WiFi四部握手

术语

PTK（Pairwise Transient Key）：成对传输密钥，用于单播数据的加密和解密，

GTK(Group Temporal Key)：组临时密钥，用于组播数据的加密和解密

PMK(pairwise master key)：成对主密钥

AA: client的MAC地址 SPA：

AP的MAC地址 ANonce：

AP产生的随机数 SNonce：Client产生的随机数

导出公式

PMK=pdkf2_SHA1(passphrase, SSID, SSID_length, 4096),

passphrase就是用户连接无线时输入的密码

PTK=SHA1_PRF(PMK,Len(PMK),"Pairwise key expansion",MIN(AA,SA)||MAX(AA,SA)||MIN(AN,SN)||MAX(AN,SN))

目前常见的PTK有两种CCMP和TKIP，其长度如下图：

 

TKIP和CCMP的PTK被分成下面部分

1.EAPOL KCK(key confirmation key) 密钥确认密钥,用来计算密钥生成消息的完整性

2.EAPOL KEK(key Encryption key)  密钥加密密钥,用来加密密钥生成消息

3.TKIP TK(CCMP TK)  这部分是正真用来进行数据加密的

4.TKIP MIC key 用于Michael完整性校验的(只有TKIP有)

GMK主组密钥(group master key)以作为临时密钥的基础 和成对密钥一样扩展获得GTK (groupTransient Key) ，公式如下:

GTK=PRF-X(GMK,"Group key expansion",AA||GN) 

GN - Authenticator生成的 Nonce 

AA - Authenticator MAC地址

注意和成对密钥扩展不同的是没有supplicant的 AA,AN

 

4步握手流程

 

每个STA都有一个独立的PTK，所有STA共同拥有一个相同的PTK，我们比较常见的TKIP和CCMP混合加密，前者用于兼容老旧设备，后者用于新设备的加密解密，一般来说为了兼容不同的版本，GTK会使用TKIP加密（因为GTK是所有设备共享的），PTK一般TKIP和CCMP混合，不同终端可根据实际进行协商使用CCMP或者TKIP