術(shù)語

WEP:

Wired Equivalency Protection，一種Wi-Fi連接的安全標準，類似的安全標準還包括下面的WPA，WPA2纳像。它可以使用64/128bit的ASCII/HEX(0-9,A-F)的Password飒炎，它的密鑰是由Password和一個IV（初始化向量）組成刹勃，加密算法是stream cipher RC4兑凿，并使用 CRC-32校驗和確保完整性。加密解密過程如下：AP發(fā)送的數(shù)據(jù)包（包括IV和加密過的數(shù)據(jù)）–>無線客戶端收到此數(shù)據(jù)包–>提取其中的IV旅挤，用于和本地的Password形成密鑰–>解密數(shù)據(jù)包。它有兩種鑒權(quán)方式：Open System, Shared Key.

Open System:

這種鑒權(quán)方式不需要客戶端提供任何credentials伞鲫，因此谦铃，實際上任何客戶端都可以嘗試與AP進行鑒權(quán)和連接，這其中并不存在實際意義上的鑒權(quán)榔昔。鑒權(quán)連接結(jié)束驹闰，AP用WEP密鑰加密數(shù)據(jù)瘪菌，這時，客戶端就需要正確的Password形成密鑰來解密

Shared Key：

通過四次握手并使用WEP加密來完成鑒權(quán)嘹朗。詳細區(qū)別請參閱：opensystem_vs_sharedkey.txt

WPA：

Wi-Fi Protected Access师妙，實現(xiàn)了802.11i的大部分標準,它和下面的WPA2有兩種鑒權(quán)方式，一是使用802.1x屹培，一種是使用Pre-Shared Key

WPA2：

Wi-Fi Protected Access默穴，完全實現(xiàn)802.11i標準

WPA個人版/WPA-PSK：

使用Pre-Shared Key鑒權(quán)方式的WPA，設(shè)計給負擔(dān)不起 802.1X 驗證服務(wù)器的成本和復(fù)雜度的家庭和小型公司網(wǎng)絡(luò)使用褪秀。同WPA2個人版/WPA2-PSK

WPA企業(yè)版：

使用802.1x鑒權(quán)方式給WPA蓄诽。同WPA2企業(yè)版

802.1X：

802.1協(xié)議族中的一部分，它是一種基于端口的網(wǎng)絡(luò)接入控制機制媒吗，它給希望接入LAN的設(shè)備提供了一種鑒權(quán)機制仑氛，它是基于EAP的.擴展閱讀：http://en.wikipedia.org/wiki/802.1x

EAP:

Extensible Authentication Protocol,一種普遍使用的認證機制，它是一個認證框架闸英，并不是一種特殊的認證機制锯岖。EAP提供一些公共的功能，并且允許協(xié)商所希望的認證機制甫何。這些機制被叫做EAP方法出吹，現(xiàn)在大約有40種不同的方法。當EAP被基于802.1x的網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備（諸如802.11a/b/g 辙喂，無線接入點）調(diào)用時捶牢，現(xiàn)代的EAP方法可以提供一個安全認證機制，并且在用戶和網(wǎng)絡(luò)接入服務(wù)器之間協(xié)商一個安全的PMK(Pairwise Master Key)巍耗。該PMK可以用于使用TKIP和AES加密的無線會話叫确。在Pre-Shared Key驗證方式中，PMK=PSK芍锦。

PMKSA：

PMK Security Association竹勉，參考：pmksa.txt

TKIP：

Temporal Key Integrity Protocol，數(shù)據(jù)傳輸加密算法（類似于WEP加密的 RC4 算法）

AES:

Advanced Encryption Standard娄琉，數(shù)據(jù)傳輸加密算法（類似于WEP加密的 RC4 算法）

CCMP：
Counter Mode with Cipher Block Chaining Message Authentication Code Protocol次乓，數(shù)據(jù)完整性編碼校驗算法（類似于WEP中 CRC32 算法）

MIC:

