CN113891380B - 虚拟无线网络处理系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本公开提供一种虚拟无线网络处理系统及方法,涉及电子信息技术领域,能够解决在客户端访问目标地址的过程中因为客户端的地址信息泄漏造成的安全问题。具体技术方案为:当无线客户端请求无线热点获取虚拟无线网络时,无线热点端通过无线传播媒介获取该请求,创建虚拟无线网络资源,并根据预设参数为无线客户端分配虚拟无线网络资源,本公开用于虚拟无线网络的管理。
Description
技术领域
本公开涉及电子信息技术领域,尤其涉及虚拟无线网络处理系统及方法。
背景技术
在网络安全领域的攻防演练靶场或教学中,会通过模拟与仿真各类环境,进行理论与实践结合。无线通讯也是实践中必不可少的一环。为了进行接近真实环境的网络安全方面的学习与实战,对无线网络的虚拟化,需要满足一定的要求。一方面,要能摆脱硬件的束缚,来达到足够的灵活性;另一方面,又需要像操作常用操作系统(如Linux)一样便捷地使用无线网络,同时又要具有完整的通讯功能,完整复现通讯协议。
目前市面上存在的对无线网络模拟或仿真的技术,会包括以下三种方式:
第一种方式通过模拟节点与其通讯,验证通讯是否可达,如Omnet++;但是,这种方法中协议是被高度抽象的,底层未真实模拟协议、通讯过程等,因此也就无法再现一些信息安全的问题。
第二种方式通过于协议层面仿真,协议栈通常基于真实的协议栈(如Linux协议栈),结合虚拟化网络组件(VNF),实现无线通讯的基础功能的仿真。如NS-3、MiniNet等。但是,这种虽能精准模拟协议,但应用偏向于协议开发、网络功能开发与测试。脱离了日常应用场景,无法支持常用的功能,如与操作系统的应用无缝融合。
第三种方式通过直接使用硬件设备进行仿真。但是,这种方法能实现对无线网络模拟仿真的需要,但因硬件环境限制,无法灵活扩容。并且硬件成本过高,同时配置繁琐、难以自动化导致人工成本过高。
发明内容
本公开实施例提供一种虚拟无线网络处理系统及方法,能够解决在实现虚拟化无线网络时效率低成本高的问题。所述技术方案如下:
根据本公开实施例的第一方面,提供一种虚拟无线网络处理系统,应用于Linux系统,该系统包括:无线热点端和无线客户端:
所述无线客户端已配置虚拟无线网卡
所述无线热点端已配置虚拟无线网卡;
所述无线客户端,获取网络请求信息,所述网络请求用于请求提供虚拟化无线网络资源;
通过虚拟无线网卡,向所述无线热点端发送所述网络请求信息;
根据所述网络请求信息,获取虚拟化无线网络资源;
所述无线热点端,获取无线客户端发送的网络请求信息;
根据所述网络请求信息,创建虚拟化无线网络资源;
通过虚拟无线网卡,向所述无线客户端分配虚拟化无线网络资源。
在一个实施例中,该系统还包括无线传播介质端;
所述无线传播介质端通过传输协议,在数据链路层和物理层中建立与无线客户端的第一链路,并建立与无线热点端的第二链路,所述传输协议至少包括TCP/UDP/Vsock协议;
通过第一链路获取无线客户端发送的目标无线模拟信号,所述目标无线模拟信号包括网络请求信息;
通过第二链路向无线热点端发送的目标无线模拟信号。
在一个实施例中,该系统中的无线客户端,还用于
在虚拟机中创建虚拟驱动模块;
通过虚拟驱动模块对所述网络请求信息进行转换,生成目标模拟无线信号;
通过传输协议,建立与无线传播介质端的连接,所述传输协议至少包括TCP/UDP/Vsock协议;
向无线传播介质端发送目标模拟无线信号,以使得无线热点端通过无线传播介质端获取所述网络请求信息。
在一个实施例中,该系统中的无线客户端,还用于:
当在网络层中无线热点端为无线客户端分配虚拟化无线网络资源后,通过账户信息和地址信息,登录虚拟化无线网络;
