5G WLAN崭露头角,安全性问题引关注
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5G WLAN正崭露头角
博通(Broadcom)移动和无线集团副总裁Rahul Patel表示,基于802.11ac的5G Wi-Fi将是未来移动及视频时代需要的新一代Wi-Fi标准。802.11ac芯片会显著增加无线传输的距离和速度,令用户可以在更大范围内用更多设备同时进行大数据量传输,观看高清视频以及其他消耗大量带宽的活动。和802.11n相比,802.11ac传输数据用时更短,可以让设备更快地进入低功耗模式,间接降低了能耗。
5G Wi-Fi将迅速得到采用
博通(Broadcom)移动和无线集团副总裁Rahul Patel
Broadcom在年初的CES展上推出了四款802.11ac芯片,包括BCM4360、BCM4352、BCM43526和BCM43516。作为该系列中最高端的产品,BCM4360采用了3码流802.11ac规范,支持PCIe接口,最高传输速度可达1.3Gbps;2码流BCM4352和BCM43526则同时支持PCIe和USB接口,传输速度最高867Mbps;单码流的BCM43516只支持USB接口,传输速度433Mbps。日前,博通还与吉祥腾达(Tenda)公司签署协议,向中国零售市场推出9款新的无线互连产品,包括5款双频路由器、3款单频路由器和一款Wi-Fi Home Plug AV(PLC)扩展器。
无独有偶,台湾联发科技(MediaTek)不久前也宣布,其Wi-Fi SoC RT6856已经被友讯(D-Link)所采用,新一代无线云路由器预计将于今年第二季度推出。RT6856 Wi-Fi SoC整合了主频700MHz的MIPS 34KEc处理器和两个PCIe接口,能同时支持两组802.11ac Wi-Fi模块,内置硬件网络地址转换(NAT)及封包合并(Frame Aggregation)技术,支持RGMII、USB2.0、SPI、I2C、I2S和PCM等各种外围接口。此外,MTK针对移动装置设计的集成802.11ac蓝牙4.0 LE的无线Combo单芯片解决方案MT7650也很具代表性。通过内建的接收端波束成形技术(receive beam forming)和空时分组码技术(STBC),大幅拓展了无线传输的范围、容量和距离。
高通创锐讯(Qualcomm Atheros)全球高级副总裁,亚太区总裁,数通和接入事业部总经理郑建生则认为,目前在2.4GHz频段中工作的Wi-Fi设备数量已超过10亿,最终采用5GHz频段实现带宽密集型和时延敏感型应用已成为业界共识。但802.11ac标准在提高吞吐量、改善距离、提高效率的同时,也带来了新挑战:例如转向80MHz信道并同时提升速度,将要求能够生成和测试更宽的波形;256 QAM改善了频谱效率,但也意味着更灵敏的电路板设计,以适应较低的噪声容限;多用户MIMO在帮助提高系统效率的同时,也要求复杂的工作,确保接入点和客户端之间正确通信。
高通创锐讯(Qualcomm Atheros)全球高级副总裁,亚太区总裁,数通和接入事业部总经理郑建生
针对11ac,高通创锐讯目前提供由多种产品组成的生态系统,以便最终客户能够通过端到端连接获得11ac的实际好处。包括移动1x1 802.11ac Wi-Fi/蓝牙/FM Combo芯片WCN3680,将与高通28nm Snapdragon骁龙双核S4 MSM8960及四核S4 APQ8064处理器集成;面向计算设备、消费电子的单流、双流和三流802.11ac解决方案,可以实现最高达1.3Gbps的无线传输速率;以及为家用和企业网络接入设备推出的双流和三流双频802.11ac Wi-Fi到PCIe单芯片无线电系统。这些新芯片实现了1.3Gbps的无线数据速率,面向下一代双频同步(DBDC)无线接入点、路由器和网关。
