掌握基于802.1X的端口安全认证

# 1. 802.1X端口安全认证简介

## 1.1 什么是802.1X端口安全认证

802.1X端口安全认证是一种网络访问控制协议，用于对接入网络的用户进行认证，确保只有经过授权的用户可以访问网络资源。

## 1.2 802.1X的工作原理

802.1X通过在物理端口上进行"认证"和"未认证"两种状态之间的切换，实现了对接入设备端口的访问控制。在用户接入网络时，需提供有效的凭据进行认证，认证成功后方可获得网络访问权限。

## 1.3 802.1X端口安全认证的作用和优势

802.1X端口安全认证可以有效防范未经授权的设备接入网络，提高网络访问安全性，同时也便于网络管理员对接入设备进行管理和监控。其优势主要包括提供了灵活的认证方式、提高了网络安全性和监控性、有效控制网络访问等。

# 2. 部署802.1X端口安全认证

#### 2.1 所需硬件和软件条件

要部署802.1X端口安全认证，首先需要确保网络设备和认证服务器满足以下条件：

- **网络交换设备要求**：支持802.1X认证协议的交换机或路由器，能够进行端口级别的访问控制，并能与802.1X认证服务器进行通信。
- **认证服务器要求**：通常使用RADIUS服务器作为802.1X认证服务器，需要提前安装和配置RADIUS服务器软件，如FreeRADIUS、Microsoft NPS等。

- **客户端设备要求**：支持802.1X认证的网络接入设备，例如计算机、移动设备等。

#### 2.2 配置802.1X 认证服务器

部署802.1X端口安全认证需要先配置认证服务器，以下为FreeRADIUS服务器的配置示例（以FreeRADIUS为例）：

# 安装FreeRADIUS服务器
sudo apt-get update
sudo apt-get install freeradius

# 配置RADIUS客户端
vim /etc/freeradius/clients.conf

client switch1 {
    ipaddr = 192.168.1.1
    secret = mysecret
}

# 配置用户认证
vim /etc/freeradius/users

user001   Cleartext-Password := "password001"
user002   Cleartext-Password := "password002"

# 重启FreeRADIUS服务
sudo service freeradius restart

#### 2.3 配置网络设备支持802.1X 认证

以Cisco交换机为例，配置交换机以支持802.1X认证的示例代码如下：

# 进入全局配置模式
enable
configure terminal

# 配置接口
interface FastEthernet0/1
switchport mode access
switchport access vlan 10
authentication port-control auto
dot1x pae authenticator
exit

# 配置RADIUS服务器
aaa new-model
radius-server host 192.168.1.10 key mysecret

以上示例代码演示了如何配置FreeRADIUS服务器和Cisco交换机以支持802.1X端口安全认证。接下来的步骤将介绍更多关于802.1X认证的内容。

# 3. 认证方案选择

802.1X端口安全认证采用不同的认证方式来满足各种网络环境和安全需求。本章将介绍常见的802.1X认证方式及其特点。

#### 3.1 基于EAP-TLS的认证方式

EAP-TLS（基于TLS的可扩展认证协议）是一种安全级别较高的802.1X认证方式，其工作流程如下：
- 客户端向认证服务器发送请求。
- 服务器使用数字证书验证客户端身份。
- 验证通过后，服务器和客户端建立安全的TLS会话，并进行密钥交换。
- 客户端和服务器使用会话密钥进行加密通信。

# Python 示例代码
import tls  # 导入TLS库

def eap_tls_authentication(client_request):
    server_certificate = load_certificate('server_cert.pem')  # 加载服务器证书
    client_identity = client_request.get_identity()  # 获取客户端身份信息
    client_certificate = load_certificate('client_cert.pem')  # 加载客户端证书
    if verify_certificate(client_certificate, client_identity, server_certificate):
        tls_session = establish_tls_session()  # 建立TLS会话
        session_key = generate_session_key()  # 生成会话密钥
        encrypted_data = encrypt_data(session_key, client_data)  # 使用会话密钥加密数据
        return encrypted_data
    else:
        return "Authentication failed"

EAP-TLS基于公钥基础设施（PKI），需要为每个客户端和服务器配备数字证书，因而配置较为复杂，但安全性极高。

#### 3.2 基于PEAP的认证方式

PEAP（受保护的可扩展认证协议）是一种较为灵活的802.1X认证方式，其主要特点如下：
- 客户端和认证服务器之间建立TLS隧道，保护用户凭据的传输过程。
- 可以基于密码、令牌或其他因素进行用户身份验证。
- 支持内部各种EAP方法，如EAP-MSCHAPv2等。

// Java 示例代码
import peap.*;  // 导入PEAP库