[发明专利]一种利用物理层信息识别伪装WiFi的方法和系统

说明书

本发明公布了一种利用物理层信息识别伪装WiFi的方法和wifi系统，包括对物理层信息的采集处理和对伪装WiFi的识别；对物理层信息的采集处理过程是对WiFi接收端接收到的信号采集物理层信息，再从物理层信息中计算得到物理层特征；对伪装WiFi的识别过程是：根据所述物理层特征，对WiFi接收端接收到的信号的物理层帧的来源进行识别，识别来源是否是伪装WiFi还是真实WiFi。WiFi系统在GRT系统的基础上还包括物理层信息采集接口、物理层特征计算模块、伪装WiFi判定模块和用户交互接口。本发明技术方案可以解决多种场景下的伪装WiFi攻击问题，提高WiFi网络的安全性，具有安全性高、使用场景多样、可兼容已有WiFi网络的技术优势。

技术领域

本发明属于无线通信领域，涉及WiFi网络中对伪装行为的识别技术，尤其涉及一种利用物理层信息对伪装成特定网络的WiFi进行识别的方法及系统。

背景技术

在现代社会中，随着移动终端的普及和人们对网络的需求增加，WiFi成为生活中必不可少的资源，是连接人与信息网络的重要入口。现在WiFi越来越普及，人们在家中部署WiFi，用于手机、智能电视、笔记本电脑等智能设备的联网；在公司部署WiFi，用于日常工作和团队协作；在机场、咖啡馆等公共场所部署WiFi，商家为客户提供便利；在物联网部署WiFi，如摄像头网络，用于物联网设备间的通信。

大范围的普及和多领域的应用也带来了安全隐患，WiFi安全成为人们非常关心的因素。当用户使用手机等WiFi终端寻找网络时，周围WiFi接入点会通过广播特定帧(称为beacon帧)的方式告知WiFi终端自己的存在(见图1)，对于普通用户而来，此时仅能通过WiFi网络名称和是否需要输入密码来区分不同的WiFi接入点，这给了恶意攻击者可乘之机。恶意攻击者搭设与用户信任的WiFi同名的WiFi接入点，这种WiFi称为伪装WiFi，用户难以区分信任的真实WiFi和伪装WiFi。除了WiFi名称外，伪装WiFi甚至连加密方式和BSSID(基本服务集标识，常为设备的MAC地址)也可以与真实WiFi完全相同。利用普通的手机或笔记本电脑，恶意攻击者可以以极低的成本完成欺骗性很强的伪装。当用户的WiFi终端误连入伪装WiFi网络时，恶意攻击者可以通过钓鱼技术获取到用户的账号、密码、支付手势等个人信息，或者发起DoS(Denialof Service，服务失效)攻击，给用户带来损失。在2015年的央视3·15晚会上，网络安全工程师伪装了演播室的免费WiFi，钓鱼得到的现场观众的信息，观众自拍的照片和邮箱密码竟出现在了演播室大屏幕上。

在OSI网络分层模型中，物理层是网络的最底层，是WiFi接入的入口，也是WiFi安全的第一道屏障。物理层的某些信息与WiFi设备硬件的固有属性有关，攻击者难以发起伪装。一些研究者希望利用物理层的信息提高WiFi的安全性，例如来自英国的研究者在文献(Junqing Zhang,Roger Woods,Trung Q.Duong,Alan Marshall,Yuan Ding,Yi Huang,Qian Xu,“Experimental Study on Key Generation for Physical Layer Security inWireless Communications”,IEEE Access,2016)中分析了从WiFi物理层信道中如何生成密钥以及密钥如何用于无线通信中的加密。

针对伪装WiFi的问题，现有一些技术和系统原型可以提供识别方法，但存在以下不足：