1 wpa_supplicant 源码下载地址：
wpa_supplicant-2.10 下载地址：wpa_supplicant-2.10
2 wpa_supplicant 学习总结
wpa_supplicant 学习参考网址：wpa_supplicant
2.1 wpa_supplicant 基本概念：
- ** wpa_supplicant 是什么？**
wpa_supplicant 是WPA 请求者，支持WPA 和WPA2(IEEE802.11i/RSN). - ** wpa_supplicant 能干什么？**
wpa_supplicant 被设计成一个“守护程序”，在后台运行充当控制无线连接的后端，主要实现与WPA 身份验证器的秘钥协商，并控制wlan驱动程序的漫游和IEEE802.11身份验证/关联。 - ** wpa_supplicant 支持哪些功能？**
WPA-PSK （“WPA-Personal”）
带有 EAP 的 WPA（例如，使用 RADIUS 身份验证服务器）（“WPA-Enterprise”）
CCMP、TKIP、WEP104、WEP40 的密钥管理
WPA 和完整的 IEEE 802.11i/RSN/WPA2
RSN：PMKSA 缓存、预身份验证
IEEE 802.11r
IEEE 802.11w
Wi-Fi 保护设置 （WPS）
2.2 wpa_supplicant 目录介绍：
- hostapd:
提供AP 功能 - wpa_supplicant:
提供Station & P2P 模式 - src:
存放hostapd & wpa_supplicant 通用的数据结构和处理方法。 hostapd/src & wpa_supplicant/src 链接到此src 目录。
2.3 wpa_supplicant 架构：
- wpa_supplicant 是C/S 结构中的Server 端，通过ctrl i/f 向客户提供通信接口。客户可以使用wpa_cli 将cmd 下发wpa_supplicant.
- wpa_supplicant 所有工作都围绕事件循环（event loop）.事件循环基于事件驱动，主线程等待事件发货所能并处理他们。
- wpa_supplicant 需要很多配置，configuration 模块负责该配置。
- EAP & EAPOL 是LLC 层数据，I2_packet 模块负责收发EAP & EAPOL 消息。
- driver i/f 属于driver wrapper,实现驱动无关性。driver_wrapper 与芯片和底层驱动有关。
2.4 wpa_supplicant 源码编译及产物
2.4.1 源码编译方法：
----后续追加----
2.4.2 编译产物：
wpa_supplicant 编译完会生成wpa_supplicant ,同时也会生成wpa_cli.
2.5 wpa_supplican 中wpa_cli 使用：
2.5.1 wpa_cli 基本用法及理解：
$: ifconfig 查看当前网络节点，如有wlan0
$ wpa_cli -i wlan0
$> help //wpa_cli 的所有指令帮助
$> q //退出wpa_cli 命令行
wpa_supplicant 会按照以下方式回应相关信息：
- CTRL-REQ<><><>
- CTRL-RSP<><><>
- CTRL-EVENT-XXX 事件通知
- WPA:XXX 通知事件
- WPS-XXXX 通知事件
2.5.2 wpa_cli 启动p2pl 连接：
启动wpa_supplicant:
1. 启动wpa_supplicant
/usr/local/bin/wpa_supplicant -iwlan0 -Dnl80211 -c /usr/local/etc/wifimanager/wpa_0_8.conf -dddd&2. ctrl interface 切换到p2p-dev-wlan0
wpa_cli -ip2p-dev-wlan03. 命令行执行p2p_find
p2p_find 604. 扫描到p2p device 后，停止find:
p2p_stop_find5. 根据find 到设备的mac 地址进行连接
p2p_connect xxx pbc go_intent=15
2.5.3 wpa_cli 启动p2pg ，手机搜索并加入p2pg:
1. 启动wpa_supplicant
/usr/local/bin/wpa_supplicant -iwlan0 -Dnl80211 -c /usr/local/etc/wifimanager/wpa_0_8.conf -dddd&2. ctrl interface 切换到p2p-dev-wlan0
wpa_cli -ip2p-dev-wlan03. 启动p2pg:
p2p_group_add freq=54. 手机搜索并加入p2pG5. 收到P2P-PROV-DISC-PBC-REQ， 执行wps_pbc
//wpa_cli -i p2p-wlan0-0 有些网卡需要切换ctrl_interface 到p2p-wlan0-0.
