概述
随着隐私保护要求的不断提高，Android 系统引入了随机 MAC 地址功能，目的是防止利用设备固定的硬件 MAC 地址跟踪用户位置和行为。最初在 Android 8.0 中，随机 MAC 地址主要用于在未连接网络时扫描附近的无线网络；而从 Android 10 起，系统默认在客户端模式、软 AP（热点）以及 Wi-Fi Direct 中启用随机 MAC 地址。随机 MAC 地址技术通过改变设备在连接网络时所使用的地址，从而降低被恶意追踪的风险，同时兼顾了网络连接的稳定性和设备认证需求。
系统架构与工作流程
Android 随机 MAC 地址功能的实现涉及三个主要层次：
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Android 框架层
框架层负责根据系统配置、隐私策略和网络配置生成符合标准的随机 MAC 地址。生成的随机地址需要满足以下条件：-
地址为 48 位，通常以 12 个十六进制字符表示。
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设置“局部管理”（Locally Administered）的位为 1，表示该地址由软件生成而非全球唯一的硬件地址。
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保证单播（unicast）特性，即多播位设置为 0。
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硬件抽象层（HAL）
Android 提供了一系列 Wi‑Fi HAL 接口，用于在硬件和上层框架之间进行通信。具体到随机 MAC 地址功能，HAL 层主要定义了以下方法：-
IWifiStaIface#setMacAddress：该接口用于配置无线局域网接口的 MAC 地址。框架层生成随机 MAC 地址后，通过该接口下发给 Wi‑Fi 驱动。
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IWifiStaIface#getFactoryMacAddress：通过该接口可以获取设备的出厂 MAC 地址（通常通过 ioctl 调用实现）。
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ISupplicantP2pIface#setMacRandomization：用于设置 P2P 模式下是否启用 MAC 随机化。
在标准的 AOSP 实现中，框架层会调用 HAL 层的方法，将生成的随机 MAC 地址传递给硬件层进行设置（https://source.android.com/docs/core/connect/wifi-mac-randomization?hl=zh-cn）。
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驱动及芯片固件层
Wi‑Fi 驱动负责将 HAL 下发的 MAC 地址写入到硬件中，使设备在连接网络时使用新地址。对于大多数设备，芯片厂商会在固件中提供相应支持，因此实际行为可能会受到具体芯片和驱动实现的影响，但标准流程是：由框架层生成随机地址 → 通过 HAL 层传递 → 驱动将地址设置到硬件接口上。
技术细节
随机 MAC 地址的生成
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地址格式与规范
随机生成的 MAC 地址需要遵守 IEEE 802 标准，即 48 位地址，其中局部管理位（第 2 位）必须置 1，表明这是一个本地管理的地址，避免与全局唯一地址冲突；同时，最低有效位（多播/单播位）需保持为 0，确保地址为单播地址。 -
持久化与非持久化随机化
Android 框架支持两种随机化策略：-
持久随机化：默认情况下，系统会根据网络配置（如 SSID、网络安全类型或 FQDN）生成一个持久化的随机 MAC 地址，该地址在设备恢复出厂设置前保持不变。
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非持久随机化：在 Android 12 及更高版本中，某些情况下（例如网络建议应用通过 API 指定）可以使用非持久随机化，即在每次连接时重新生成随机 MAC 地址。
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系统调用流程
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网络连接前的随机地址生成
当设备尝试连接一个 Wi‑Fi 网络时，Android 框架首先根据当前网络的相关配置生成一个符合规范的随机 MAC 地址。 -
调用 HAL 接口设置 MAC 地址
随机生成的 MAC 地址随后由框架层调用 HAL 层的 IWifiStaIface#setMacAddress 接口。该接口内部通常实现了先将接口下线，再设置新地址，最后重新启用接口的流程，以确保新地址能正确生效。 -
驱动和固件的执行
HAL 层将设置命令传递给底层 Wi‑Fi 驱动，驱动将新地址写入无线芯片中。芯片固件随后根据新地址参与网络连接、数据传输等过程。
实现与厂商定制
虽然 AOSP 提供了标准的实现流程，但具体的实现细节可能会因硬件平台、芯片固件和厂商定制而有所不同。例如：
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某些设备可能会在驱动层增加额外的随机化逻辑；
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部分老旧设备在升级到 Android 10 后，可能需要通过设置特定的标志（如
WIFI_HIDL_FEATURE_DISABLE_AP_MAC_RANDOMIZATION）来启用或禁用随机 MAC 地址功能。
总结
Android 随机 MAC 地址功能通过上层框架生成随机地址，并借助 HAL 层接口将地址下发到驱动和芯片固件中，从而在网络连接时使用非全局唯一的地址以保护用户隐私。该功能不仅包括扫描阶段的随机化，还扩展到连接阶段，并支持持久化和非持久化两种模式。尽管具体实现可能会因硬件平台和厂商定制有所不同，但标准流程基本遵循上述架构。此技术有效降低了通过 MAC 地址跟踪用户的风险，同时为企业网络管理和用户隐私保护带来新的挑战和机遇。
参考：
Android 14 的 Wi-Fi 随机 MAC 地址功能：实现机制与技术解析_android 动态mac 地址-CSDN博客