wpa_supplicant（转）

wpa_supplicant代码初探收藏

 这几天在尝试把wpa_supplicant移植到windows ce上，替换微软的WZC。先把源代码down下来，了解了一下大致的结构。

 

 wpa_supplicant运行的整个核心就是eloop_run函数。这个函数负责处理应用程序的请求和数据链路层发来的EAPOL数据。eloop的针对不同的平台有好几个实现版本，我这里只讨论针对WIN32的eloop_win.c版本。

 外部需要通过调用eloop_register_event或者eloop_register_read_sock来注册一个回调函数，并绑定了一个相应的事件。eloop会等待每一个事件的发生，并在事件发生时调用相应的回调函数进行处理。

 

 所有与平台相关的网络驱动程序接口，都被通过wpa_driver_ops结构抽象成统一的接口，不管你是WEXT或者NDIS。因此也实现了平台无关性。

 

 此外，wpa_supplicant与应用层通信的方式多种多样，有pipe、socket，你也可以实现自己的方式。只需要实现几个基本的函数就可以了：

  wpa_supplicant_global_ctrl_iface_init

  wpa_supplicant_global_ctrl_iface_deinit

  wpa_supplicant_ctrl_iface_init

  wpa_supplicant_ctrl_iface_deinit

  wpa_supplicant_ctrl_iface_wait

 比如我在CE上就把wpa_supplicant作为一个stream device或者service来运行，上层应用通过文件系统接口来与之进行交互。

 

 

初始化过程：

 

1. 初始化wpa_supplicant，调用下面这个函数：

struct wpa_global * wpa_supplicant_init(struct wpa_params *params)

其中，通过struct wpa_params中的参数可以进行相关配置。

 

2. 通过调用wpa_supplicant_add_iface来将ctrl interface和driver绑定起来。

 

3. 执行wpa_supplicant_run。

 

 

 

 

本来以为这个东西只有在Atheros的平台上用的，突然发现Ralink的平台也可以用，甚至还看到还有老美把这个东西往android上移植。看来是个好东西，学习一下。
官方的模块框图


一般来说很多模块可以根据需要选用的
EAP methods EAP state machine
如果你不需要支持wpa-enterprise那么这两个模块都不需要编译。
wpa_cli和GUI
这两个可以不要，直接写个控制脚本，把用户的参数变为配置文件，重启wpa_supplicant
driver event
driver event 无线驱动和本程序通讯的接口，一般高级的无线驱动都支持WEXT。就是驱动里面通过wireless_send_event把一些状态信息发到本程序处理。
driver i/f
一些ioctl接口，同样用于无线驱动和本程序之间传递信息。
EAPOL state machine
负责处理PTK 4-way HS和GTK 2-way HS
l2_package
EAPOL和pre auth都要通过这个接口收发包。
configuration
负责处理用户配置文件的模块
大致流程(For WPAPSK)：程序是哪些？
1           读取配置文件
2           初始化配置参数，驱动函数wrapper
3           让驱动scan当前所有bssid(包括wpa AP和non-wpa AP)
4           检查扫描的参数是否和用户设置的相符
5           如果相符，设置associate request ie 通知驱动进行auth assoc步骤
4           Four-way handshake for PTK
5           Two-way handshake for GTK
6           接收AP发出的指令，定期更换GTK

这个程序和madwifi通信主要通过wirelessEXT，其实就是netlink，在madwifi驱动中会调用wireless_event_send这个函数把相关的东西发到wpa_supplicant

WPAPSK配置文件的写法
一般这样写可以兼容WPA和WPA2 CCMP和TKIP
network={
    ssid="myssid "
    key_mgmt=WPA-PSK
    proto=WPA RSN
    pairwise=TKIP CCMP
    psk="myasciipsk"
}

