ايران كالا

امروزه ارائه خدمات الكترونيكي و اينترنتي در شهرها و ايجاد شهرهاي الكترونيكي بسيار مورد توجه قرار گرفته شده است.وهرچه به جلوتر حركت مي­كنيم نياز به خدمات الكترونيكي و تحرك دردستگاه­هاي بي­سيم بيشتر و بيشتر نمايان مي شود.شبكه­هاي بي­سيم به عنوان يكي از راهكارهاي ارائه خدمات به صورت سيار و باتوجه به سرعت در برپايي شبكه، هزينه­هاي پايين، انعطاف پذيري و... به صورت گسترده مورد استفاده قرار گرفته شده­اند .و اما بحث امنيت ، مديريت و حسابداري، حساب­هاي كاربري از اهميت ويژه­اي در ارائه خدمات برخوردار است .يكي از سياست­هاي امنيتي و حسابداري كه امروزه مورد توجه گسترش دهندگان خدمات الكترونيكي است استفاده از سرورهاي AAA[1] مي باشد. كه كار احراز هويت، صدور مجوز، وحسابداري كاربران را انجام مي­دهد.

در اين پايان نامه به تشريح شبكه­هاي بي سيم پرداخته شده است و راهكاري جهت ادغام شبكه­هاي WiFi و WiMAX براي ايجاد شبكه­اي با پهناي باند بالا و افزايش منطقه تحت پوشش با دوسناريوي ايجاد ماژول منطقي وهمچنين ساخت ماژول بيان شده است. و درنهايت براي سرعت ارائه خدمات AAA با توزيع سرور AAA در نقاط انتهايي سرعت سرويس دهي AAA و كيفيت سرويس بهبود داده شده است.

فهرست مطالب

فصل اول ............................................................................................1

1 - مقدمه...................................................................................................2

1-2 سازماندهي پايان­نامه..........................................................................3

فصل دوم................................................................................5

2-1 مقدمه ..................................................................................................6

2-2 تشريح مقدماتي شبكه­هاي بي­سيم و كابلي...................................................6

2-3 عوامل مقايسه.................................................................................8

2-3-1 هزينه ...............................................................................................9

2-3-2 قابليت اطمينان..................................................................................9

2-3-3كارائي..................................................................................................9

2-3-4 امنيت .........................................................................................10

2-4 انتخاب صحيح كدام است ؟..............................................................10

2-5 انواع شبكه هاي بي سيم ............................................................ 11

2-6 روش ها ي ارتباطي بي­سيم...........................................................12

2-6-1 شبكه هاي بي سيم درون سازماني...............................................................12

2-6-2 شبكه هاي بي سيم برون سازماني .....................................................................13

2-7 انواع ارتباط .....................................................................................13

2-8 عوامل موثر در ارتباط بي سيم............................................................... 13

2-8-1 توان خروجي ………………..…………………………………………AP13

2-8-2 ميزان حساسيت AP..................................................................13

2-8-3 توان آنتن.....................................................................................14

2-9 عناصر فعال شبكه‌هاي محلي بي‌سيم........................................................14

2-10 برد و سطح پوشش..............................................................................14

2- 11Wifi چيست؟.................................................................................... 16

2-12 چرا WiFi را بكار گيريم؟.................................................................... 17

2-13 معماري شبكه‌هاي محلي بي‌سيم ............................................................18

2-14 معماري هاي 802.11...........................................................................19

2-15 خدمات ايستگاهي...................................................................................19

2-16 خدمات توزيع.................................................................................................20

2-17 دسترسي به رسانه............................................................................................ 23

2-18 آنتن‌ها در …………………………………………….….WiFi....................................23

2-19 چرا WiFi را بكار گيريم؟……………………………………………………..……………..24

2-20 WiMAX ........................................................................................................25

2-21 كاربردها و سرويس هاي قابل ارائه.................................................................. 26

2-22 شماي شبكه WiMAX.......................................................................................26

2-23 اجزاء‌ WiMAX...............................................................................................27

2-24 مد­هاي عمليات WiMAX ................................................................................28

2-24-1 توپولوژي PTP..................................................................................29

2-24-2 توپولوژي PMP................................................................................ 30

2-24-3 توپولوژي Multi Hop Relay ................................................................ 31

2-24-4 توپولوژي Mobile............................................................................32

2-25معرفي استاندارد IEEE 802.16j........................................................................ 33

2-26 ساختار شبكه­ي…………………………………………………….………………. WiMAX34

2 -27 تجهيزات سمت ايستگاه پايه ...........................................................................35

2-28 انواعمودمهايايستگاهكاربر......................................................................... 37

