДополнительныеЭффективноепотери, дБмрасстояние5-850%1030%Межкомнатная стена (15,2 см)15-2015%Несущая стена (30,5 см)20-2510%Бетонный пол/потолок15-2510-15%20-2510%ПрепятствиеОкно с тонировкой(металлизированное покрытие)Деревянная стенаМонолитное железобетонноеперекрытиеК системе позиционирования на объекте, показанном на рис.
3.1, предъявляются следующие требования, позволяющие отнести данную систему к категории высокоточных систем позиционирования:1) Контроль доступа посетителей и сотрудников в охраняемую зону;2) Определение местоположения посетителей и сотрудников с точностьюдо 5 метров внутри помещений здания;3) Определение местоположения посетителей и сотрудников с точностьюдо 10 метров вне помещений здания (на улице).На основании функциональных требований и рекомендаций по размещениюточек доступа можно предложить следующий вариант модернизации Wi-Fi сети(рис. 3.2):1) Установить четыре дополнительные точки доступа внутри помещенийдля обеспечения требуемой точности и организации контроля доступа вохраняемую зону;2) Установить две дополнительные точки со степенью защиты корпуса IP67по ГОСТ 14254-96 [97] вне здания для выполнения требований к точности на открытой местности (улице).93Рис. 3.2.
Модернизация Wi-Fi сети гипотетического объектаТочки на рисунке пронумерованы произвольным образом. Нумерация точектребуется для дальнейшей настройки системы.На практике расстановка точек доступа является сложной задачей, и поискее теоретического решения является предметом отдельных исследований. Следуетотметить, что в общем случае задача оптимального расположения точек доступабеспроводной сети является NP-сложной [98], а значит, не имеет решения за полиномиальное время. Решение таких задач ищется с помощью эвристических алгоритмов, решения которых в общем случае не являются оптимальными.943.2. Синтез сетевой инфраструктурыСинтез сетевой инфраструктуры заключается в настройке параметров точекдоступа и организации связи между позиционируемыми устройствами и серверомпозиционирования.Основными параметрами настройки точек доступа являются [99]:1) Идентификатор сети – SSID (Service Set IDentifier);2) Номер радиоканала;3) Метод шифрования.Идентификатор сети (SSID) представляет собой строку длиной от 1 до 32байт.
Точка доступа передаѐт свой идентификатор с помощью специальных сигнальных пакетов на скорости 0,1 Мбит/с каждые 100 мс [100]. Зная SSID сети,клиент может выяснить, возможно ли подключение к данной точке доступа. Припопадании в зону действия двух точек доступа с идентичными SSID приѐмникможет выбрать одну из них на основании данных об уровне сигнала [101].Настройка идентификаторов сети производится в соответствии с принципомунификации.
Согласно этому принципу система позиционирования должна обеспечивать принципиальную возможность работы с любыми устройствами, оборудованными Wi-Fi модулем. Часть таких модулей, например, модули WebScanкомпании Microchip [102], могут автоматически подключаться и передавать данные только с использованием точек доступа с уникальными идентификаторамисети (SSID). Поэтому часть точек доступа, использующаяся для связи с сервером,должна иметь одинаковый SSID, уникальный для локальной сети предприятия.Настойка каналов точек доступа осуществляется таким образом, чтобы минимизировать взаимное влияние точек, расположенных в пределах одной зоныдействия.В беспроводных сетях используются два частотных диапазона – 2,4 и 5 ГГц.Беспроводные сети стандарта 802.11b/g работают в диапазоне 2.4 ГГц, сети стандарта 802.11a – в диапазоне 5 ГГц, а сети стандарта 802.11n могут работать в обоих диапазонах (2.4 ГГц, 5 ГГц) [103].95В полосе частот 2,4 ГГц для беспроводных сетей доступны 13 радиоканаловшириной 20 МГц (802.11b/g/n) или 40 МГц (IEE 802.11n) с интервалами 5 МГцмежду ними.
