Android WiFi 之 认证标准、密钥管理、加密方案

Android  WiFi 相关的开发中，可能会使用到android.net.wifi.ScanResult类，在此类中有一个成员变量 capabilities，在官方文档中如此描述她：

public String capabilities

Describes the authentication, key management, and encryption schemes supported by the access point.

意思是： capabilities 描述 access point的 认证标准、密钥管理、加密方案。

在Android项目中打印出capabilities的值，内容如下：

[WPA-PSK-CCMP+TKIP]
[WPA2-PSK-CCMP+TKIP][ESS]

不禁产生疑问，这些由字母组合的而成的名词代表的是什么意思？ 又都扮演这什么角色？我们应该如何去使用？

WiFi认证标准

• WEP:  Wired Equivalent Privacy（有线等效加密） ，保护无线网络信息安全的体制，无线网络通过无线电传播，为了保证数据机密性而设计。但是存在一些漏洞，比如针对EAP的密钥截取攻击，和针对数据完整性的Replay Attack（回放攻击），已经不推荐使用。

• WPA:  WiFi Protected Access   (Wi-Fi访问保护），是一种保护无线网络访问安全的技术标准，WPA是为了解决EAP的几个严重的弱点而产生的，通过128位密钥加上48位初向量和可以在使用中动态改变密钥的“临时密钥完整性协议”（TKIP），使用RC4加密、使用Michael消息验证码，避免针对EAP的密钥截取攻击和Replay Attack。

• WPA2：WPA的升级版，采用CCMP计数器模式密码块链消息完整码协议，使用CBC-MAC替代Michael消息验证码，使用AES取代RC4加密算法。在身份认证和保证数据完整性上更安全。

WiFi密钥管理方案

• NONE : 不使用WPA，使用明文或者静态WEP；

• WPA_PSK:   WPA预共享密钥(pre-shared key)，需要指定 「preShareKey」，连接到网络的用户共享同一个密钥，多数运用到家庭和个人无线网络；

• WPA_EAP:   WPA使用EAP 身份认证，通常与外部认证服务器一起使用；

• IEEE8021X： 使用EAP身份认证和[可选]的动态生成的WEP密钥；

• WPA2_PSK: WPA2预共享密钥；

• FT_PSK：具有PSK认证的IEEE 802.11r快速BSS转换；

• FT_EAP：IEEE 802.11r Fast BSS Transition with EAP authentication

• OSEN： Hotspot 2.0 r2 OSEN

名词解释：

• EAP： Extensible Authentication Protocol （拓展认证协议），是一种在无线网络或者点对点连线中普遍使用的认证框架，提供有很多认证方法，允许协商所希望的认证机制，无线网络中的认证方法通常包括EAP-TLS、EAP-SIM、EAP-AKA、LEAP、EAP-TTLS。

• PSK： Pre-Shared Key (预共享密钥) 管理方案，共享密钥就是我们家庭WiFi设置的密码。

Android FrameWork，WiFiConfiguration中提供的KeyMgmt内部类，可以获取相应的安全协议

WiFi保证密钥安全和信息完整性的安全协议 （加密方式）

• CCMP ：  Counter CBC-MAC Protocol 计数器模式密码块链消息完成码协议， 使用AES加密，使用CBC-MAC用于信息完整性计算。

• TKIP :  Temporal Key Integrity Protocol 临时密钥完整性协议，使用密钥混合功能避免针对WEP的密钥恢复攻击，使用Michael信息认证码保证数据完整性。

• WEP104 : 带有104-bit 密钥的WEP，使用104比特的钥匙加上24比特的初始量，组成128比特的WEP钥匙，无法保证数据完整性。

• WEP40：带有 40-bit 密钥的WEP （原始802.11），使用40比特的钥匙加上24比特的初向量，组成64比特的WEP钥匙使用RC4（Rivest Cipher）串流加密技术完成加密，无法保证数据完整性。

• GTK_NOT_USED： 热点2.0 r2 OSEN

Android FrameWork，WiFiConfiguration中提供的GroupCipher内部类，可以获取相应的安全协议。

知识应用场景

根据当前WiFi信息，生成二维码，比如使用二维码开源项目zxing，生成格式如下的WiFi配置字符串：

WIFI:T:WPA;S:mynetwork;P:mypass;;

其中T: WPA Authentication type; can be WEP or WPA, or 'nopass' for no password. Or, omit for no password.,意思为T需要设置当前WiFi的认证标准，可以是WEP或者WPA或者nopass，此时我们就应该知道如何去获取认证标准及对应的含义。

结论

题初所提到的[WPA-PSK-CCMP+TKIP]，翻译过来的意思是当前WiFi的认证标准为WPA，密钥管理方案是PSK，加密方案使用了CCMP和TKIP结合的方式。

作者：罗永慧
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