第三代苹果iPhone的拆机分析结果显示,部分由于采用了博通和东芝的芯片,这款手机的集成度更高,而且可能成本更低。一位分析师因此调侃说,iPhone 3GS中的“S”可能代表“Savings(节省)”。尔必达也首次打入iPhone 3GS,其DRAM裸片出现在两个芯片堆叠之中。尔必达和东芝已经取代三星电子,成为该款手机的闪存与DRAM供应商。
Semiconductor Insights的资深工程经理Young Choi表示,“iPhone 3GS最令人意外的是不含Marvell Wi-Fi和CSR蓝牙芯片,”而以前的iPhone中都含有这些芯片。他拆解了这两种手机,并对机内的主要芯片进行了分析。
苹果选用以前用于iPod Touch的博通BCM4325集成式802.11abg和蓝牙,可能节省了空间与成本。iPod Touch“现在似乎已成为新供应商打入后续iPhone和提高集成度的主要途径,”专业拆机公司Portelligent(Austin)的总裁David Carey表示。
分析师仍在争论苹果生产iPhone 3GS的成本。Carey表示,由于再度使用许多现有的元件和内存价格下降,“它的成本低于第一代iPhone 3G。”
iPhone 3GS选用博通BCM4325
东芝和尔必达供应内存
东芝以一款16G NAND闪存器件帮助苹果在紧张的空间中容纳了更多的存储容量——它在一个单一封装中堆叠四个32Gbit裸片。该款手机的32G版本预计将在类似的封装中容纳8个裸片。
Choi表示,上述东芝器件是他迄今为止看到过的第一种32Gbit闪存裸片的四层堆叠。英特尔和美光在1月推出了首批32Gbit器件,采用34纳米工艺。东芝裸片是210平方毫米,可能是利用该公司的43纳米工艺制造的,使用其现有的all-bit-line架构,该架构是大约18个月以前宣布的。[!--empirenews.page--]
一款英特尔/Numonyx(恒忆)器件为苹果手机提供了基带处理器内存。Choi表示,尽管他尚未对该器件进行详细的芯片级分析,但他相信该器件包含一个16M NOR裸片和一个512 Mbit尔必达DRAM裸片。
3GS的最大神秘之处之一就是其应用处理器,人们广泛预期它是前两代iPhone中使用的90纳米三星器件的升级版。象早期的设计一样,该芯片上面的封装标识与三星产品组合中的任何东西都没有直接关联。
Choi表示,封装上面有苹果和ARM的标识,上面的号码显示是一种三星的内存多芯片封装。他计划对该芯片进行详细的分析,测量晶体管尺寸和其它关键尺寸。
许多观察家猜测,该器件包括一个600MHz ARM Cortex A8和Imagination Technologies公司的PowerVR SGX图形内核,位于一个65纳米系统芯片之中。该芯片将与德州仪器的OMAP 3430不相上下,后者用于Palm Pre之中。
“这是基于猜测和媒体消息,”Choi表示,“我们尚未鉴别出任何功能模块,足以确定(三星元件)到底是什么。”实际上,即使是应用处理器(见下图)裸片上面的标识也没有描述其身世。
3GS的最大神秘之处之一是其应用处理器
这款设计也可能是为苹果生产的定制ASIC——一年多以来该公司一直在致力于建立一个强大的内部半导体团队,为其系统定义自有硅片。
Carey表示,该应用处理器包含两个128M Elpida Mobile DDR SDRAM,处于一个堆叠式封装之中。这使得该处理器具备256M的工作内存,并为尔必达在这款高档手机中得到又一个设计订单。
Carey表示:“采用一个新款三星应用处理器和一个Omnivision自动聚焦300万像素相机,肯定会增加成本,但这些改进以及几个新增铃声及口哨,似乎将被系统中其它方面的削减所抵消。”
据Carey,新款手机中的另一个意外之处是,它仍然采用英飞凌PMB8878,在以前的设计中也被称为XGold 608的基带处理器。苹果把iPhone 3GS的下载速度提高一倍至7.2 Mbits/秒,但从裸片标识来看,这种老式英飞凌芯片显然早就支持这样的速度水平。
