前言
根据上一节
已经可以抓取无线包头
本节主要详细学习包头
历时2日
1、 radiotap头
- 802.11发射和接收的事实标准
- linux在驱动和API中内建支持radiotap
- 802.11发射前，网卡驱动在802.11头前面添加radiotap头
- 网卡接收802.11时，驱动通知MAC层，此帧头包含radiotap头
- radiotap为802.11帧传递额外信息，厂家可自定义
- 不破坏原始头结构，增加传递的信息
结构
header
- reversion：8bit，值始终为0
- pad：8bit，始终是0，占位
- length：整个radiotap的长度
- present flags：32bit，指示data会出现的内容
data
- MAC timestamp：时间戳
- flags：8bit，一些标记
- data rate：速率
- channel frequency：信道频率
- channel type：信道类型以及详细信息
- SSI signal：信号强度
2、802.11MAC头部
- DU（data unit）：数据单元，信息传输的最小数据集合
- 传递过程逐层封装（encapsulation）
- 一个DU对下层而言是SDU（service data unit），对上层而言是PDU（protiocol data unit）
- MSDU->完整性检查->分帧->添加起始向量->加密->添加MAC头->MPDU
- MPDU+物理头=PPDU（见下图），然后RF发射
802.11的MAC头部如图所示
（1）header
frame control（2bytes）
- protocol version：2bit，值为0,1,2,3
- type：2bit，0是管理帧，1是控制帧，2是数据帧
- subtype：子类型
- toDS：1是STATION到AP
- fromDS：与前者相反，四种组合见图
- more frag：1bit，1是有后续分段
- retry：1bit，1表示重传帧
- power management：1bit，0是活动模式，1是省电模式
- more data：1bit，当AP缓存了至少一个MSDU时，会向省电模式的STATION发生该值为1的帧
- protected frame：1bit，数据载荷为空时值为0
- order：1bit，通常为0，若为1表示数据必须按严格顺序处理
duraiton/ID（2bytes）
- control帧时，作用随type和subtype变化
- PS Poll帧（type=1，subtype=10）时，表示STATION关联AID
- 其他情况下，作为一种载波侦听机制，表示接收下一帧之前需要保持的时间间隔，用于NAV（network allocation vector）计算
MAC layer address（6bytes）
有四种
sequence control（2bytes）
- sequence number：每个帧的编号，0-4095，同一帧不同分段的该值相同
- fragment number：标识分段位置顺序的编号，0-15
（2）frame body（变长）
- 未加密：256bytes上层头+2048data
- WEP：增加8bytes
- TKIP（WPA1）：增加20bytes
- CCMP（WPA2）：增加16bytes
*control类型的没有这个部分
（3）FCS（4bytes）
- 发送端对header和framebody进行CRC计算，结果即为FCS
- 接收端进行相同计算，结果一致，返回ACK，否则丢弃
*wireshark抓包时已经删了FCS
3、控制帧
其type和subtype见图
（1）ACK
- 接收端正确接收数据后向发送端返回ACK
- 每个单播帧都要ACK立刻确认，组播和广播不需要
- 硬件完成，而非驱动层
结构
- type：01
- subtype：1101
- receiver address：6bytes，接收地址
- FCS：4bytes
（2）PS-poll帧
- RF系统的放大器：主要耗电组件
- 省电模式：关闭信号发射器节省电源
- AID：STATION关联到AP时，AP给的association ID
（3）RTS/CTS
- CSMA/CA的一种补充手段
- 降低冲突产生的可能性
- 正式通信前通过请求应答机制，确信通信介质的可用性
- 锁定传输介质和预约通信时间
- 只有在传输长帧时使用：阈值由驱动接口定义
- 过程：A发RTS给B，未发生冲突，B返回CTS给A，然后进行正常数据传输
4、管理帧
如图所示
（1）beacon帧
详细可参考：https://blog.csdn.net/rs_network/article/details/50676786
- AP发送的广播帧，通告无线网络的存在（BSSID、ESSID）
- 发包频率102.4ms（可变）
- 隐藏AP不发SSID广播
- 速率：802.11g
- 信道：11
结构
- IBSSI status：1是AD-HOC，0是infrastructure
- privicy：1是WEP/WPA加密
- ESSID：会展示名称和长度
（2）probe帧
- STATION扫描现有AP
(3)authentication帧
- 身份认证
- 有多个帧交换过程
结构
- algorithm：1是共享秘钥身份验证，0是开放系统身份验证
- seq：1-65535，每次验证过程该值唯一
- challenge text：只有共享秘钥才有
- status code：成功/失败
（4）association帧
- 身份验证成功后，STATION执行关联操作
5、数据帧
- null data：只包含MAC头和FCS，STATION用于声明进入省电模式
结语
本节较为详细的了解了802.11头内容
并通过抓包有些许体会
下一节学习加密算法