wps_pbc2.6 wpa_supplicant 配置文件说明：
设备不同存放配置文件会有所差异，umaster code 配置文件目录如下：/usr/local/etc/wifimanager/wpa_0_8.conf
常用配置信息说明如下：
-
ctrl_interface
//配置所用的组件,这里为wpa_supplicant -
p2p_no_group_iface=1
//realtek 要求添加的配置项，否则只有root权限才可以读取wpa配置。 -
update_config=1
//是否允许修改配置后wpa_supplicant可以覆盖配置文件，update_config=1表示wpa_cli 和wpa_gui能够永久修改配置。 -
device_name=Default_p2p
//设备名称，UTF8编码的32个字节 -
manufacturer=Realtek
//设备的制造商（64个ASCII特征码） -
model_number=WLAN_CU
//设备型号（32个ASCII特征码） -
serial_number=1234
//设备的序列号（32个ASCII特征码） -
device_type=1-0050F204-1
//设备的主要类型：
• # 1-0050F204-1 (Computer / PC)
• # 1-0050F204-2 (Computer / Server)
• # 5-0050F204-1 (Storage / NAS)
• # 6-0050F204-1 (Network Infrastructure / AP) -
os_version=01020300
//操作系统版本 -
config_methods=virtual_dusplay virtual_push_keypad
//配置方法，虚拟显示、虚拟按钮、键盘 -
wfd_tcpport=
// WFD 所用的control 端口，默认是7326[30]
-
wfd_device_type=
WFD 所选的device type;
WFD 参考网址：https://blog.csdn.net/sui1005316018/article/details/102745952
2.7 wpa_supplicant 结构及相关API
2.7.1 wpa_ctrl 对象及相关接口说明：
| 接口/对象 | 说明 |
|---|---|
| wpa_ctrl.h/wpa_ctrl 对象 | 客户端使用的控制对象 |
| struct wpa_ctrl* wpa_ctrl_open(const char *ctrl_path) | 获取wpa_ctrl 对象 |
| void wpa_ctrl_close(struct wpa_ctrl *ctrl); | 销毁wpa_ctrl 对象 |
| int wpa_ctrl_request(struct wpa_ctrl ctrl, const char cmd, size_t cmd_len,char *replay,szie_t *replay_len, void(*msg_cb)(char *msg, size_t len)); | 客户端给wpa_supplicant 发送消息。 发送内容保存至cmd中，wpa_supplicant 执行结果放到replay 中。 如果在执行此cmd 过程中，wpa_supplicant 有消息过来则可以通过msg_cb 来获取处理。 但前提是ms_cd 有提前打开事件通知监听. 这是堵塞的动作，一般至少等待2s钟用来接受反馈的回复消息。 |
| int wpa_ctrl_attathc(struct wpa_ctrl *ctrl) | 打开通知事件监听功能 |
| int wpa_ctrl_detach(struct wpa_ctrl *ctrl) | 关闭通知事件监听功能 |
| int wpa_ctrl_recv(struct wpa_ctrl * ctrl, char *replay, size_t *replay_len ) | 打开通知事件监听功能的wpa_ctrl 才可以使用该接口获取wpa_supplicant 的消息，该接口仅仅是获取信息。// 这个接口是一个堵塞的操作，当没有可用的消息时，就会一直堵塞。 |
| int wpa_ctrl_pending(struct wpa_ctrl *ctrl) | 用来检测是否有即将到来的事件消息 |
| int wpa_ctrl_get_fd(struct wpa_ctrl *ctrl) | 获取控制接口的文件描述符 |
| wpa_ctrl_cleanup() | 关闭之前创建的wpa_ctrl 对象，清除所有socket file. |
| char * wpa_ctrl_get_remote_ifname(struct wpa_ctrl *ctrl) | 获取wpa_ctrl 对应的ifname. |
通常用法：
- 客户端创建两个wpa_ctrl对象，一个打开事件监听功能的wpa_ctrl 对象将只通过wpa_ctrl_recv 来接收通知事件。
- 另一个wpa_ctrl 专职发送命令和接收回复，由于没有wpa_ctrl_attach ,因此不会受到事件通知。
2.7.2 wpa_interface 结构说明：
-
wpa_interface 用来描述一个无线网络设备。wpa_supplicant 可以支持操作多个无线网络设备，需要添加到wpa_supplicant 中。
-
wpa_interface 定义在wpa_supplicant/wpa_supplicant_i.h 中
| 结构成员 | 成员作用 |
|---|---|
| const char * confname | 接口对应的配置文件的名称，wpa_supplicant.conf |
