[Native 开发] Android 校园网客户端(1) - idea 的诞生和设计
本系列文章主要记述一个 Android Native App 的开发过程。与其他应用程序不同的是，这个 App 的核心功能主要使用 C/C++ 代码来实现，同时需要手机拥有 root 权限，所以本系列文章的侧重在 Native 开发上。涉及网络协议分析、Linux 网络编程等其他相关知识。最后会总结 Android 平台 Native 开发的一些感想。本篇主要记述 idea 的诞生和设计过程。
一、想法诞生
如今校园里 Android 机油越来越多，3G 生活那个爽啊，QQ、邮件、网页甚至视频。每月虽然有几百兆的流量，但总觉得不够我们折腾，所以每月总有那么几天要格外小心，千万不能超流量。可怜的 Milestone 总是过着插着联通 3G 卡没有流量吃的生活。（所谓装逼...）
绝大多数 Android 机都有 Wifi 功能，同时很多童鞋宿舍里也配备了无线路由器，为什么不用 Wifi 呢，既省流量速度又快？我们是校园网，连上路由器没有用啊，校园网需要拨号认证才能上网啊！（电信网的童鞋邪恶的笑了。神马？你们学校本身就有免费无线校园网？看到屏幕右上角那个小 X 了吗？你现在可以点一下了）
于是，编写一个 Android 下的校园网认证客户端的想法就光荣地诞生了！（全体起立，鼓掌！）
二、实现方式
idea 有了，可是如何去实现呢？首先想到的是，这还不简单，用 Java 写一个应用程序不就得了。可是，校园网认证协议是在 Ethernet 层的，Java 的 Socket 能够发送以太网层数据包吗？不行，所以这种方法行不通。
Android 是基于 Linux 内核的，那么 Linux 下的客户端在 Android 下应该可以使用吧。直接运行显然是不行的，一个是 x86 一个是 ARM，CPU 架构都不同，所以需要重新编译。网上有很多开放源码的第三方客户端，但是几乎都基于 libpcap 库，Android 上并没有现成的 libpcap 库可用。
所以，我们需要先移植 libpcap 库，libpcap 库有了，我们编译好程序，发现不对啊，Android 上运行的程序都是 apk 格式，我们编译出来的是个可执行文件，这可怎么办？很多童鞋肯定想到使用 JNI 来让 Java 调用本地 C/C++ 代码，没错，这也是 Google 童鞋要求的，在 Java 中我们可以声明一个方法为 native，并使用对应的本地代码实现它。不过用过 Android 提供的 JNI 接口的童鞋肯定发现，哇靠，在 C/C++ 代码里面只能使用 C 语言库（bionic）和 OpenGL 库啊，最多再带个 Android Log，这有什么用？是的，对于不想开发游戏的童鞋来说，屁用都没有，想通过本地代码实现设备管理等操作，没门，除非你自己下载 Android 源码，修改好了，编译，写入手机，还得你手机 bootloader 没锁。（像 Motorola 这种厂商真的该骂，依靠开源社区赚钱，不给开放驱动源码不说，还锁定bootloader）
这么说没办法了？办法总是有的，我们伟大的机油们早就不甘于这种束缚了，一般一款机器刚上市，马上就会有另一条新闻：XXX 机已经被成功 root（文章的 source 一般都是 forum.xda-developers.com，大神聚集的圣地啊...）。那么到底什么是 root 呢？root 权限跟 Windows 下的 Administrator 权限可以理解成一个概念，是 Linux 系统中的超级管理员用户帐户，该帐户拥有整个系统至高无上的权利，所有对象他都可以操作，所以很多黑客在入侵系统的时候，都要把权限提升到 root 权限，也就是将自己的非法帐户添加到 root 用户组。手机可以被 root 表示用户可以获得最高控制权限。（难道本身不应该是这样的吗？）对于有 root 权限的手机来说，用户就可以通过命令行运行各种命令。
既然这样，那么我们就可以在已经 root 的手机上运行我们编译好的命令行程序，同时使用 Java 编写好界面，使两者连接到一起，就可以正常工作了！
注意：这里依然不能使用 JNI，因为我们要编写的校园网认证客户端需要发送 sock_raw 类型的数据包，需要使用 root 权限（也就是 uid=0），通过 JNI 运行的本地代码仍然使用应用程序本身的 uid。
三、小结
本篇主要记述了 Android 校园网客户端 idea 的诞生，以及程序的大体的结构，下一篇中将介绍 Android 本地开发环境的搭建和 libpcap 的编译，see you then!
注意：
一、校园网认证协议不通用。中国是个地大物博的国家，虽说主要有华为三康和锐捷两家在做，但每个学校用的协议并不一样。本文实现的是华为三康的 H3C 802.1X 2.20-0247 协议，有兴趣开发不同版本的童鞋可以 PM 我。
二、Android 手机无法修改 Wifi 网卡的 MAC 地址。这个很致命，因为大家都知道，校园网是绑定网卡 MAC 的！据我所知目前只有 HTC 的少数手机可以改。
三、由于上面两点，特别是第二点，所以本系列文章的目的只是单纯的记述开发一个 Android 应用的开发过程，学习性质远大于实用目的。（囧...）
四、开发环境 Windows 7 32bit + Cygwin 1.7.7 + Android NDK r5
