目录
一、基本介绍（Introduction）
二、进化发展（Evolution）
三、PHY帧（（PHY Frame ）
四、MAC帧（MAC Frame ）
五、协议（Protocol）
六、安全（Security）
七、802.11ac标准
八、802.11ad标准
九、802.11ax (WiFi 6)标准
十、WiFi直接连接（WiFi Direct）
十一、测试（Testing）
十二、WiFi射频测量（WiFi RF Meas.）
https://www.sharetechnote.com/

六、安全（Security）

WLAN安全是一种特殊的机制，只允许特定的人（机器）访问（get access to）特定的WLAN网络。更正式地说（In more formal term），它是一种确保（assure）WLAN网络上数据流的机密性和完整性（confidentiality and integrity）的机制。

由于这很容易成为一个非常枯燥的话题（dry topic），而且我对这些算法（algorithm）没有专家级的（expert level）知识，所以我想尝试用更实用、更直观的（more practical and intuitive）水平来描述这一点。

● WLAN安全类型（WLAN Authentication Types）
○ WEP
○ WPA
○ WPA2
○ WPA 3
● WLAN身份验证类型（WLAN Authentication Types）
○ Open system authentication
○ Shared Key Authentication
○ WPA-Personal / WPA2-Personal / WPA3-Personal (Pre-shared Key)
○ WPA-Enterprise / WPA2-Enterprise / WPA3-Enterprise (802.1X Authentication)
○ Captive Portal
○ Authentication using SSID of AP
○ MAC address filtering
● 身份验证和安全中的WPA（WPA in Authentication and Security）

在你阅读一堆（a bunch of）关于安全性的无聊文档之前，我建议你熟悉（get familiar with）一下技术文档中会遇到（come across）的一些术语（terminology）。一个熟悉的好方法是有一些时间仔细看看（take a little bit closer look at）一些几乎每个人都在某个时候使用过但从未密切关注（pay closer attention）过的工具。

第一个例子是在允许我使用的网络上，在我自己的电脑上设置WLAN。我的WLAN接口（interface）具有以下类型的安全选项（Security option）。您可能会在电脑和WLAN网络上看到不同的选项。不要试图在这里详细了解每一件事。只要熟悉一些WPA、WPA2或AES等术语即可。

下面是另一个例子。以下是我手机上显示的一个WiFi选项。你也会在这里看到很多新的术语（terminology）。再说一遍，试着熟悉一下术语…

现在，您可能想知道这些算法（algorithm）在WiFi连接（attach）或数据通信过程中到底在哪里以及如何发挥作用（play roles）。为此，我建议您浏览（go through）WiFi协议页面（ WiFi Protocol）并全面了解WiFi协议。然后仔细查看WiFi Aattach过程的样本日志（Sample log）的步骤4、5、8、9、10、11。（每个步骤中的详细过程procedure和参数会因每个算法的不同而有所不同，但你会从页面上看到一幅大图）。

现在，通过对基本关键字的一点熟悉（a little bit of familiarity）和对协议的全面理解，让我们深入了解（take a small step into）一些常用的安全算法。

你可以从页面底部的视频教程列表中获得一个很好的WLAN安全整体概念教程（tutorial）。

1、WLAN安全类型

无线局域网安全是无线网络的一个重要方面（essential aspect），因为它有助于保护您的网络免受未经授权的访问（unauthorized access），并确保您的数据安全。多年来（Over the years），已经为WLAN开发了几种安全协议，每种协议都具有不同的保护级别。以下是主要的WLAN安全类型

1）< WEP >

WEP是为Wi-Fi网络引入的第一个安全协议（security protocol）。它使用RC4流密码（stream cipher）进行加密（encryption），并支持64位和128位加密密钥（encryption key）。然而，WEP存在严重的安全漏洞（significant security vulnerability），被认为是过时和不安全的（outdated and insecure）。不建议在现代无线局域网中使用。

WEP代表（ stand for）有线等效隐私（Wired Equivalent Privacy），它具有以下属性/功能（property/functionality）：

● 使用“共享密钥（shared key）”执行（Perform）身份验证（Authentication）
● 使用RC4流密码加密（stream cipher encryption）执行保密（Confidentiality）
● 使用CRC-32完整性机制（integrity mechanism）执行完整性检查
● 不进行密钥管理
● 无法防止重放攻击（replay attack）