编译方法：
Makefile需要读取一个.config文件，这个文件里面包含交叉编译路径设置，模块配置选项。
参考配置文件For wpapsk madwifi
#*******************************************************
CROSS_COMPILE=/opt/mips-linux-
CC=${CROSS_COMPILE}gcc
CONFIG_DRIVER_MADWIFI=y
CFLAGS += -I../src/802_11/madwifi/madwifi
CONFIG_DRIVER_WIRED=y
CONFIG_IEEE8021X_EAPOL=y
CONFIG_BACKEND=file
#*******************************************************

启动方法(Atheros Driver)：
#创建无线interface模式设置为managed
wlaconfig ath create wlandev wifi0 wlanmode sta
#设置ath0到自动模式，这样scan的时候会扫所有的频道2.4g 5g 11nagb。
iwpriv ath0 mode auto
#设置好配置文件，启动wpa_supplicant
wpa_supplicant –i ath0 –b br0 –c /tmp/supplicant.conf -B
主要参数含义：
ath0是无线interface，通过这个参数，函数就可以通过iotcl调用无线驱动中的接口。
br0 是bridge interface，EAPOL L2 package都通过这个接口收发。
-c 表示配置文件
-B daemonlise

源码关键函数
wpa_supplicant_add_iface
       wpa_supplicant_init_iface
wpa_supplicant_set_driver
              wpa_config_read
wpa_supplicant_init_iface2
       wpa_supplicant_init_eapol
       wpa_drv_init
       wpa_drv_set_param
       wpa_supplicant_init_wpa
       wpa_supplicant_driver_init
              wpa_supplicant_req_scan // trigger scan state

wpa_supplicant_scan

wpa_supplicant_set_suites
wpa_sm_set_assoc_wpa_ie_default  //add wpa rsn ie in associate req

有时候AP会被加到blackList中，主要原因可以参考下面的代码。主要是收到deauth这个event和auth timeout

wpa_supplicant_event_disassoc
wpa_blacklist_add

wpa_supplicant_timeout
wpa_blacklist_add
何时会从黑名单中删除

 

 

 