当登录账户通过验证后,获取虚拟化无线网络资源。
在一个实施例中,该系统中的无线热点端,还用于
在虚拟机中创建虚拟驱动模块;
通过传输协议,建立与无线传播介质端的连接,所述传输协议至少包括TCP/UDP/Vsock协议;
在数据链路层和物理层中,获取所述无线传播介质端发送的目标无线模拟信号,所述目标无线模拟信号包括网络请求信息;
通过虚拟驱动模块对所述目标无线模拟信号进行转换,获取网络请求信息。
在一个实施例中,该系统中的无线热点端,还用于
通过虚拟驱动模块,建立无线网络链路层;
当建立无线网络链路层后,通过虚拟无线网卡模块,为客户端分配虚拟化无线网络资源,所述目标虚拟化无线网络资源匹配至少一个无线热点端。
在一个实施例中,该系统中的无线热点端,还用于:
当获取无线信号后,设置所述无线信号相匹配的参数信息、账户信息和地址信息;
根据参数信息、账户信息和地址信息,在网络层中为所述无线客户端分配目标网络。
本公开实施例提供的无线网络处理系统,当无线客户端请求无线热点获取无线网络,无线热点通过无线传播媒介获取无线客户端发送的请求,根据该请求创建无线网络资源,并根据预设参数为无线客户端分配网络资源,从而实现无线客户端访问无线虚拟网络获取网络资源的目标,提高了无线网络的便利性,降低了模拟无线网络的成本,更为重要的是本公开所提供的无线网络,接近真实环境的无线网络通讯模拟,通讯协议与真实环境几乎相同,可以还原各种网络安全场景。
根据本公开实施例的第二方面,提供一种虚拟无线网络处理方法,应用于无线热点端,该无线热点端已配置虚拟无线网卡;该方法包括:
通过虚拟无线网卡,获取无线客户端发送的网络请求信息,所述网络请求用于请求提供虚拟化无线网络资源;
根据所述网络请求信息,创建虚拟化无线网络资源;
通过虚拟无线网卡,向所述无线客户端分配虚拟化无线网络资源。
在一个实施例中,该方法中的无线热点端配置有虚拟驱动模块,该方法中获取虚拟化无线网络资源包括:
在数据链路层和物理层中根据传输协议,通过虚拟驱动模块建立与无线传播介质端的连接,所述传输协议至少包括TCP/UDP/Vsock协议;
通过无线传播介质端,获取无线客户端发送的网络请求信息。
在一个实施例中,该方法中的无线热点端配置有虚拟驱动模块,该方法中获取虚拟化无线网络资源包括:
通过虚拟驱动模块,建立无线网络链路层;
当建立无线网络链路层后,通过虚拟无线网卡模块,为客户端分配虚拟化无线网络资源。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本公开。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。
图1是本公开实施例提供的一种虚拟无线网络处理系统的结构图;
图1a是本公开实施例提供的一种虚拟无线网络处理系统的结构图1;
图1b是本公开实施例提供的一种虚拟无线网络处理系统的结构图2;
图2是本公开实施例提供的一种虚拟无线网络处理方法的流程图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。
实施例一
本公开实施例提供一种虚拟无线网络处理系统,应用于Linux系统,如图1所示,该系统10包括:无线客户端101和无线热点端102:
无线客户端101和无线热点端102在网络层通过第一信号进行传输,例如通过SSID信号。
该无线客户端101,获取网络请求信息,并向该无线热点发送该网络请求信息,该网络请求用于请求提供虚拟化无线网络资源;
根据该网络请求信息,获取虚拟化无线网络资源;
该无线热点端102,获取无线客户端发送的网络请求信息;
根据该网络请求信息,访问无线传播介质端获取虚拟化无线网络资源;
向该无线客户端分配虚拟化无线网络资源。
在可选实施例中,本公开所提及系统还包括无线传播介质端103;
