OMNET++4.0仿真环境下802.11i协议的完整实现指南

在计算机网络领域，802.11i协议，也被称为WPA2（Wi-Fi Protected Access 2），是IEEE 802.11无线局域网安全标准的一部分，旨在增强无线网络安全。OMNET++是一个开源的、基于组件的离散事件模拟平台，常用于网络协议、无线网络、多处理器系统等多种场景的模拟与仿真。 OMNET++4.0下仿真实现802.11i协议，包含了以下几个关键知识点： 1. **发起请求（Request Initiation）**： 在802.11i协议的仿真过程中，首先模拟的是客户端发起连接请求。这通常涉及到客户端向接入点发送认证请求信息包，这是整个认证过程的起点。 2. **输入用户名和密码（User Name and Password Input）**： 在客户端与接入点建立联系后，下一步是输入用户名和密码。在现实世界中，这通常由用户通过图形用户界面提供，但在仿真中，这些信息可以被硬编码或通过配置文件输入。 3. **密码进行MD5加密（Password MD5 Encryption）**： 密码的MD5加密是确保密码在传输过程中安全性的一种手段。MD5（Message-Digest Algorithm 5）是一种广泛使用的哈希函数，能够产生一个128位的哈希值。在802.11i协议中，密码通常通过哈希函数进行加密后，才在网络中传输，以防止密码泄露。 4. **用户信息校验（User Information Verification）**： 认证服务器接收到客户端的认证请求后，会进行用户信息的校验，以确认用户名和密码的正确性。这一过程可能涉及到与RADIUS（Remote Authentication Dial-In User Service）服务器的交互，以验证用户身份。 5. **生成PMK（Pairwise Master Key Generation）**： PMK（Pairwise Master Key）是802.11i协议中用于生成PTK（Pairwise Transient Key）的密钥。PMK是由认证服务器和客户端协商确定的，是保证后续通信安全的基础。PMK的生成通常依赖于认证过程中的某些元素，例如，EAP（Extensible Authentication Protocol）交换过程中的一些信息。 6. **由PMK生成PTK（Pairwise Transient Key Generation）**： PTK是用于保障单播数据传输安全的临时密钥，由PMK衍生而来。PTK的生成过程需要一些额外的信息，如接入点和客户端的MAC地址、随机数等，以确保每个通信会话的PTK都是独一无二的。 7. **由PTK生成GMK（Group Master Key Generation）**： GMK用于保护组播或广播通信的数据，同样由PMK派生。在用户每次退出局域网时，为了维持组播通信的安全性，需要重新生成GMK。 8. **用户退出局域网时重新生成GMK（Regenerate GMK on User Exit）**： 当用户退出局域网时，为了防止已退出用户知晓后续的组播或广播通信的密钥，需要重新生成GMK。这一过程确保了网络通信的安全性，尤其是在公共场所使用的Wi-Fi网络中，显得尤为重要。 在OMNET++仿真环境下，以上过程被模拟，以展示802.11i协议在各种情况下的运作。程序员可以通过C++编程在OMNET++中创建仿真模型，编写相应的代码来模拟这些过程。仿真程序中通常包含丰富的中文注释，以便理解和维护。通过仿真，可以对802.11i协议的性能、安全性等进行评估和研究，而不必在真实环境中部署，从而节省资源。 此外，仿真文件的标题中提到的OMNET++4.0指代的是仿真软件的具体版本。版本的更新通常包含性能改进、新功能的增加、以及对旧功能的改进等。而“802.11i”、“802.1x”和“OMNET++”是该仿真文件的三个关键标签，分别代表了802.11i协议、一个广泛用于网络接入控制的协议族（802.1x），以及仿真软件的名称，这些标签有助于标识和检索仿真文件。 最后，文件的名称列表中只有一个“802.11i”，表明这是仿真文件的核心内容，专门聚焦于802.11i协议的仿真实现。这种单主题的文件结构有利于用户快速定位并专注于特定的仿真内容。