2-29 آنتنهايوايمكس..........................................................................................38

2-30 راديوهايوايمكس..........................................................................................39

2-31 وايمكس CPE ................................................................................................ 39

2-32 كارتشبكهوايمكس........................................................................................39

2-24 روترهايوايمكس............................................................................................40

2-25 تجهيزاتمربوطبهايستگاههايوايمكس..........................................................41

2-26 برخيويژگيهايمهم…………………………………………………………….. WiMAX41

2-27 كاربردهايعملي WiMAX ............................................................................42

2-28 مقايسه WiMAX با تكنولوژي هاي ديگر.................................................43

2-28-1 مقايسه WiMAX با Wi-Fi ........................................................................43

2-28-2 مقايسه WiMAX با Mobile-Fi...............................................................43

2-28-3 مقايسه WiMAX با 3G...................................................................43

2-28-4 مقايسه WiMAX و اترنت............................43

2-29 لايه­هاي WiMAX ......................................................................................... 43

2-30 مدولاسيون­هاي SC ، OFDM و…………………………………………….. OFDMA 45

2-31 مدولاسيون سازگار (BPSK, QPSK, QAM) ..................................................... 47

2-32 تصحيحخطادر IEEE 802.16.........................................................................48

2-33 لايه ي MAC در IEEE 802.16.......................................................................48

2-34 MAC PDU Format......................................................................................49

2-35 ماشين حالت ورود به شبكه............................................................................. 51

2-36 كلاس هاي سرويس MAC ..............................................................................52

2-37 آنتن هاي هوشمند .........................................................................................54

2-38 باند هاي فركانسي............................................................................................54

2-39 مقايسه باند هاي فركانسي مجوز دار و بدون مجوز ............................................54

2-40 مقدمه­ايبرامنيتدرشبكه­هايبي­سيم............................................................54

2-41 امنيت در شبكه­هاي بي­سيم ............................................................................. 58

2-42 امن سازي شبكه هاي بي­سيم ...........................................................................58

2-43 طراحي شبكه...................................................................................................59

2-44 جداسازي توسط مكانيزم هاي جداسازي ........................................................ 59

2-45 محافظت در برابر ضعف هاي ساده.................................................................. 61

2-46 كنترل در برابر حملات DoS............................................................................62

2-47 رمزنگاري شبكه بي سيم....................................................................................62

2-48 محكم سازي AP ها......................................................................................... 63

2-49 امنيت در شبكه هاي محلي بر اساس استاندارد 11 . 802 ..................................63

2-50 سرويس­هاي امنيتي WEP­_Authentication ................................................. 66

2-51Authentication با رمز نگا ري Rc4 ............................................................ 67

2-52 سرويس هاي امنيتي 802.11 .......................................................................... 68

2-53 ضعف هاي اوليه امنيتي WEP ..........................................................................70

2-53-1 استفاده از كليد­هاي ثابت WEP............................................................................ 71

2-53-2ضعف در الگوريتم.......................................................................................... 72

2-53-3 استفاده از CRC رمز نشده ...............................................................................72

2-54 آشنايي با سرور AAA....................................................................... 73

2-55 تاييد : شما چه كسي هستيد؟ ........................................................................ 74

2-56 فعال نمودن ……………………………………………………………Authentication 77

2-57 مجوز : مجاز به انجام چه كاري هستيد؟............................................................78

2-58 فعال نمودن Authorization ........................................................................... 81

2-59 حسابداري : چه كارهايي را انجام داده ايد؟ .......................................................82

2-60 فعال نمودن …………………………………………………………………… Accounting84

2-61 مزاياي استفاده از AAA.......................................................................................86

2-62 مفهوم دسترسي……………………………………………………………………………………86

2-63 روش­هاي Authentication………………………………………………………………… 87

2-64 استاندارد هاي AAA سرور……………………………………………………………………. 88

2-64-1 RADIUS ...................................................................................................................... 88

2-64-2 TACACS .......................................................................................................................91

2-65 مقايسه................................................................................................................91

2-66 Diameter.........................................................................................................92

2-67 نتيجه................................................................................................................ 93

فصل 3 ............................................................................................94

3-1 مقدمه.................................................................................................................. 95

3-2شبكه هاي سيار..................................................................................................... 95

3-3 زيرساختپيشنهاديارائه خدمات الكترونيك....................................................... 96

3-4 مثالهايي از مكانيزم هاي احراز هويت..................................................................104

3-5 مكانيسم هاي تأييد هويت كاربر.......................................................................... 104

3-6 بررسي اجمالي پروتكل نقطه به نقطه PPP......................................................... 105

