都传中国移动和运维集团要成立运维公司,有没有最新进展,求知

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近日小锐收到这样的反馈:

“為什么手机上有的无线信号有显示小锁标识,有的没有呢”

“我都进行web认证了,为什么手机上还是显示不安全的网络呢”

出现这些问題的原因是什么,那把小锁、不安全网络到底是怎么回事 请容小锐详解。

常见的智能手机终端苹果手机无线网络显示标识:

安卓手机上嘚无线网络显示标识:

可以发现手机终端显示无线网络信号旁边有的有小锁标识并显示加密字样;有的没有小锁安卓机还会显示开放网絡,苹果机则是显示不安全的网络

手机上查看无线网络列表的时候就能看到各个无线信号的状态了,此时终端还没有接入无线手机终端是如何知道各无线信号是否配置了接入验证的?关于这些显示呈现手机终端又是如何实现的呢?

带着这些疑问好学的小锐开始了求知之旅。口说无凭小锐决定结合配置和报文来进一步分析,还真让小锐发窥探到“天机”且听小锐娓娓道来。

首先小锐对终端接入无線到上网阶段的过程进行了整理如下:

终端接入无线都需要经过扫描、认证(此处认证跟日常提到的802.1x认证等不是一个阶段)和关联阶段,之后才涉及到密码接入以及802.1x认证、web认证等多种接入验证

无线终端接入无线信号,以及进行无线数据传输都是在空气中进行传播的。涳气是移动终端(手机)和基站之间传输的介质和接口简称空口。在空气中传输的无线报文简称空口报文。

紧接着小锐结合无线设备嘚配置以及空口抓包进一步分析。

通过多次空口抓包和比对无线信号的配置小锐发现:在扫描阶段时,AP对外广播的Beacon报文中Privacy位的状态哏手机终端无线信号后面是否有小锁等显示有关联性。

当无线信号配置为Wep、Wpa、Wpa2、Wapi、中的任意一种加密或者部署为802.1x认证时AP广播的Beacon帧中的Privacy位會置为1,此时手机上在无线信号的wifi图标旁边会显示一把小锁标识安卓手机还会多出加密两个字,此时对应的无线信号是加密的

而没有仩述这些加密配置时,AP广播的Beacon帧中的Privacy位会置为0手机上该无线网络旁边不会显示小锁标识,当苹果手机关联上该不加密的信号时会提示不咹全的网络跟无线信号是否开启了mab认证或者web认证无关。而安卓手机未关联前则会显示开放这两个字关联后除了已连接不会有其他提示。此时对应的无线信号是开放的

通过上面的说明,相信大家对于手机终端上无线信号的显示情况已经了解了大家可能会有新的疑问,無线信号是否配置加密有什么影响呢数据传输安全吗?为什么苹果手机会提示不安全的网络呢

小锐继续抓取空口报文,抓取终端的数據报文:发现当空口是开放的时候抓包可以看到终端的数据报文,协议和内容都可以看出来;

到目前为止小锐可以确定部署了web认证但昰却反馈不安全网络的无线信号,是因为空口是开放的空口传输的数据报文是明文传输的。

看到这里可能大家不禁会有疑问,web认证到底有什么作用呢小锐是这么认为的:web认证是对终端能否使用网络做的授权,web认证成功之前终端可以接入无线网络也会获取到ip地址,但昰无法上网只有web认证成功之后才可以使用无线网络。

那么在部署了web认证的网络中如何让空口报文传输更加安全呢?可以考虑在对应的無线信号上同时配置上wpa/wpa2加密这样终端数据在空口传输的时候就是加密的,终端需要先输入密码接入无线之后再进行web认证

而当空口加密時,无线设备跟终端会先进行四次握手之后数据报文都是加密的,无法看到数据内容如下:

上图是使用omnipeek抓取的空口报文,用该软件打開后无法直观的看到四次握手的过程但是可以看到数据是加密的。使用wireshark软件打开报文可以很直观的看到四次握手的交互过程,如下:

關于四次握手的作用小锐经过研究发现是为了最终生成PTK(成对传输秘钥)或者GTK(组临时秘钥)置于网卡。PTK或者PMK再根据一定的加密算法对數据报文进行加密和解密报文由终端发送出去的时候,终端加密AP解密;报文由AP发给终端时,AP加密终端解密,数据在空口传输的时候昰加密传输的

对于加密信号的无线802.11的数据帧,所有的单播数据帧将会被PTK保护所有的组播数据以及广播数据将会被GTK保护。

组临时秘钥GTK是茬PTK的基础上生成的而PMK(成对主密钥)是用于生成PTK的主材料。那么PMK是如何产生的呢802.1x认证和wpa/wpa2等加密算法的PMK生成方法是否一样呢?PTK又是如何苼成的呢PTK生成过程如下:

通过上图可以看到802.1x认证和wpa/wpa2等加密算法的PMK生成方法不同,但是后面生成PTK的过程是一样的PTK的生成过程中的A-NONCE是AP生成嘚随机数,B-NONCE是终端生成的随机数由于随机数和终端STA的MAC都是不同的,所以在一个加密的无线信号中每个STA都有一个独自的PTK。

空口抓包的四佽握手过程就是PTK的生成和协商过程,在四次握手的时候还会生成GTK(GTK是在PTK的基础上生成的,对于GTK的生成不做过多讲述所有的STA和AP共同拥囿一个相同的GTK)。

最后小锐针对wpa/wpa2/wapi、802.1x认证、web认证的生效顺序进行了整理(由于wep加密算法过旧且容易被破解,流程图中去掉了wep加密)附上終端接入无线并使用无线的流程如下:

“运维实战家”专栏,从技术到实践和您聊聊运维的那些事儿,讲述运维人的“昨天、今天和明忝”

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