“安全、可运营、可管理、无感知”的WAPI
随着无线网络的发展和普及,Wi-Fi安全问题正在以几何级数高速增长。Wi-Fi无线上网漏洞除了可以免费“蹭网”外,还可以轻松的盗取别人邮箱的用户名、密码和截获MSN聊天等信息,且操作方法简单易懂。WAPI产业联盟副秘书长张璐璐表示,在如今互联网强势传播力影响下,Wi-Fi漏洞被广泛利用的风暴恐怕不可避免。
张璐璐分析认为,目前影响Wi-Fi网络的安全问题主要包括:1) Wi-Fi网络安全机制存在的严重漏洞,其安全机制无论是WEP、WPA还是目前号称安全的WPA2,均无法从根本上解决Wi-Fi结构问题导致的安全隐患,破解攻击也层出不穷。2)攻击者窃听用户的无线信号,使用户敏感信息泄露。3) 在缺乏无线接入控制的情况下,非法用户占用接入点的无线信道和网络资源。4) 攻击者可以通过仿冒AP截留用户数据。5) 攻击者可能对AP进行泛洪攻击,使AP拒绝服务。
她否认了业界普遍将WAPI标准简单视作“加密版Wi-Fi”的看法,强调称,WAPI(无线网络鉴别与保密基础结构)是中国首个在计算机宽带无线网络通信领域自主创新,并拥有知识产权的安全接入技术标准。WAPI基于全新的三元对等安全架构,在设计理念上将终端和接入点作为对等实体,可使得终端和接入点具备识别对方是否为合法实体的能力,实现“合法终端通过合法接入点访问网络”。并实现了无线局域网设备的身份鉴别、网络访问控制及用户数据在无线传输状态下的加密保护。作为WLAN领域的标准之一——WAPI相比Wi-Fi具有明显的技术优势,迄今未被发现有安全技术漏洞。
根据WAPI产业联盟提供的资料显示,与现有WLAN网络相比,以WAPI为安全机构构建的WLAN网络将具有如下优势:
1. 能很好的解决当前WLAN网络的安全性问题:WAPI基于三元对等机制,每一个网元都具备独立的身份,终端和AP的身份由第三方AS进行鉴别,AS向终端和AP颁发证书,签名算法采用的是192位椭圆曲线密码算法。实现终端和AP之间的对等双向鉴别,确保合法用户接入合法网络,并具有良好的密钥前向保密性。
2. 具备精细化运营和管理能力:WAPI采用公钥证书的鉴权机制,运营商的后台对用户证书进行集中管理,当用户在使用业务的时候,后台会根据用户的唯一证书信息判别用户是否具备相应的权限,之后再给用户授权。这种方式对于运营商、尤其是移动运营商来说,提供了控制价值链的可能,也就是说,运营商可以在SP和用户的价值链之间提供了可运营、可管理的可能性。
WAPI产业联盟副秘书长张璐璐
3. 在手持终端迅猛发展的今天,WAPI具备“零干预、零配置、无感知”的优势:WAPI由于采用的是证书认证方式,而且证书可存储于手持终端或者SIM卡中,当用户使用手持终端上网的时候,终端会根据证书来选择相应的网络,并自动进行关联,自动完成认证和连接。采用WAPI的证书认证方式,使用户在使用运营商提供的各类业务时,无需再做任何的操作,真正的做到了“零干预、零配置、无感知”、随时随地、平滑上网。
截止到目前,全球主流芯片厂商均已硬件支持WAPI,芯片出货量累计超过20亿颗。包括笔记本、手机、上网卡、电子书、家庭网关等在内的WAPI产品型号超过2000个,具备WAPI功能的手机超过1200款,出货量已超过6000万部;继诺基亚Symbian、苹果IOS之后,2012年,微软Windows Phone操作系统也全面支持WAPI标准。目前运营商所有在建的WLAN网络,均已具备WAPI功能。同时,除在公共宽带无线运营网络中普遍应用之外,WAPI的应用领域正迅速扩展到航空、交通、电力、广电、金融、教育等更多行业。今年4月,中国电力科学研究院和飞天联合(北京)信息技术有限公司正式加入了联盟,这将进一步助力WAPI拓展电力、航空、轨道交通、国防等更高要求的工业级WLAN产品领域。[!--empirenews.page--]