Беспроводное устройство, использующее один из 13 частотных каналов, создает значительные помехи на соседние каналы. Например, если точкадоступа использует канал 6, то она оказывает сильные помехи на каналы 5 и 7, атакже, уже в меньшей степени – на каналы 4 и 8. Для исключения взаимных помех между каналами необходимо, чтобы их несущие отстояли друг от друга на 25МГц (5 межканальных интервалов) [104].На рис. 3.3 показаны спектры 11 каналов в полосе частот 2,4 ГГц. Цветомобозначены группы непересекающихся каналов – {1, 6, 11}, {2, 7}, {3, 8}, {4 ,9},{5, 10}. Разные беспроводные сети, расположенные в пределах одной зоны покрытия, следует настраивать на непересекающиеся каналы.Рис.
3.3. Спектры радиоканалов Wi-Fi в полосе частот 2,4 ГГцНастойка метода шифрования осуществляется из принципа обеспеченияинформационной безопасности. Описание существующих методов шифрования,применяемых в Wi-Fi сетях, приведено в таблице 3.3 (по данным [105, 106, 107]).96Таблица 3.3Методы шифрования в Wi-Fi сетяхМетодОписаниеWEP-шифрование Аналог шифрования трафика в проводных сетях. Использу(Wired Equivalent ется симметричный потоковый шифр RC4 (Rivest Cipher 4),Privacy)который достаточно быстро функционирует. Длина вектораинициализации составляет 24 бита. На сегодняшний деньалгоритмы WEP и RC4 не считаются криптостойкимиTKIP-Используется тот же симметричный потоковый шифр RC4 сшифрованиеувеличенным до 48 бит вектором инициализации.
Учтены(Temporal Keyосновные атаки на WEP. Для проверки целостности сооб-Integrity Protocol) щений используется протокол Message Integrity Check, который блокирует станцию на 60 секунд, если в течение 60секунд были посланы два сообщения, не прошедших проверку целостности.
С учетом всех доработок и усовершенствований TKIP все равно не считается криптостойкимCKIP-Имеет сходства с протоколом TKIP. Создан компанией Cis-шифрованиеco. Для проверки целостности сообщений используется про-(Cisco Key Integri- токол CMIC (Cisco Message Integrity Check). Не являетсяty Protocol)криптостойкимWPA-Вместо уязвимого RC4, используется криптостойкий алго-шифрованиеритм шифрования AES (Advanced Encryption Standard).
Воз-(Wi-Fi Protectedможно использование EAP (Extensible Authentication Proto-Access)col, расширяемый протокол аутентификации). Есть два режима: Pre-Shared Key (WPA-PSK) и Enterprise. В первомслучае каждый узел вводит пароль для доступа к сети, вовтором – проверка осуществляется серверами RADIUS (Remote Authentication in Dial-In User Service). В настоящеевремя считается криптографически уязвимым97МетодОписаниеWPA2-Усовершенствованная версия метода WPA, определяетсяшифрованиестандартом IEEE 802.11i, принятым в 2004 году. С 2006 года(Wi-Fi ProtectedWPA2 должно поддерживать все выпускаемое Wi-Fi обору-Access 2)дование.
В данном протоколе применяется RSN (Robust Security Network, сеть с повышенной безопасностью). Изначально в WPA2 используется протокол CCMP (CounterMode with Cipher Block Chaining Message AuthenticationCode Protocol, протокол блочного шифрования с кодомаутентичности сообщения и режимом сцепления блоков исчетчика). Основой является алгоритм AES. Как и в WPA,есть два режима работы: Pre-Shared Key и Enterprise. Признан методом с наибольшей криптографической стойкостьюНа основании приведѐнных данных об устойчивости методов шифрования,рекомендуется использовать метод WPA2 при настройке точек доступа, используемых системой позиционирования.В результате при настройке системы позиционирования на этом этапедолжны учитываться следующие основные требования:1) Часть точек доступа, используемых системой, должна использоватьсядля организации связи устройств позиционирования с сервером.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