| const char * confanother | 是接口对应扩展配置文件的名称，如果没有使用设置为NULL |
| const char * ctrl_interface | 控制接口文件即控制接口unix域socket 地址。//如果配置文件没有设置，则使用该项设置interface 的相关参数。如果有配置文件，则此项会被配置文件中的值覆盖。 |
| const char * driver | 底层驱动选择，如wext、nl80211等；如果设置NULL 则使用默认driver |
| const char *driver_param | 驱动参数 ;//如果配置文件没有设置，则使用该参数作为驱动参数；如果配置文件有设置，则此项会被配置文件覆盖。 |
| const char * ifname | 网络接口设备名，如wlan0 |
| const char * bridge_ifname | 桥接时使用，如br0，较少使用。 // 可选的桥式接口名称，如果允许额外的interface 接收EAPOL 可以设置该项，较少使用。 |
| int p2p_mgmt | p2p管理。 //指示wpas_p2p_init() 是否必须呼叫该接口，主要用于当驱动支持专用P2P Device interface 而不是network interface 时。 |
2.7.3 wpa_params 结构说明：
- 该结构用于wpa_supplicant_init 中，主要是运行的参数。
- 定义在wpa_supplicant/wpa_supplicant_i.h 中
| 结构成员 | 成员作用 |
|---|---|
| int daemonize | 是否在后台运行wpa_supplicant 程序 |
| int wait_for_monitor | 在wpa_supplicant starting 前是否等待monitor program |
| char *pid_file | 指定PID File 的路径。 //如果daemonize 和该值设置，则后台进程也将会写入特定文件。 |
| int wpa_debug_level | 设置debug level, 比如MSG_INFO |
| int wpa_debug_show_keys | 在debug信息中是否包含关键信息。开发阶段和debug 阶段可以打开，正常关闭 |
| int wpa_debug_timestamp | 在debug 信息中是否包含时间信息 |
| char *ctrl_interface | 全局ctrl_iface 路径/参数 |
| char *ctrl_interface group | 全局ctrl_iface group |
| int dbus_ctrl_interface | 使能DBus control interface |
| const char *wpa_debug_file_path | 指定debug file, 如果设置NULL则使用标准输出 |
| int wpa_debug_syslog | 通过syslog使能log 输出 |
| int wpa_debug_tracing | 通过linux tracing 使能log 输出 |
| char *override_driver | 在动态interface 使用该参数值覆盖driver parameter,强迫使用特定的driver wrapper. |
| char *override_ctrl_interface; | 在动态interface 中，使用该参数覆盖ctrl_interface 参数 |
| char *entropy_file | 配置wpa_supplicant自己的entropy 存储当重新启动时 |
| char *conf_p2p_dev | 通常设置为NUll |
2.7.4 wpa_supplicant 结构说明：
- 一个interface 对应一个wpa_supplicant
- wpa_supplicant 定义在wpa_supplicant_i.h 中
| 结构成员 | 成员作用 |
|---|---|
| struct wpa_global *global | 指向wpa_global 对象 |
| struct wpa_supplicant *next | 进程内所有wpa_supplicant 对象都保存在一个单项链表中 |
| struct l2_packet_data *l2 | 处理EAP和EAPOL 信息 |
| unsigned char own_addr[ETH_ALEN] | 地址 |
| char ifname[100] | ifname 如wlan0 |
| char *confname | 配置文件，wpa_supplicant.conf |
| struct wpa_conf *conf | !! 从配置文件中解析出的配置信息 |
| int countermeasures | |
| u8 bssid[ETH_ALEN] | 表示当前supplicant 所连接诶的无线网络BSSID |
| u8 pending_bssid[ETH_ALEN] | 表示当前supplicant 还处于关联状态时，目标BSSID |
| int disconnected | 表示此supplicant 是否被禁止链接到无线网络 |
| struct wpa_ssid *current_ssid | 当前使用的wpa_ssid 对象 |
| struct wpa_bss *current_bss | 当前使用的wpa_bss对象。 //wpa_bss 对象是无线网络在wpa_supplicant 的代表，包括无线网络的频率， 心跳间隔，capability 信息等 |
| int pairwise_cipher | 当前supplicant单播数据加密类型 |