无线传播介质端103和无线客户端101在数据链路层和物理层通过第二信号进行传输,例如通过模拟无线信号。
无线传播介质端103和无线热点端102在数据链路层和物理层通过第二信号进行传输,例如通过模拟无线信号。
所述无线传媒介质103端通过传输协议,在数据链路层和物理层中建立与无线客户端的第一链路,所述传输协议至少包括TCP/UDP/Vsock协议;
所述无线传媒介质103端通过传输协议,在数据链路层和物理层中建立与无线热点端的第二链路;
无线客户端101和无线热点端102之间的通信是基于无线传播介质端103。
无线传媒介质103通过第一链路获取无线客户端101发送的目标无线模拟信号,所述目标无线模拟信号包括网络请求信息;
通过第二链路向无线热点端102发送的目标无线模拟信号。
在可选实施例中,本公开所提及系统中的无线客户端101还用于:
在虚拟机中创建虚拟驱动模块;
通过虚拟驱动模块对所述网络请求信息进行转换,生成目标模拟无线信号;
通过传输协议,建立与无线传播介质端的连接,所述传输协议至少包括TCP/UDP/Vsock协议;
向无线传播介质端发送目标模拟无线信号,以使得无线热点端通过无线传播介质端获取所述网络请求信息。
在可选实施例中,本公开所提及无线客户端101,还用于:
当无线热点端为无线客户端分配虚拟化无线网络资源后,无线客户端通过账户信息和地址信息,登录虚拟化无线网络;
当登录账户通过验证后,获取虚拟化无线网络资源。
在可选实施例中,本公开所提及系统中的无线热点端102,还用于
在虚拟机中创建虚拟驱动模块;
通过传输协议,建立与无线传播介质端的连接,所述传输协议至少包括TCP/UDP/Vsock协议;
在传输层中,获取所述无线传播介质端发送的目标无线模拟信号,所述目标无线模拟信号包括网络请求信息;
通过虚拟驱动模块对所述目标无线模拟信号进行转换,获取网络请求信息。
在可选实施例中,本公开所提及系统中的无线热点端102,还用于:
通过虚拟驱动模块,建立无线网络链路层;
当建立无线网络链路层后,通过虚拟无线网卡模块,为无线客户端101分配虚拟化无线网络资源。
在可选实施例中,本公开所提及系统中的无线热点端102,还用于:
当获取无线信号后,设置该无线信号相匹配的参数信息、账户信息和地址信息;
根据参数信息、账户信息和地址信息,为该无线客户端101分配目标网络。
在具体的实际部署中,如图1a所示,本系统中的无线传媒介质提供的目标虚拟无线网络,可以为多个无线客户端(Client)和无线热点(AP)端提供无线网络资源。
本公开所提供的方法使用Linux硬件仿真做为底层支持,使用虚拟化网络组件来结合应用层程序,并将各个组件服务化,达到了可以在虚拟机集群中虚拟无线网络的效果,具体的,从服务组件上讲,一共分为三种:无线传媒介质、无线热点端、无线客户端,每个组件都存在于一台虚拟机中。
其中,无线传播介质:是用于用来汇集与发送模拟无线信号/数据的,模拟的是空间环境(可以理解为以太介质概念)。其通过TCP/UDP等协议,收发模拟的无线信号,并将信号发送给其它热点或者客户端。在一个无线网络里,只有一个无线传播介质的服务存在。
其中,无线热点(AP):是用于模拟无线热点或无线路由器,功能包括发送SSID信号,验证用户密码、分配IP地址、收发客户端的网络数据等。通过虚拟网卡收集的无线网络请求数据,转发到现有的网络里;将返回数据,转发到虚拟网卡,而后通过底层驱动转化为模拟无线信号,通过TCP/UDP等协议,发送给传播介质服务。
其中,无线客户端(Client):是用于是用来模拟笔记本电脑/移动设备等常见的使用无线网络的设备。客户端可以连接上传播介质,并获取到其中的无线网络信号,如SSID、信号强度等。通过验证后,可以连接到对应的热点,并能进行正常的网络通讯。在一个无线网络里,可以有多个客户端存在。