數(shù)據(jù)完整性編碼校驗算法（類似于WEP中 CRC32 算法）

總結(jié)Wifi連接過程大致如下：
客戶端與AP的鑒權(quán)，與AP建立連接孽水，若使用加密票腰，AP發(fā)送并加密數(shù)據(jù)包驱闷，無線客戶端接收并解密數(shù)據(jù)包者娱。密碼學(xué)中有兩個概念：加密算法和密鑰琉历，通過這兩個東西來解加密過的數(shù)據(jù)包。 密鑰析恢，對于WEP咙轩，WPA/WPA2個人版來說眶明，總是由一個Pre-Shared Key惩坑，加上其他元素，經(jīng)過一系列過程產(chǎn)生而來朝扼，這個Pre-shared Key就是我們平時接入Wi-Fi時需要輸入的密碼赃阀。對于WPA/WPA2企業(yè)版，這個Pre-Shared Key叫做PMK擎颖，形成密鑰的過程原理相似榛斯。 目前，EAP方法基本上是與802.1x一起使用

image.png

目前Wi-Fi的加密模式主要有：WEP搂捧，WPA驮俗，WPA2-PSK。

2.4G 與 5G

隨著無線設(shè)備數(shù)的增加. 2.4GWi-Fi 已滿足不了人們的日常需求, 5GWi-Fi應(yīng)運而生, 先看下標準定義

IEEE802.11協(xié)議對2.4GHz頻段的規(guī)定：

頻率范圍：2.4GHz～2.4835GHz允跑；14個信道王凑，信道帶寬20M（相鄰多個信道頻率重疊）。下面你看到的頻率范圍包含22M吮蛹，是因為有2M被用作強制隔離頻帶，不參與數(shù)據(jù)傳輸拌屏。

在中國潮针，2.4G這條高速公路上一共有13條車道（信道）。

雖然一共有13條車道倚喂，但由于資源有限每篷。所以，不同車道之間端圈，便會存在共用“路面”的問題焦读。13條車道中，最多只有3條車道可以不相互影響舱权，例如1矗晃、6、11車道互不相互干擾宴倍。

IEEE802.11協(xié)議對5GHz頻段的規(guī)定：

頻率范圍：5.150-5.250GHz张症、5.250-5.350GHz、5.470-5.725GHz鸵贬、5.745-5.825GHz俗他；共201個信道，信道帶寬40M/80M/160M（可選擇阔逼，相鄰多個信道頻率重疊）兆衅。

雖然中國5G車道只有 4 個，但每個相鄰的車道間距有20MHz（2.4G車道間距是5MHz），在20MHz時羡亩，車道之間不會有干擾摩疑。如果為了提升速率，把兩個20MHz的車道合在一起夕春，就形成了40MHz未荒。以此類推，中國5G頻段最多可以提供80MHz的超大車道及志，所以5G的速率自然快樂片排。

wpa_supplicant

wpa_supplicant本是開源項目源碼，被谷歌修改后加入android移動平臺速侈，它主要是用來支持WEP率寡，WPA/WPA2和WAPI無線協(xié)議和加密認證的，而實際上的工作內(nèi)容是通過socket（不管是wpa_supplicant與上層還是wpa_supplicant與驅(qū)動都采用socket通訊）與驅(qū)動交互上報數(shù)據(jù)給用戶倚搬，而用戶可以通過socket發(fā)送命令wpa_supplicant調(diào)動驅(qū)動來對WiFi芯片操作冶共。

簡單的說，wpa_supplicant就是WiFi驅(qū)動和用戶的中轉(zhuǎn)站外加對協(xié)議和加密認證的支持每界。

wpa_supplicant是支持WPA和WPA2（IEEE 802.11i / RSN）的Linux捅僵，BSD，Mac OS X和Windows的WPA請求者眨层。它適用于臺式機/筆記本電腦和嵌入式系統(tǒng)庙楚。請求者是在客戶站中使用的IEEE 802.1X / WPA組件。