WEP的缺点（Drawback）：由于没有密钥管理，并且使用共享密钥，因此每个无线站和AP都有相同的“预共享（preshared）”密钥，用于身份验证和加密（authentication and encryption）。这意味着您必须手动将密钥分发（distribute）到每个设备和每个AP，更改密钥将非常麻烦（cumbersome），因为一旦您更改密钥，您就必须手动重新分发（redistribute）所有密钥。因此，通常每个设备都会长时间使用相同的/静态密钥（same/static key），这给黑客（hacker）破坏（break ）系统提供了更多机会。

2）< WPA >

WPA代表（stand for）WiFi保护访问（Access）。它被提议作为（It is proposed as）临时解决方案（Interim solution），使用802.1X身份验证框架（authentication framework）提供密钥管理，并执行（perform）改进的（improved）加密（encryption）和完整性检查（ integrity checking）。

WPA是作为一种临时解决方案（Interim solution）引入的，以解决WEP的安全弱点（security weakness）。它使用临时密钥完整性协议（TKIP：Temporal Key Integrity Protocol）进行加密（encryption），这是对WEP的改进（improvement），还结合（incorporate）了消息完整性检查（MIC：Message Integrity Check）来防止数据篡改（data tampering）。然而，WPA仍然使用RC4流密码，它存在已知的漏洞（vulnerability），使其不如最近的（recent）安全协议安全。

它具有以下属性/功能 （property/functionality）：

● 使用802.1X框架（framework）执行（perform）身份验证（Authentication）
● 使用TKIP加密（encryption）执行保密（Confidentiality）
● 使用“Michael”协议执行完整性检查（Integrity checking）
● 使用802.1X框架执行密钥管理（也可以使用预共享preshared密钥）
● 对重放攻击（replay attack）执行保护。

3）＜WPA2＞

这是一种WPA演进（evolution），在IEEE 802.16i中有规定。在大多数情况下，它与WPA相同，但它使用了一种称为AES的改进加密机制（improved encryption mechanism）。

WPA2是一种更安全且广泛使用的WLAN安全协议。它用更强大的（robust）高级加密标准（AES：Advanced Encryption Standard）密码（cipher）代替了TKIP进行加密（encryption），提供了更高级别的安全性。WPA2支持两种身份验证（authentication）方法：用于家庭和小型办公室网络的WPA2 Personal（也称为WPA2-PSK），它使用预共享密钥；用于大型网络的WPA2-Enterprise，它依赖（rely on）RADIUS服务器进行身份验证。

4）＜WPA 3＞

WPA3是最新的（the latest）安全协议，它比WPA2提供了一些增强功能（enhancement）。它通过等式的同时身份验证（SAE：Simultaneous Authentication of Equals）方法提供了更强的加密（encryption），该方法用更安全的密钥交换（key exchange）取代了WPA2 Personal中的预共享密钥。WPA3Enterprise通过192位加密（192-bit encryption）提供了更高级别的安全性。WPA3还通过机会性无线加密（OWE：Opportunistic Wireless Encryption）提高（improve）了公共Wi-Fi网络的安全性。

2、WLAN身份验证类型

WLAN身份验证（authentication）是验证（verify）试图连接到无线网络的设备的身份（identity）的过程。身份验证有助于防止未经授权的访问（unauthorized access），并保护您的网络免受潜在威胁（ potential threat）。

有许多不同类型的WLAN身份验证方法，并且列表越来越长。以下是一些常见的方法，我会随着了解更多而不断更新。

● 开放系统身份验证（Open system authentication）
● 共享密钥身份验证 （Shared Key Authentication）
● WPA个人/WPA2个人/WPA3个人（预共享密钥Pre-shared Key）
● WPA企业/WPA2企业/WPA3企业（802.1X身份验证）
● 强制门户（Captive Portal）
● 使用接入点（AP：Access Point ）的设备名字（SSID：Service Set Identifier）进行身份验证
● MAC地址过滤 （MAC address filtering）

1）开放系统身份验证 （Open system authentication）

开放系统身份验证不需要任何身份验证或凭据（credential）即可连接到Wi-Fi网络。设备可以在不提供任何标识（identification）的情况下进行连接，这使其成为最不安全的（the least secure）身份验证方法。开放式网络通常出现在咖啡店、图书馆或机场（airport）等公共场所，这些场所的首要任务是方便访问（access），而不是安全。