3-7 مكانيزم هاي اساسي احراز هويت كاربران.......................................................... 106

3-8 نقص روشهاي احراز هويت PPP.........................................................................107

3-9 پروتكل احراز هويت توسعه پذير بعنوان توسعه براي PPP .................................. 108

3-10 احراز هويت مبتني بر SIM...............................................................................109

3-11 مثالي از مكانيسم هاي تأييد هويت دستگاه.........................................................110

3-12 نحوه شناسايي كاربران در استاندارد 802.1x ....................................................111

3-13 كارهاي انجام شده ..........................................................................................115

3-14نتيجه گيري...................................................................................................... 122

فصل چهارم......................................................................................123

4-1 مقدمه.................................................................................................................124

4-1-2 ………………………………..……………………WiMAX........................................124

4-1-3 چالش­هاي WiMAX..................................................................................... 125

4-2 ايده اصلي ........................................................................................................ 126

4-3 معماري تركيبي WiFiو WiMAX........................................................................126

4-4 چالش ها و فرصت هاي همكاري بين WiFi و WiMAX ...................................... 128

4-5 سناريوي اول استفاده از ماژول WiWi در شبكه هاي WiFi/WiMAX................. 129

4-6 ساختار ماژول ……………………………………………………………………………WiWi130

4-7 سناريوي دوم معماري يكپارچه شبكه WiFi/WiMAX ......................................... 133

4-8 امنيت يكپارچه....................................................................................................135

4-9 پروتكل ارتباطي AAA در معماري يكپارچه پيشنهادي.......................................... 137

4-10 مشكلات در احراز هويت و مجوز –EAP ..........................................................138

4-11 مكانيزم هاي AUTHENTICATION درسناريوهاي پيشنهادي...............................140

4-12 فرآيند ارسال به همسايگان.................................................................. 145

4-13 توافقات امنيتي و ايجاد كليد PKM V2 -……………. EAP AUTHENTICATION 146

4-14حسابداري قسمتي از طرح AAA ......................................................... 150

4-15 انتقال داده هاي صدور مجوز.......................................................... 151

4-16 مشخصات مجوز ..............................................................151

4-17 سياست هاي صدور مجوز.................................................................. 152

4-18 قابليت اعتماد و محافظت از يكپارچگي............................................. 153

4-18 امنيت دستگاه مشتري .................................................154

امروزه ارائه خدمات الكترونيكي و اينترنتي در شهرها و ايجاد شهرهاي الكترونيكي بسيار مورد توجه قرار گرفته شده است.وهرچه به جلوتر حركت مي­كنيم نياز به خدمات الكترونيكي و تحرك دردستگاه­هاي بي­سيم بيشتر و بيشتر نمايان مي شود.شبكه­هاي بي­سيم به عنوان يكي از راهكارهاي ارائه خدمات به صورت سيار و باتوجه به سرعت در برپايي شبكه، هزينه­هاي پايين، انعطاف پذيري و... به صورت گسترده مورد استفاده قرار گرفته شده­اند .و اما بحث امنيت ، مديريت و حسابداري، حساب­هاي كاربري از اهميت ويژه­اي در ارائه خدمات برخوردار است .يكي از سياست­هاي امنيتي و حسابداري كه امروزه مورد توجه گسترش دهندگان خدمات الكترونيكي است استفاده از سرورهاي AAA[1] مي باشد. كه كار احراز هويت، صدور مجوز، وحسابداري كاربران را انجام مي­دهد.

در اين پايان نامه به تشريح شبكه­هاي بي سيم پرداخته شده است و راهكاري جهت ادغام شبكه­هاي WiFi و WiMAX براي ايجاد شبكه­اي با پهناي باند بالا و افزايش منطقه تحت پوشش با دوسناريوي ايجاد ماژول منطقي وهمچنين ساخت ماژول بيان شده است. و درنهايت براي سرعت ارائه خدمات AAA با توزيع سرور AAA در نقاط انتهايي سرعت سرويس دهي AAA و كيفيت سرويس بهبود داده شده است.

