【摘 要】
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为了提高无线网的通信距离与通信速度，国际电气和电子工程协会(IEEE)成立了802.16工作组，制订了IEEE802.16标准，旨在服务于宽带无线城域网。由于无线传输信道的开放性，802.16的安
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为了提高无线网的通信距离与通信速度，国际电气和电子工程协会(IEEE)成立了802.16工作组，制订了IEEE802.16标准，旨在服务于宽带无线城域网。由于无线传输信道的开放性，802.16的安全性一直为人们所关注。系统在认证，授权机制中还有很多问题没有解决，真正意义上的完整解决方案还没有出现。因此研究802.16的安全机制的意义显得非常重大。
本文首先介绍了无线宽带技术和无线城域网的构建，除了传统的网络威胁外，由于无线传输特性，802.16系统还面临着其他的网络威胁以及其系统自身的安全隐患，接着对于802.16系统的MAC层尤其是安全子层进行了详细的分析和模块构建。这里把安全子层的安全机制部分划分为了准入控制模块和加解密模块。
本文接着对于802.16的密钥管理协议PKM协议的AK状态机和TEK状态机分别进行了详细的状态分析，接着本文对安全准入控制模块的EAP认证过程，TEK交换，MAC管理密钥维护，SA-TEK三次握手和安全切换优化子模块进行了设计与实现。然后对加解密模块的AK生成，KEK生成，TEK生成，数据加解密，密钥加解密，消息鉴别摘要等各个子模块进行了具体的分析和实现模型的设计。对于加解密模块所涉及到的相应的加解密算法如DES-CBC，AES-CCM，AES Key Wrap，SHA-1和CMAC也进行了具体研究与实现。
最后利用OPNET网络仿真软件完成了相关的仿真实验，对仿真结果进行了分析，并对遇到的问题进行思考，提出了改进意见。
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