它實現(xiàn)與WPA身份驗證器的密鑰協(xié)商趴樱，并控制WLAN驅(qū)動程序的漫游和IEEE 802.11身份驗證/關(guān)聯(lián)馒闷。wpa_supplicant被設(shè)計成一個在后臺運行的“守護程序”程序，并作為控制無線連接的后端組件叁征。

wpa_supplicant支持單獨的前端程序纳账，包含基于文本的前端（wpa_cli）和GUI（wpa_gui）。

wifi 的 concurrent mode

所謂wifi的共存模式捺疼，有以下幾種：

1. station mode + station mode
2. station mode + ap mode
3. station mode + p2p mode
4. p2p mode + ap mode

目前android自從JB version后疏虫，就開始支持station + p2p的共存，但其他的共存模式目前在android上都還未支持∑『簦現(xiàn)在市面上的wifi驅(qū)動主要是支持前三種共存议薪，目前第四種共存模式，暫未見到媳友；而station+ap mode,目前我們有在BXXX項目中使用斯议，使用場景就是：

做Ap供其他的mid或phone來連接，同時自己又做station mode來連接外面可以上網(wǎng)的路由器醇锚，這樣在mid或phone上哼御，就可以在訪問BXXX的同時坯临，還可以上網(wǎng)。BXXX自己當然也可以上網(wǎng)了恋昼。

但需要主要的是看靠，以上各模式中的station，ap液肌，p2p在驅(qū)動中都需要對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)接口的挟炬，所以如果要支持concurrent mode，你的驅(qū)動insmod后嗦哆，必須吐出兩個網(wǎng)絡(luò)接口才行谤祖，如果只有一個網(wǎng)絡(luò)接口，那肯定是不支持concurrent mode的老速，見下圖粥喜，加載驅(qū)動后就會出現(xiàn)wlan0，p2p0兩個網(wǎng)絡(luò)接口橘券。

image.png

另外需要注意额湘，這兩個網(wǎng)絡(luò)接口，都是在驅(qū)動中虛擬出來的旁舰，共享同一個物理硬件锋华，因此他們也共享物理硬件所能達到的throughput，由于他們共同一個物理硬件箭窜，所以wlan0和p2p0必須在同一個channel上毯焕，因此跟wlan0和p2p0連接的網(wǎng)絡(luò)都在同一個channel上，這樣這個大網(wǎng)絡(luò)里所有的設(shè)備共同參與這個信道的載波偵聽/沖突檢測绽快，即同一時間只能有一個站在空氣中發(fā)送無線包芥丧。如果剛開始出現(xiàn)ap/p2p跟wlan0的channel不一致的情況紧阔，那一般都是ap/p2p斷開之前的鏈接坊罢，重新調(diào)頻到wlan0的信道建立新的鏈接。

wlan0擅耽，p2p0都是在linux下的wifi驅(qū)動中創(chuàng)建的活孩，譬如進來一個數(shù)據(jù)包是根據(jù)什么標準來判斷，該路由到wlan0還是該路由到p2p0乖仇，

這是一個很趣的問題憾儒；另外wlan0接口和p2p0接口他們的發(fā)送數(shù)據(jù)包是如何調(diào)度和管理的，也是一個值得關(guān)注的問題乃沙。

image.png

2：station mode + ap mode
本節(jié)介紹station+ap的concurrent mode是如何建立的起趾。先上一張整體的框架圖：

image.png

在調(diào)試階段，為了驗證ap+sta是否正常工作警儒，我們最好是step by step的先驗證sta mode是ok的训裆，然后驗證ap

mode是ok的眶根，最后才是sta+ap mode是否ok。

#define WPA_DRIVER_FLAGS_P2P_CONCURRENT    0x00000200 //Wifi驅(qū)動支持STA和P2P的并發(fā)運行

1. https://w1.fi/wpa_supplicant/
2. https://w1.fi/wpa_supplicant/devel/
3. https://blog.csdn.net/kissinger_1984/java/article/details/83113056
4. https://blog.csdn.net/xiaojsj111/article/details/30482001
5. https://blog.csdn.net/ztguang/article/details/51015976