فهرست مطالب

فصل اول ............................................................................................1

1 - مقدمه...................................................................................................2

1-2 سازماندهي پايان­نامه..........................................................................3

فصل دوم................................................................................5

2-1 مقدمه ..................................................................................................6

2-2 تشريح مقدماتي شبكه­هاي بي­سيم و كابلي...................................................6

2-3 عوامل مقايسه.................................................................................8

2-3-1 هزينه ...............................................................................................9

2-3-2 قابليت اطمينان..................................................................................9

2-3-3كارائي..................................................................................................9

2-3-4 امنيت .........................................................................................10

2-4 انتخاب صحيح كدام است ؟..............................................................10

2-5 انواع شبكه هاي بي سيم ............................................................ 11

2-6 روش ها ي ارتباطي بي­سيم...........................................................12

2-6-1 شبكه هاي بي سيم درون سازماني...............................................................12

2-6-2 شبكه هاي بي سيم برون سازماني .....................................................................13

2-7 انواع ارتباط .....................................................................................13

2-8 عوامل موثر در ارتباط بي سيم............................................................... 13

2-8-1 توان خروجي ………………..…………………………………………AP13

2-8-2 ميزان حساسيت AP..................................................................13

2-8-3 توان آنتن.....................................................................................14

2-9 عناصر فعال شبكه‌هاي محلي بي‌سيم........................................................14

2-10 برد و سطح پوشش..............................................................................14

2- 11Wifi چيست؟.................................................................................... 16

2-12 چرا WiFi را بكار گيريم؟.................................................................... 17

2-13 معماري شبكه‌هاي محلي بي‌سيم ............................................................18

2-14 معماري هاي 802.11...........................................................................19

2-15 خدمات ايستگاهي...................................................................................19

2-16 خدمات توزيع.................................................................................................20

2-17 دسترسي به رسانه............................................................................................ 23

2-18 آنتن‌ها در …………………………………………….….WiFi....................................23

2-19 چرا WiFi را بكار گيريم؟……………………………………………………..……………..24

2-20 WiMAX ........................................................................................................25

2-21 كاربردها و سرويس هاي قابل ارائه.................................................................. 26

2-22 شماي شبكه WiMAX.......................................................................................26

2-23 اجزاء‌ WiMAX...............................................................................................27

2-24 مد­هاي عمليات WiMAX ................................................................................28

2-24-1 توپولوژي PTP..................................................................................29

2-24-2 توپولوژي PMP................................................................................ 30

2-24-3 توپولوژي Multi Hop Relay ................................................................ 31

2-24-4 توپولوژي Mobile............................................................................32

2-25معرفي استاندارد IEEE 802.16j........................................................................ 33

2-26 ساختار شبكه­ي…………………………………………………….………………. WiMAX34

2 -27 تجهيزات سمت ايستگاه پايه ...........................................................................35

2-28 انواعمودمهايايستگاهكاربر......................................................................... 37

2-29 آنتنهايوايمكس..........................................................................................38

2-30 راديوهايوايمكس..........................................................................................39

2-31 وايمكس CPE ................................................................................................ 39

2-32 كارتشبكهوايمكس........................................................................................39

2-24 روترهايوايمكس............................................................................................40

2-25 تجهيزاتمربوطبهايستگاههايوايمكس..........................................................41

2-26 برخيويژگيهايمهم…………………………………………………………….. WiMAX41

2-27 كاربردهايعملي WiMAX ............................................................................42

2-28 مقايسه WiMAX با تكنولوژي هاي ديگر.................................................43

2-28-1 مقايسه WiMAX با Wi-Fi ........................................................................43

2-28-2 مقايسه WiMAX با Mobile-Fi...............................................................43

2-28-3 مقايسه WiMAX با 3G...................................................................43

2-28-4 مقايسه WiMAX و اترنت............................43

2-29 لايه­هاي WiMAX ......................................................................................... 43

2-30 مدولاسيون­هاي SC ، OFDM و…………………………………………….. OFDMA 45

2-31 مدولاسيون سازگار (BPSK, QPSK, QAM) ..................................................... 47

2-32 تصحيحخطادر IEEE 802.16.........................................................................48

2-33 لايه ي MAC در IEEE 802.16.......................................................................48

2-34 MAC PDU Format......................................................................................49

2-35 ماشين حالت ورود به شبكه............................................................................. 51

2-36 كلاس هاي سرويس MAC ..............................................................................52

2-37 آنتن هاي هوشمند .........................................................................................54

2-38 باند هاي فركانسي............................................................................................54

2-39 مقايسه باند هاي فركانسي مجوز دار و بدون مجوز ............................................54

2-40 مقدمه­ايبرامنيتدرشبكه­هايبي­سيم............................................................54

2-41 امنيت در شبكه­هاي بي­سيم ............................................................................. 58

2-42 امن سازي شبكه هاي بي­سيم ...........................................................................58

2-43 طراحي شبكه...................................................................................................59

2-44 جداسازي توسط مكانيزم هاي جداسازي ........................................................ 59

2-45 محافظت در برابر ضعف هاي ساده.................................................................. 61

2-46 كنترل در برابر حملات DoS............................................................................62

2-47 رمزنگاري شبكه بي سيم....................................................................................62