事实上，“开放系统身份验证”意味着“无身份验证”。你会问“有人真的用这个吗？”。

答案是肯定的，主要有两个原因（largely for two reason）。一种只是将接入点（Access Point）用于特殊的测试目的，而在另一种更常见的情况（situation）下，你不在AP（接入点）级别上进行任何身份验证，所以你会在AP安全中设置“打开”，但你让数据包（ packet）通过位于AP后面的附加（additional）安全系统。你会看到很多公司都在使用这种方法。

状态码（Status Code）携带（carry）802.11中定义的各种（various）信息，它包括连接（attach）是否成功的状态。有关代码的详细信息，请参阅（Refer to） 802.11 Association Status, 802.11 Deauth Reason codes。

2）共享密钥身份验证 （Shared Key Authentication）

共享密钥身份验证是一种较旧的方法，它使用客户端（client）和接入点都知道的预共享密钥（PSK：pre-shared key ）。客户端和接入点交换加密消息（encrypted message）以相互验证。然而，共享密钥身份验证被认为是不安全的，因为（due to）它依赖于有缺陷的（flawed）WEP安全协议，因此不建议使用。

3）WPA个人/WPA2个人/WPA3个人（WPA-Personal / WPA2-Personal / WPA3-Personal (Pre-shared Key)）

WPA个人、WPA2个人和WPA3个人使用预共享密钥（PSK：pre-shared key）进行身份验证。所有连接到网络的设备都需要提供正确的PSK才能获得访问权限（gain access）。这种方法设置简单（straightforward），适用于（be suitable for）家庭和小型办公网络。PSK方法的安全性取决于密码的强度和所使用的加密协议encryption protocol（WPA、WPA2或WPA3）。

4）WPA企业/WPA2企业/WPA3企业（WPA-Enterprise / WPA2-Enterprise / WPA3-Enterprise (802.1X Authentication)）

WPA企业版、WPA2企业版和WPA3企业版使用802.1X身份验证框架（authentication framework），该框架为更大的网络提供了更健壮和可扩展的（robust and scalable）身份验证解决方案。它依赖于RADIUS服务器或另一个身份验证服务器来管理用户凭据（credential）和访问策略（access policy）。这种方法允许个人用户（individual user）身份验证，使其适用于需要更高级别安全性和访问控制（access control）的公司或企业（corporate or enterprise）网络。
5）强制门户（Captive Portal）

Captive Portal是一种经常在酒店或咖啡馆等公共Wi-Fi网络中使用的身份验证方法，用户需要在访问网络之前提供额外（additional）信息或同意条款和条件（term and condition）。当连接到强制门户（captive portal）时，用户会被重定向（redirect）到一个网页，在那里他们需要输入凭据（credential），如用户名和密码，或提供其他详细信息，如电子邮件地址。
6） 使用接入点的设备名字进行身份验证 （Authentication using SSID of AP）

7) MAC地址过滤 （MAC address filtering）

3、身份验证和安全中的WPA（WPA in Authentication and Security）

您会注意到WPA家族同时用于身份验证过程和安全过程。两者之间有什么主要区别吗？

WPA身份验证是为了验证（verify）试图连接到Wi-Fi网络的设备的身份（identity），而WPA安全算法（algorithm）则侧重于（focus on）用于保护通过网络传输的数据的加密方法（encryption method）。

1）WPA身份验证：

WPA身份验证是指（refer to）当设备试图连接到Wi-Fi网络时验证（verify）其身份（identity）的过程。WPA身份验证可以是“WPA Personal”（也称为WPA-PSK）或“WPA Enterprise”（也称称为WPA-802.1X）。WPA Personal使用预共享密钥（PSK）进行身份验证，这是设备和接入点都知道的密码短语（passphrase）。WPA Enterprise使用身份验证服务器，如RADIUS服务器，根据用户的个人凭据individual credential（如用户名和密码或数字证书digital certificate）对用户进行身份验证。

2）WPA安全算法：

WPA安全算法（security algorithm）侧重于（focus on）用于保护通过Wi-Fi网络传输的数据的加密方法（encryption method）。对于WPA，主要的安全算法是临时密钥完整性协议（TKIP：Temporal Key Integrity Protocol）。TKIP旨在提高（improve）旧的有线等效隐私（WEP：Wired Equivalent Privacy）标准的安全性，而不需要新的硬件。然而，TKIP有其自身的局限性和漏洞（limitations and vulnerabilities）。

Video Tutorial

ICND1 Understanding WLAN Security
Wireless Security - Rogue AP & AirPcap