其中,wlan0模块是指虚拟无线网卡模块,用于传输信号;
其中,eth0模式是指虚拟驱动模块,用于转换信号。
本公开所提供系统中各个组件之间的通讯是基于Linux硬件仿真做为底层支持,使用虚拟化网络组件来结合应用层程序,并将各个组件服务化,达到了可以在虚拟机集群中虚拟无线网络的效果。
本公开所提供系统通过使用Linux硬件仿真驱动,作为底层的无线通讯模拟组件。并使用虚拟网络设备进行通讯。
在具体的实践部署中,如图1b所示,本系统可以包括两个层面的通讯:
在网络层:基于无线客户端和无线热点之间的通讯:
在数据链路和物理层:基于无线传播介质和无线热点之间的通讯,以及基于无线传播介质和无线客户端之间的通讯。
第一方面:在网络层中基于无线客户端和无线热点之间的通讯过程可以包括:
无线客户端获取用户发送的网络请求信息,该网络请求用于请求提供虚拟化的无线网络;
通过虚拟无线网卡,向无线热点端发送用户发送的网络请求;
无线热点端通过虚拟无线网卡获取网络请求信息;
根据该网络请求信息,创建虚拟化无线网络资源;
为该无线客户端分配虚拟化无线网络资源。
第二方面:在物理链路层和数据层中,基于无线传播介质和无线客户端之间的通讯:
无线客户端通过TCP/UDP/Vsock等协议建立与无线传播介质之间的传输链路;
通过虚拟底层驱动转化处理网络请求信息为虚拟无线信号;
向无线传播介质发送该虚拟无线信号;
无线传播介质获取该虚拟无线信号后,将信号向其它热点或者客户端发送;
或者接收无线传媒介质发送的虚拟无线信号;
通过虚拟底层驱动转化处理虚拟无线信号为请求信息,获取该请求信息。
第三方面:在物理链路层和数据层中,基于无线传播介质和无线热点之间的通讯:
无线热点端通过TCP/UDP/Vsock等协议建立与无线传播介质之间的传输链路;
通过虚拟底层驱动转化处理网络请求信息为虚拟无线信号;
向无线传播介质发送该虚拟无线信号;
无线传播介质获取该虚拟无线信号后,将信号向其它热点或者客户端发送;
或者,
接收无线传媒介质发送的虚拟无线信号,该虚拟无线信号中包括请求信息;
通过虚拟底层驱动转化处理虚拟无线信号后,获取该请求信息。
本公开实施例提供的无线网络处理系统,当无线客户端请求无线热点获取无线网络,无线热点通过无线传播媒介获取无线客户端发送的请求,根据该请求创建无线网络资源,并根据预设参数为无线客户端分配网络资源,从而实现无线客户端访问无线虚拟网络获取网络资源的目标,提高了无线网络的便利性,降低了模拟无线网络的成本,更为重要的是本公开所提供的无线网络,接近真实环境的无线网络通讯模拟,通讯协议与真实环境几乎相同,可以还原各种网络安全场景。
本公开实施例提供的系统可以应用于演练组织方,提供了一种虚拟机无线网络技术,并提供了创建虚拟化无线网络和管理虚拟无线网络等功能,从而确保了攻防演练系统的高可用及安全可控。
随着网络空间的边界不断扩展,对网络安全人才的需求也随之飞速增长。随之产生了用于人才培养与攻防演练的网络攻防演练系统。类似于军事领域的红蓝军对抗,网络安全中,红蓝军对抗则是一方扮演攻击方(蓝军),一方扮演防御者(红军)。网络红蓝军对抗的目的就是用来评估企业安全性,有助于找出企业安全中最脆弱的环节,提升企业安全能力的建设。
在实际应用中,为模拟真实环境中的攻防行为,则需要提供模拟环境下的网络资源,从而保障红蓝军的网络攻防演练的顺利实施。
现有的无线网络模拟技术,有通讯仿真、协议层仿真、硬件仿真等技术,但是上述的技术在实际部署时会因为硬件环境限制,无法灵活扩容。并且硬件成本过高,同时配置繁琐、难以自动化导致人工成本过高。
因此,本公开所提供的虚拟无线网络够保证在上述应用场景中为用户提供安全、便捷、可控的网络环境。
实施例二
基于上述的虚拟无线网络系统,本公开实施例提供一种虚拟无线网络处理方法,应用于无线热点端,该无线热点端已配置虚拟无线网卡和虚拟驱动模块;该无线热点端部署于虚拟机中,可以是虚拟化的无线热点端,如图2所示,本公开所提供的方法包括:
