WIFI協議基礎

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2026年9月4日
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視頻概述
AI 生成本视频详细讲解了IEEE 802.11无线局域网的帧结构与工作流程。内容涵盖了控制帧(RTS/CTS、ACK)、管理帧(Beacon、探测帧)的功能,以及工作站接入网络时经历的扫描、认证、关联及四路握手等关键步骤。
RTS是用來獲得媒介的控制權
或者說是解決隱藏中斷的問題
同時它也是說預定媒介使用時間
以便傳輸大型幀了
可能對於某些小幀的話會直接發送
它不需要RTS來預定
至於多大的一個大型幀的話
它是由廠商自己自定義的
在網卡的驅動程序裏面
應該是可以改它的預值的
其次RTS的話就是說單波幀使用
廣播幀和主播幀的話就是說不再使用RTS
然後再看一下這個CTS
CTS的話它就是用來回應RTS的
那如果你沒有發出RTS就不會回應CTS
那與一般的Mac幀相比的話
它其實是沒有數據段的
其實它也不需要數據段
因爲它根本就不帶數據
然後CTS的話它的地址
因爲它是用來回應RTS的
所以它的地址的話
它填裝的就是
之前RTS發送端的一個地址
然後它的那個媒介預定字段的話
它是也是可以設置
只能預定一個媒介的使用時間
然後控制幀講完了RTS的CTS
然後其實可以再看一下
這個ACK和這一個PS破幀
ACK的話就主要是用來
對那個Data幀進行一個回應
就是做一個正面確認
對於發送端也如果沒有收到
一個ACK的話
它是認爲發送失敗
會進行重傳的
那ACK幀的一個格式
也是非常的簡單
它相對於
基本的一個8601幀來講的話
它是非常簡單的
它就只還有一個地址段
和一個幀頭控制
等等調研等
它地址段的話
它填裝的就是
發送端發送過來的一個人地址
也就是它的一個目的地址
管理幀它的類型就比較多了
工作站它需要接入網絡的時候
它要掃描認證關聯
等都需要用到管理幀
還有就是AP在進行一個
廣播back幀
它那個back幀
它其實也是一個管理幀
主要的管理幀的話就
就如表中所示
在不同的階段發揮不同的作用
然後管理幀的格式的話
就如上圖所示
它所有的一個Mac頭
它其實是一樣的
但它幀頭控制這段裏面的
一個類型不一樣
就決定了它是不同類型的管理幀
就可能是back幀
也可能是探測請求幀
對於不同類型的管理幀的話
它裏面的DA字段
它指的就是一個幀的目的地址
然後SA的話
它指的就是幀的一個原地址
那BSSID它指的就是
那收到廣播後主播管理幀
它就會用BSSID來過濾
那只有來自當前
所關聯的BSSID的時候
纔會被送到Mac的一個管理層
那唯一例外的就是back幀
它是用來宣佈那個網絡存在的
講完幀的一個層的細節
就是說讓我們大概知道了有哪些幀
比如說它的一個數據幀
控制幀
管理幀
以及基本的一個幀格式
然後我們就來看一下
這個WiFi的一個工作流程
這個圖在講
層的細節的時候已經看到過一次
WiFi的一個大致工作流程的話
就是最先開始進行的一個掃描
認證
關聯
這個掃描其實你可以
影響到你日常生活中
平時你打開手機
打開WiFi
然後掃描出來一系列的一個網絡名稱
然後就進行一個聯網
然後下面的一個
EAPOL的話
它其實是一個前級認證
那正常情況下
我們使用個人模式的話
它是不需要進行一個這個階段
只有安全場景很高的情況下
它需要用到
使用到這一個認證
它需要認證服務器的
然後最後面
就是進行一個思路握手
那思路握手
主要作用就是交換密鑰
那密鑰交換完畢之後
就可以進行數據收發
首先看一下這個掃描
掃描的話
對於AP來講的話
它是在不斷地廣播的一個貝殼幀
大約的話就是100毫秒一次
或者說是說
它可以收到
你要連接WiFi的一個工作站
發送的一個探測請求針
當它收到這個探測請求針之後
進行回應
所以AP主要就做這兩件事情
在掃描過程中
然後對於工作站
Spatial而言的話
它又分爲兩種情況
它的一個主動掃描和被動掃描
那首先看一下它的被動掃描
被動掃描的話
它其實就是說