| void *drv_priv | 驱动对应上下文信息。driver i/f 接口定义了两个初始化函数，比nl80211 为例有global_init 和init2. init2 返回driver wrapper 上下文信息保存在此结构中 |
| void *global_drv_priv | 驱动对应的全局上下文信息。 而global_init 返回值为driver wrapper 全局上下文信息，则保存到wpa_global 的drv_priv 中。 |
| int sched_scan_timeout | 计划扫描timeout时间 。该变量与定时扫描功能有关，要求kernel version > 3.0 的wifi 驱动支持。 启动定时扫描需要设置扫描间隔 |
| const struct wpa_driver_ops *driver | 此supplicant 对应的驱动对象 |
| struct wpa_sm *wpa | wpa 状态机 |
| struct eapol_sm *eapol | eapol 状态机 |
| struct ctrl_iface_priv *ctrl_iface | 此supplicant 对应的控制接口对象 |
| enum wpa_states wpa_state | ！！！！ supplicant 当前的状态 (详见解释) |
| struct wpa_blacklist *blacklist | //黑名单，wpa_supplicant 不再连接黑名单中的网络 |
| const struct bgscan_ops *bgscan | background 扫描功能 。与后台扫描及漫游技术有关，为增加AP无缝切换，可以bgscan 当发现AP信号强度低于某个阈值时就切换到信号更强的AP。 |
wpa_states 取值：
- WPA_DISCONNECTED: 当前未连接任何无线网络
- WPA_INTERFACE_DISABLED:当前ｗpa_supplicant 所使用的网络设备被禁用
- WPA_INACTIVE:表示当前wpa_supplicant 没有可连接的无线网络，比如周围无无线网络，或周围有无线网络但没有配置信息（如无设置密码）不能发起认证和关联请求。
- WPA_SCANNING: 当前wpa_supplicant 正在扫描无线网络中
- WPA_AUTHENTICATING: 当前wpa_supplicant 正在身份验证中
- WPA_ASSOCIATING: 当前wpa_supplicant 正在关联过程中
- WPA_ASSOCIATED: 表明此wpa_supplicant 成功关联到某个AP
- WPA_4WAY_HANDSHAKE: 表明此wpa_supplicant 处于4次握手处理过程中。PSK （WPA/WPA2-personal）策略 STA 收到第一个EAPOL 数据包就进入该状态，而WPA-Enterprise 完成身份验证就进入此状态。
- WPA_GROUP_HANDSHAKE:表明STA处于组秘钥握手协议处理过程中。STA完成4次握手并收到组播秘钥交换第一帧数据后进入此状态。
- WPA_COMPLETED: 所有认证过程完成，wpa_supplicant 正式加入某个无线网络。
2.7.5 wpa_global 结构说明：
- wpa_global 是一个全局性质的上下文信息。
- wpa_global 对象通过wpa_supplicant_init()获得
- 定义在wpa_supplicant_i.h 中
| 结构成员 | 成员作用 |
|---|---|
| struct wpa_supplicant* ifaces | ifaces 指向wpa_supplicant 对象链表，一个interface 对应一个wpa_supplicant 对象。 |
| struct wpa_params params | 运行参数 |
| struct ctrl_iface_global_priv* ctrl_ifaces | 全局控制接口的信息，包含一个用于通信的socket 句柄 |
| void **drv_priv | drv_priv 包含driver wrapper 所需的全局上下文信息 |
| size_t drv_count | driver wrapper 中的个数。 |
- wpa_global 有一个全局控制接口，如果设置该接口，其它wpa_interface 设置的控制接口将被替代。
2.7.6 wpa_ssid 结构和说明：
- wpa_ssid 用于存储某个无线网络的配置信息（如支持的安全类型，优先级等）。
- 该结构是wpa_supplicant.conf 中无线网络配置项在代码中的反应
| 结构成员 | 成员作用 |
|---|---|
| struct wpa_ssid *next | 在global list 中下一个network. //该表的HEAD 存储在wpa_config 中ssid |
| struct wpa_ssid *pnext | 在per-priority list 中的Next network. // 该表的HEAD 存储在wpa_config 的pssid |
| int id | network 的唯一标识符。 当network 创建时会分配唯一的id. |
| int priority | priority group. //默认该值都为0，但是有些网络有详细优先级信息，优先级高的网络会更快扫描和连接。 |
| u8 *ssid | 网络热点名称 |
| size_t ssid_len | ssid 的长度 |
| u8 bssid[ETH_ALEN] | 连接AP 时使用，如果是p2p group ,该参数代表GO 的Device Address. |
