随着计算机技术的快速发展,各种各样的有线或无线网络把人们紧密的连接在一起。WiMAX(全球微波接入互操作性)是一种新型的无线城域网技术。该技术基于IEEE802.16标准来保证兼容和互操作性。WiMAX可以用来连接802.11热点与Internet,并提供cable的无线扩展和针对DSL的“最后一英里”宽带接入。 首先,本文介绍了WiMAX的技术背景和最新发展动态,介绍了IEEE802.16协议的特点,并集中解析了媒介接入控制(MAC)层的定义,以规范和指导后续工作的展开。 由于无线系统的无边界性,无线城域网面临着许多安全威胁。为了消除这些威胁,提高其市场生存能力,IEEE802.16在MAC层中增加了负责授权认证、密钥管理和数据保护的安全子层。本文主要介绍802.16协议的安全子层,深入分析了它的安全子层相关协议,详细设计了完整的授权认证和密钥协商过程。在此基础上,描述了IEEE 802.16d安全子层密码学模块的实现方案,重点论述了适用于硬件实现的RSA算法的非对称密码学模块设计和基于网络处理器引擎的对称密码学模块设计方案。 虽然802.16e协议对802.16d协议中的安全子层进行了修改和补充,但是仍然存在需要进一步解决的安全问题。本论文详细分析了802.16的安全机制,指出其存在的安全漏洞,并提出相应的解决方案,尽可能的提高802.16接入系统的安全性。 本文从规范研究、安全子层框架和模块实现,到其中关键密码学模块的设计实现,并通过相关实验验证,最后详细介绍了一种可行的改进安全接入方案,具有一定的研究意义和参考价值。