它不主動發送任何針
它就跳到某個信道
它就監聽一下
看這個信道有沒有說貝殼針
它如果收到這個信道的貝殼針
它就把它記下來
那最後的話
它把它記下來的貝殼針
它就會生成一個掃描列表
然後Spatial的一個主動掃描的話
它就是說
它主動地尋求網絡
它就在某個信道
廣播它的一個探測請求針
在這個信道上面
如果某段時間內的話
AP收到這個探測請求針
它就會回應一個探測回應針
那麼這個時候Spatial
收到了AP回應的探測回應針之後
那麼就把它記到一個掃描列表裏面
最終會生成一個結果列表
然後掃描
掃描完了之後就進行認證
86.11的話是兩種
一個是開放系統
一個是一共享密鑰
但是一共享密鑰的話
它的一個安全性能的問題
所以目前已經被淘汰了
那其實認證這個階段的話
它其實也沒做什麼事情
形同虛設
那802.11它要求工作站
在傳輸針之前要進行一個
確認身份信息
802.11的身份
身份驗證的話
它是不能提供真正有意義上的一個
網絡安全的
就像我剛纔說的它形同虛設
因爲它沒有傳遞任何的
有價值的消息
也沒有進行一個相互認證
就是單相認證
就是打算加入某個網絡的一個工作站
它就必須要通過身份認證
然後就告訴網絡自己的身份
但是網絡它是沒有這個義務
向工作站證明自己的身份
然後在開放系統
身份驗證過程當中
接入點
並未驗證
移動工作站的真實身份
只是做作表面文章
但是爲什麼還要處在這個階段
它其實是爲了向前兼容的
認證完了就進行關聯
關聯操作的話
它是由移動工作站發起的
一旦移動工作站
它於接入點完成身份驗證
那麼便會送出關聯請求證
那麼未經身份驗證的工作站的話
它如果送出這個身份驗證的話
其實AP接到身份驗證之後
它是不是會取消它的關聯
就是說你只有認證過了
你才能夠關聯
那麼關聯成功之後
接入點的話就會回應這個工作站
就告訴你你關聯成功了
這個時候就可以開始進行
其他的處理了
所以說它前面都是三個步驟
就是掃描認證關聯
然後關聯結束了
就可以開始思路握手交換密鑰了
如果對於這種安全級別
比較高的場景的話
那就需要還進行一個APOA
它就需要一個認證服務器
通過認證服務器
解除那個PNK和GNK
這個場景用的是比較少
那麼它大概主要的步驟也就是說
最先開始它的一個申請者
它就啓動認證
發送它的一個認證信息
給它的一個認證者
認證者它什麼也不做
它就起了一個轉發作用
然後它就把這個認證信息
轉給了一個認證服務器
認證服務器就比對
根據之前的數據庫去比對
如果從數據庫裏面比對出
這個用戶存在的話
那麼這個時候它就會返回
關於這個用戶的一個數據包
到了申請者這邊
它將這個數據包進行一個加密
然後再返回給這個認證服務器
認證服務器再用自己的密鑰
再進行一個加密
然後判斷一下
看兩個是不是一樣的
如果是一樣的話
它就認爲這一個用戶
它是一個合法用戶
那這樣的話它就可以
完成一個對這個用戶
進行一個認證的一個過程
叫企業級認證
就是優先級更高
安全性更高
如果是個人模式的話
它其實是不需要
經過這個認證過程
個人模式的話
它平常我們在進行連WiFi的時候
是需要知道這個WiFi的名稱
然後再輸入密碼
那這個過程
它其實就是利用
這個WiFi名稱和密碼
它去算出那一個
算出它的那個PNK
然後思路握手過程當中
它就是用這個PNK
來解除這個PDK的
那麼解除了這個PDK的話
它最後要用到這個PDK
然後再派生出一些
其他的密鑰
來進行一個數據交
在數據交互過程當中
進行一個解密操作
所以說思路握手
主要作用就是交換密鑰
那前面講了
一個掃描的正關聯
如果是說
安全級別比較高的場景的話
需要企業級認證
那否則的話就是個人模式
就是輸入你的WiFi名稱和密碼
然後完成思路握手
然後算出密鑰
那麼到了這裏的話
基本上就已經連上了
然後連上WiFi之後
就可以進行一個數據傳遞
那基本上WiFi的工作流程
就是這樣
然後最後再列出一些參考文獻
來幫助大家對這一個
WiFi的基礎協議的一個學習
806.11無線權威指南的話
它講的是一些
806.11a 806.11b
和806.11g的一個基礎協議
然後的話
第二本書的話
是講解一個提高
存儲量的一些措施
好就到這