| u8 *bssid_blacklist | BSSID 的黑名单，不允许连接的网络 |
| u8 *bssid_whitelist | BSSID 白名单，允许访问的BSSID |
| int bssid_set | 当前网路是否有配置BSSID |
| u8 go_p2p_dev_addr[ETH_ALEN] | GO 的P2P Device 地址 |
| u8 psk[32] | psk 共享秘钥 |
| int psk_set | psk 是否配置 ，如果该项配置则psk 使用SSID 和passphrase 参数 |
| char *passphrase | 8-63 个字符， 该变量只和WPA/WPA2-PSK 模式有关，用于存储输入的字符串密码，但规范中要求的也是PSK.，所以WPA_Supplicant 根据会它和ssid 进行一定计算得到最终使用的PSK. |
| char *sae_password | SAE Password |
| int pairwise_cpher | 加密套件，该参数是用于单播数据加密的秘钥类型（即数据收发两方使用的数据加密方法），如CCMP/TKIP/WEP 等 |
| int group_cpher | 用于组播加密的秘钥类型 |
| int key_mgnt | 秘钥管理类型，默然是PSK | IEEE802.X |
| int proto | 该无线网络支持的安全保护类型，有WPA 和RSN. 默认是WPA|RSN |
| int auth_alg | 该无线网络支持的身份验证类型，常用的是包括Open System （如果使用WPA 或RSN 必须选择Open System）和Shared key .定义在defs.h 中 |
| int scan_ssid | 是否使用probe request 扫描此ssid 对应的无线网络 |
| int eapol_flags: | 与WEP Key 有关 |
| struct epa_peer_config eap | eap peer 端的设置信息 |
| int proactive_key_caching | 秘钥暂存功能，与OPC(Opportunistic PMK Caching )技术有关。(1个控制器+多个ap 组成的架构)Sta与同一个ZONE 中的ap0 身份验证得到PMK0 后，当切换到其它AP时不需要再进行身份验证，其它ap1 根据pmk0 得到pmk1.直接进行后面的握手环节 |
| enum wpas_mode mode | 网络模式中的组件类型 |
| int disabled | 0: 无线网络可用；1：禁止使用；2：该无线网络和p2p 有关 |
pairwise_cipher 常用加密套件:
wpa_supplicant/src/common/defs.h
#define WPA_CIPHER_NONE BIT(0)
#define WPA_CIPHER_WEP40 BIT(0)
#define WPA_CIPHER_WEP104 BIT(0)
#define WPA_CIPHER_TKIP BIT(0) //加密套件TKIP
#define WPA_CIPHER_CCMP BIT(0) //加密套件CCMP
key_mgmt:
该成员和802.11 中的AKM suit 相关。AKM(Authentication and key management 身份验证和秘钥管理) suite 定义一套算法用于Supplicant 和Authenticator 之间交换身份和秘钥信息。
定义在wpa_supplicant/src/common/defs.h
默认的AKM suite 是PSK+802.X, 在wpa_supplicant/config_ssid.h
wpas_mode:
- WPAS_MODE_INFRA=0: 代表基础网络结构的STA
- WPAS_MODE_IBSS=1;代表IBSS 网络的模式
- WPAS_MODE_AP=2;代表基础结构型网络中的AP
- WPAS_MODE_P2P_GO=3; 代表GO。
2.7.7 eloop 事件循环 相关 结构和API
| 结构/API | 含义 |
|---|---|
| struct eloop_data() | |
| eloop_register_read_sock() | 注册读事件， 当socket 上有读事件就会触发handle 函数 |
| eloop_register_sock() | 注册读，写，异常，timeout 事件,根据传入参数决定 |
| eloop_register_signal() | 注册信号事件 |
| eloop_sock_table_set_fds() | 将外界设置的读、写、异常等事件添加到fd_set 中去 |
| eloop_sock_table_dispatch(&eloop.reads, rfds) | 处理读事件，写，异常事件类似。 |
wpa_supplicant.c wpa_supplicant_init_iface() 根据配置文件初始化interface
2.7.7 driver 相关结构及API
supplicant/src/driver/driver.c 中
const struct wpa_driver_ops *const wpa_drivers[]={&wpa_driver_nl80211_ops, // 获取热点等对应接口......
}
wifi spec 下载网址：
WPA3-Specification 下载：WPA3_SPEC
https://www.wi-fi.org/download.php?file=/sites/default/files/private/WPA3_Specification_v3.0.pdf