2-48 محكم سازي AP ها......................................................................................... 63

2-49 امنيت در شبكه هاي محلي بر اساس استاندارد 11 . 802 ..................................63

2-50 سرويس­هاي امنيتي WEP­_Authentication ................................................. 66

2-51Authentication با رمز نگا ري Rc4 ............................................................ 67

2-52 سرويس هاي امنيتي 802.11 .......................................................................... 68

2-53 ضعف هاي اوليه امنيتي WEP ..........................................................................70

2-53-1 استفاده از كليد­هاي ثابت WEP............................................................................ 71

2-53-2ضعف در الگوريتم.......................................................................................... 72

2-53-3 استفاده از CRC رمز نشده ...............................................................................72

2-54 آشنايي با سرور AAA....................................................................... 73

2-55 تاييد : شما چه كسي هستيد؟ ........................................................................ 74

2-56 فعال نمودن ……………………………………………………………Authentication 77

2-57 مجوز : مجاز به انجام چه كاري هستيد؟............................................................78

2-58 فعال نمودن Authorization ........................................................................... 81

2-59 حسابداري : چه كارهايي را انجام داده ايد؟ .......................................................82

2-60 فعال نمودن …………………………………………………………………… Accounting84

2-61 مزاياي استفاده از AAA.......................................................................................86

2-62 مفهوم دسترسي……………………………………………………………………………………86

2-63 روش­هاي Authentication………………………………………………………………… 87

2-64 استاندارد هاي AAA سرور……………………………………………………………………. 88

2-64-1 RADIUS ...................................................................................................................... 88

2-64-2 TACACS .......................................................................................................................91

2-65 مقايسه................................................................................................................91

2-66 Diameter.........................................................................................................92

2-67 نتيجه................................................................................................................ 93

فصل 3 ............................................................................................94

3-1 مقدمه.................................................................................................................. 95

3-2شبكه هاي سيار..................................................................................................... 95

3-3 زيرساختپيشنهاديارائه خدمات الكترونيك....................................................... 96

3-4 مثالهايي از مكانيزم هاي احراز هويت..................................................................104

3-5 مكانيسم هاي تأييد هويت كاربر.......................................................................... 104

3-6 بررسي اجمالي پروتكل نقطه به نقطه PPP......................................................... 105

3-7 مكانيزم هاي اساسي احراز هويت كاربران.......................................................... 106

3-8 نقص روشهاي احراز هويت PPP.........................................................................107

3-9 پروتكل احراز هويت توسعه پذير بعنوان توسعه براي PPP .................................. 108

3-10 احراز هويت مبتني بر SIM...............................................................................109

3-11 مثالي از مكانيسم هاي تأييد هويت دستگاه.........................................................110

3-12 نحوه شناسايي كاربران در استاندارد 802.1x ....................................................111

3-13 كارهاي انجام شده ..........................................................................................115

3-14نتيجه گيري...................................................................................................... 122

فصل چهارم......................................................................................123

4-1 مقدمه.................................................................................................................124

4-1-2 ………………………………..……………………WiMAX........................................124

4-1-3 چالش­هاي WiMAX..................................................................................... 125

4-2 ايده اصلي ........................................................................................................ 126

4-3 معماري تركيبي WiFiو WiMAX........................................................................126

4-4 چالش ها و فرصت هاي همكاري بين WiFi و WiMAX ...................................... 128

4-5 سناريوي اول استفاده از ماژول WiWi در شبكه هاي WiFi/WiMAX................. 129

4-6 ساختار ماژول ……………………………………………………………………………WiWi130

4-7 سناريوي دوم معماري يكپارچه شبكه WiFi/WiMAX ......................................... 133

4-8 امنيت يكپارچه....................................................................................................135

4-9 پروتكل ارتباطي AAA در معماري يكپارچه پيشنهادي.......................................... 137

4-10 مشكلات در احراز هويت و مجوز –EAP ..........................................................138

4-11 مكانيزم هاي AUTHENTICATION درسناريوهاي پيشنهادي...............................140

4-12 فرآيند ارسال به همسايگان.................................................................. 145

4-13 توافقات امنيتي و ايجاد كليد PKM V2 -……………. EAP AUTHENTICATION 146

4-14حسابداري قسمتي از طرح AAA ......................................................... 150

4-15 انتقال داده هاي صدور مجوز.......................................................... 151

4-16 مشخصات مجوز ..............................................................151

4-17 سياست هاي صدور مجوز.................................................................. 152

4-18 قابليت اعتماد و محافظت از يكپارچگي............................................. 153

4-18 امنيت دستگاه مشتري .................................................154