Wifi协议(基础篇)

Question

如题所述

Answer 1

欢迎来到WiFi协议的世界，本文将深入浅出地探讨基础知识，适合初学者和专业人士共同探索。请放心，所有内容仅供合法非营利使用，责任自负。

802.11协议详解

基础知识：IEEE 802.11协议家族，作为无线局域网通信的基石，包括物理层（如802.11b, a, g等）、增强的MAC层（如802.11i, r, h等）和高级应用层协议（如802.11n, p, s等）。
术语解构：AP作为无线网络的中枢，STA则是设备如手机、电脑接入网络的终端。SSID是无线网络的识别名，BSSID是设备的唯一标识，ESSID则代表多个AP共享的网络标识。
发展变迁


1990-1997：802.11诞生，1997年发布首版，DSSS技术引领无线通信。
2007年：802.11b/a/g/i/e相继发布，2009年MIMO和OFDM技术加入，802.11n最高可达400Mbps。
2012年：802.11n成为主流，2016年802.11ac进一步提升速度。

最新的IEEE Std 802.11-2016定义了WiFi5（802.11ac）和WiFi6（802.11ax）。802.11ac技术于2014年推出，支持MIMO、OFDM和256QAM，最大带宽160MHz，可达866Mbps。而802.11ax虽在2019年预览，但仍在发展中，1024QAM、8空间流和1201Mbps是其亮点。

无线设备间互动：AP作为无线网络的核心，STA通过信号强度选择并连接到合适的SSID。接入过程涉及认证、链路建立和权限管理，确保安全接入。

网络结构：独立BSS（点对点）、基础架构BSS（通过AP）和扩展服务集（ESS，支持漫游）构建起丰富的无线环境。
数据传输：WLAN数据帧包括管理、控制和数据帧，描述帧结构和控制信息，由前导码、PLCP报头、数据MAC PDU组成，类型和子类型字段确保数据准确传输。

MAC帧结构揭秘
802.11 MAC帧由固定头部、可变帧体（含类型/子类型信息）和FCS（32位循环冗余码）组成，确保数据包的完整性和一致性。

MAC Header：包含了帧类型、持续时间信息、源/目的地址和序列控制。
Frame Body：根据帧类型封装数据，最大可达2346字节。

深入理解：载波监听与冲突避免机制，如CSMA/CA，确保高效通信并避免数据包冲突。

载波监听：通过DCF评估信道，智能发送以减少干扰。
冲突避免：空闲时接入，减少竞争。
随机回退：通过随机等待时间减少碰撞，增强稳定性。

无线连接过程涉及四个阶段：扫描、认证、关联和握手，确保每个环节的安全性和效率。

加密与安全：PSK、SNonce、ANonce、PMK、PTK和AES等技术用于加密和认证，确保数据传输的私密性。

四次握手（4-Way Handshake）中，EAPoL Key Exchange是关键，包括AP Beacon、STA扫描、认证和 association。

总结：WEP时代的种种攻击手段，如ARP欺骗、假认证、FMS和KoreK，都需要了解并防范。WPA的出现和升级，如WPA-PSK、TKIP、AES和CCMP，提供了更强的保护，但WPS的漏洞和WPA2的弱点也需关注。

最后，WPA3的发布带来了新的挑战，而Wi-Fi安全的持续进化，需要我们密切关注并采取适当的防范措施。