201、通过虚拟无线网卡,获取无线客户端发送的网络请求信息。
该网络请求用于请求提供虚拟化无线网络资源。
本公开所提供的方法中的无线热点端配置有虚拟驱动模块,该方法中获取该网络请求信息,可以包括:
在数据链路层和物理层中根据传输协议,通过虚拟驱动模块建立与无线传播介质端的连接,所述传输协议至少包括TCP/UDP/Vsock协议;
通过无线传播介质端,获取无线客户端发送的网络请求信息。
本公开所提供的方法使用Linux硬件仿真做为底层支持,使用虚拟化网络组件来结合应用层程序,并将各个组件服务化,达到了可以在虚拟机集群中虚拟无线网络的效果;具体的,从服务组件上讲,一共分为三种:无线传媒介质、无线热点端、无线客户端,每个组件都存在于一台虚拟机中。
本公开所提供的方法使用Linux硬件仿真驱动,作为底层的无线通讯模拟组件。并使用虚拟网络设备进行通讯。
本公开所提供的方法中将传播介质作为服务,从而支持可扩展的网络节点。
202、根据该网络请求信息,创建虚拟化无线网络资源。
本公开所提供的方法中,为无线客户端创建虚拟化无线网络资源,可以包括:
当获取虚拟化无线网络资源后,设置虚拟化无线网络资源相匹配的参数信息、账户信息和地址信息;
根据参数信息、账户信息和地址信息,为该无线客户端创建目标网络。
203、通过虚拟无线网卡,向该无线客户端分配虚拟化无线网络资源。
本公开所提供方法中的无线热点端配置有虚拟驱动模块,该方法中通过虚拟无线网卡,向该无线客户端分配虚拟化无线网络资源,包括:
通过虚拟驱动模块,建立无线网络链路层;
当建立无线网络链路层后,通过虚拟无线网卡模块,为客户端分配虚拟化无线网络资源,所述目标虚拟化无线网络资源匹配至少一个无线热点端。
本公开所提供的方法中,当无线热点端为无线客户端分配虚拟化无线网络资源后,无线客户端通过账户信息和地址信息,登录虚拟化无线网络;
当登录账户通过验证后,获取虚拟化无线网络资源。
本公开实施例提供的无线网络处理方法,当无线客户端请求无线热点获取无线网络,无线热点通过无线传播媒介获取无线客户端发送的请求,根据该请求创建无线网络资源,并根据预设参数为无线客户端分配网络资源,从而实现无线客户端访问无线虚拟网络的目标,提高了无线网络的便利性,降低了模拟无线网络的成本,更为重要的是本公开所提供的无线网络,接近真实环境的无线网络通讯模拟,通讯协议与真实环境几乎相同。可以完美还原各种网络安全场景。
基于上述图1对应的实施例中所描述的虚拟无线网络处理系统,本公开实施例还提供一种计算机可读存储介质,例如,非临时性计算机可读存储介质可以是只读存储器(英文:Read Only Memory,ROM)、随机存取存储器(英文:Random Access Memory,RAM)、CD-ROM、磁带、软盘和光数据存储装置等。该存储介质上存储有计算机指令,用于执行上述图1对应的实施例中所描述的虚拟无线网络处理系统,此处不再赘述。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后,将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的,本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
Claims (8)
1.一种虚拟无线网络处理系统,其特征在于,应用于Linux系统,所述系统包括:无线热点端和无线客户端:
所述无线客户端已配置虚拟无线网卡
所述无线热点端已配置虚拟无线网卡;
所述无线客户端,获取网络请求信息,所述网络请求用于请求提供虚拟化无线网络资源;通过虚拟无线网卡,向所述无线热点端发送所述网络请求信息;根据所述网络请求信息,获取虚拟化无线网络资源;