wpa_supplicant 初始化流程分析

(以下分析基于 wpa_supplicant 0.5.10 版本) 1. 启动命令 wpa supplicant 在启动时，启动命令可以带有很多参数，目前我们的启动命令如下： wpa_supplicant /system/bin/wpa_supplicant -Dwext -ieth0 -c/data/wifi/wpa_supplicant.conf -f/data/wifi/wpa_log.txt wpa_supplicant对于启动命令带的参数，用了两个数据结构来保存， 一个是 wpa_params, 另一个是wpa_interface. 这主要是考虑到wpa_supplicant是可以同时支持多个网络接口的。 wpa_params数据结构主要记录与网络接口无关的一些参数设置。 而每一个网络接口就用一个wpa_interface数据结构来记录。 在启动命令行中，可以用-N来指定将要描述一个新的网络接口，对于一个新的网络接口，可以用下面六个参数描述： -i<ifname> : 网络接口名称 -c<conf>: 配置文件名称 -C<ctrl_intf>: 控制接口名称 -D<driver>: 驱动类型 -p<driver_param>: 驱动参数 -b<br_ifname>: 桥接口名称 2. wpa_supplicant 初始化流程 2.1. main()函数： 在这个函数中，主要做了四件事。 a. 解析命令行传进的参数。 b. 调用wpa_supplicant_init()函数，做wpa_supplicant的初始化工作。 c. 调用wpa_supplicant_add_iface()函数，增加网络接口。 d. 调用wpa_supplicant_run()函数，让wpa_supplicant真正的run起来。 2.2. wpa_supplicant_init()函数： a. 打开debug 文件。 b. 注册EAP peer方法。 c. 申请wpa_global内存，该数据结构作为统领其他数据结构的一个核心， 主要包括四个部分： wpa_supplicant *ifaces   /*每个网络接口都有一个对应的wpa_supplicant数据结构，该指针指向最近加入的一个，在wpa_supplicant数据结构中有指针指向next*/ wpa_params params   /*启动命令行中带的通用的参数*/ ctrl_iface_global_priv *ctrl_iface  /*global 的控制接口*/ ctrl_iface_dbus_priv *dbus_ctrl_iface  /*dbus 的控制接口*/ d. 设置wpa_global中的wpa_params中的参数。 e. 调用eloop_init函数将全局变量eloop中的user_data指针指向wpa_global。 f. 调用wpa_supplicant_global_ctrl_iface_init函数初始化global 控制接口。 g. 调用wpa_supplicant_dbus_ctrl_iface_init函数初始化dbus 控制接口。 h. 将该daemon的pid写入pid_file中。   2.3. wpa_supplicant_add_iface()函数： 该函数根据启动命令行中带有的参数增加网络接口, 有几个就增加几个。 a. 因为wpa_supplicant是与网络接口对应的重要的数据结构，所以，首先分配一个wpa_supplicant数据结构的内存。 b. 调用wpa_supplicant_init_iface() 函数来做网络接口的初始工作，主要包括： 设置驱动类型，默认是wext； 读取配置文件，并将其中的信息设置到wpa_supplicant数据结构中的conf 指针指向的数据结构，它是一个wpa_config类型； 命令行设置的控制接口ctrl_interface和驱动参数driver_param覆盖配置文件里设置，命令行中的优先； 拷贝网络接口名称和桥接口名称到wpa_config数据结构； 对于网络配置块有两个链表描述它，一个是 config->ssid,它按照配置文件中的顺序依次挂载在这个链表上，还有一个是pssid，它是一个二级指针，指向一个指针数组，该指针数组按照优先级从高到底的顺序依次保存wpa_ssid指针，相同优先级的在同一链表中挂载。 c. 调用wpa_supplicant_init_iface2() 函数，主要包括： 调用wpa_supplicant_init_eapol()函数来初始化eapol； 调用相应类型的driver的init()函数； 设置driver的param参数； 调用wpa_drv_get_ifname()函数获得网络接口的名称，对于wext类型的driver，没有这个接口函数； 调用wpa_supplicant_init_wpa()函数来初始化wpa，并做相应的初始化工作； 调用wpa_supplicant_driver_init()函数，来初始化driver接口参数；在该函数的最后，会 wpa_s->prev_scan_ssid = BROADCAST_SSID_SCAN; wpa_supplicant_req_scan(wpa_s, interface_count, 100000); 来主动发起scan， 调用wpa_supplicant_ctrl_iface_init()函数，来初始化控制接口；对于UNIX SOCKET这种方式，其本地socket文件是由配置文件里的ctrl_interface参数指定的路径加上网络接口名称； 2.4. wpa_supplicant_run()函数： 初始化完成之后，让wpa_supplicant的main event loop run起来。 在wpa_supplicant中，有许多与外界通信的socket，它们都是需要注册到eloop event模块中的，具体地说，就是在eloop_sock_table中增加一项记录，其中包括了sock_fd, handle, eloop_data, user_data。 eloop event模块就是将这些socket组织起来，统一管理，然后在eloop_run中利用select机制来管理socket的通信。 3. wpa_supplicant 的对外接口分析 对于wpa_supplicant模块的对外接口，主要有以下几种： 3.1. global control interface: 用于配置（增加或删除）网络接口。 3.2. ctrl interface: 与其他外部模块交互的控制接口。 例如，在初始化时，android 平台的wifi.c中的 wifi_connect_to_supplicant函数调用wpa_ctrl_open函数创建两个socket，一个是ctrl interface，另一个就是monitor interface,monitor interface这个接口用于监测从wpa_supplicant发出的event事件。 这两个socket创建成功后，monitor interface 会发送ATTACH到wpa_supplicant模块，wpa_supplicant模块收到后，会将该客户端的socket信息记录下来，用于以后发送事件时用（由于用的是DGRAM的方式）。 3.3. socket for ioctl: 发送命令到kernel space。 3.4. socket (netlink) for interact between kernel and userspace(AF_NETLINK, NETLINK_ROUTE): 接受kernel发送上来的event。 3.5. socket for l2 packet(PF_PACKET): 处理802.1x报文。