所述无线热点端,获取无线客户端发送的网络请求信息;根据所述网络请求信息,创建虚拟化无线网络资源;通过虚拟无线网卡,向所述无线客户端分配虚拟化无线网络资源;
所述系统还包括无线传播介质端;
所述无线传播介质端通过传输协议,在数据链路层和物理层中建立与无线客户端的第一链路,并建立与无线热点端的第二链路,所述传输协议至少包括TCP/UDP/Vsock协议;通过第一链路获取无线客户端发送的目标无线模拟信号,所述目标无线模拟信号包括网络请求信息;通过第二链路向无线热点端发送的目标无线模拟信号。
2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统中的无线客户端,还用于在虚拟机中创建虚拟驱动模块;
通过虚拟驱动模块对所述网络请求信息进行转换,生成目标模拟无线信号;
通过传输协议,建立与无线传播介质端的连接,所述传输协议至少包括TCP/UDP/Vsock协议;
向无线传播介质端发送目标模拟无线信号,以使得无线热点端通过无线传播介质端获取所述网络请求信息。
3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述无线客户端,还用于:
当在网络层中无线热点端为无线客户端分配虚拟化无线网络资源后,通过账户信息和地址信息,登录虚拟化无线网络;
当登录账户通过验证后,获取虚拟化无线网络资源。
4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统中的无线热点端,还用于
在虚拟机中创建虚拟驱动模块;
通过传输协议,建立与无线传播介质端的连接,所述传输协议至少包括TCP/UDP/Vsock协议;
在数据链路层和物理层中,获取所述无线传播介质端发送的目标无线模拟信号,所述目标无线模拟信号包括网络请求信息;
通过虚拟驱动模块对所述目标无线模拟信号进行转换,获取网络请求信息。
5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统中的无线热点端,还用于
通过虚拟驱动模块,建立无线网络链路层;
当建立无线网络链路层后,通过虚拟无线网卡模块,为无线客户端分配虚拟化无线网络资源。
6.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统中的无线热点端具体用于:
当获取网络请求信息后,设置虚拟化无线网络资源相匹配的参数信息、账户信息和地址信息;
根据参数信息、账户信息和地址信息,在网络层中为所述无线客户端分配虚拟化无线网络资源。
7.一种虚拟无线网络处理方法,其特征在于,应用于无线热点端,所述无线热点端已配置虚拟无线网卡;所述方法包括:
通过虚拟无线网卡,获取无线客户端发送的网络请求信息,所述网络请求用于请求提供虚拟化无线网络资源;
根据所述网络请求信息,创建虚拟化无线网络资源;
通过虚拟无线网卡,向所述无线客户端分配虚拟化无线网络资源;
所述无线热点端配置有虚拟驱动模块,所述方法中获取无线客户端发送的网络请求信息包括:
在数据链路层和物理层中根据传输协议,通过虚拟驱动模块建立与无线传播介质端的连接,所述传输协议至少包括TCP/UDP/Vsock协议;
通过无线传播介质端,获取无线客户端发送的网络请求信息。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述通过虚拟无线网卡,向所述无线客户端分配虚拟化无线网络资源,包括:
通过虚拟驱动模块,建立无线网络链路层;
当建立无线网络链路层后,通过虚拟无线网卡模块,为客户端分配虚拟化无线网络资源。
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