预防WIFI攻击，保证网络安全

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已于 2025-04-14 10:10:22 修改 · 1.8k 阅读

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#网络 #php #安全

于 2025-04-14 10:06:19 首次发布

文章总结（帮你们节约时间）

WiFi协议存在多种安全漏洞，从去认证攻击到KRACK和PMKID攻击，这些都源于协议设计中的历史遗留问题。
ESP32S3微控制器结合Arduino环境，成为强大的WiFi安全研究平台，可用于网络扫描、监控和安全测试。
通过升级到WPA3、启用受保护管理帧(PMF)和采用企业级认证方案，可以有效防御大多数WiFi攻击。
网络安全知识应用于保护自己的网络和合法安全研究，而非干扰他人网络，这既是技术伦理也是法律要求。

引言

想象一下，你正在咖啡厅享受网络冲浪，突然间——啪！连接断了。是网络抽风？还是有人在背后搞鬼？今天，我们将揭开WiFi的神秘面纱，探索那些不为人知的漏洞，并用ESP32S3这把"瑞士军刀"搭配Arduino环境来演示WiFi世界的脆弱性。这不是教你捣乱的指南，而是一次网络安全意识的觉醒之旅！

WiFi协议的演进与漏洞

WiFi技术，这个现代生活的数字氧气，已从最初的802.11标准发展成今天的复杂生态系统。就像房子从茅草屋变成摩天大楼，可安全性呢？每一代协议都试图弥补前代的缺陷，但新的问题总会出现。

IEEE 802.11协议族大家庭详解

802.11（原始标准）：1997年问世，最高速率仅2Mbps，使用2.4GHz频段。这就像数字通信世界的石器时代，简单但功能有限。
802.11b：1999年出现，速度提升到11Mbps，仍然使用2.4GHz频段。这是WiFi开始普及的重要一步，就像自行车取代了步行。
802.11a：同样在1999年发布，但选择了5GHz频段，提供高达54Mbps的速度。然而，由于高频信号穿墙能力弱和早期设备成本高，它并未立即流行。如同一位有才华但不被理解的艺术家。
802.11g：2003年的明星，结合了802.11b的覆盖范围和802.11a的速度（54Mbps），依然在2.4GHz频段工作。这次融合让WiFi迎来了第一次真正的普及浪潮。
802.11n (WiFi 4)：2009年标准化，引入了MIMO（多输入多输出）技术和信道绑定，理论速度飙升至600Mbps，同时支持2.4GHz和5GHz双频段。这就像给汽车安装了涡轮增压器。
802.11ac (WiFi 5)：2014年推出，专注5GHz频段，通过更宽的信道、更高阶的调制方式和多用户MIMO，速度最高可达6.9Gbps。这是WiFi世界的超级跑车时代。
802.11ax (WiFi 6)：最新的标准，不仅追求速度（最高可达9.6Gbps），更注重在多设备环境下的效率。引入了OFDMA和TWT等技术，就像交通系统从单纯提高车速转向改善道路规划和交通灯控制。

漏洞解剖：WiFi的阿喀琉斯之踵

1. 去认证攻击(Deauthentication Attack)

WiFi协议中最致命的设计缺陷之一。在正常情况下，当设备想要断开与接入点(AP)的连接时，会发送去认证帧。问题是，这些管理帧是不加密的，且任何设备都可以发送这些帧！攻击者可以伪造去认证帧，冒充接入点或客户端，强制断开连接。

这就像在一个拥挤的派对上，任何人都可以模仿主人的声音喊："派对结束了，请所有人离开！"而且无论真正的主人说什么，客人们都会相信那个喊叫的声音。

去认证攻击的技术细节：

帧类型：管理帧(Management Frame)
子类型：去认证(Deauthentication)
原因码：可以是任意值，常用1（“unspecified reason”）
目标：可以针对特定设备或广播攻击所有设备

2. KRACK (Key Reinstallation Attack)

2017年震惊安全界的漏洞，它攻击WPA2协议中的4次握手过程。当客户端收到第3条消息时，会安装密钥并重置计数器。但如果攻击者拦截并重放这条消息，客户端会重新安装相同的密钥并重置计数器，这破坏了加密协议的随机性，使得理论上可以恢复加密数据。

这就像锁匠给你一把新锁，但因为安装过程中的失误，导致锁的内部计数器被重置，使得原本应该永不重复的钥匙序列开始循环使用，从而降低了安全性。

KRACK的技术要点：

针对协议实现而非密码强度
影响所有正确实现WPA2的设备
不需要知道WiFi密码
可能导致数据包重放、解密和伪造

3. PMKID攻击

2018年发现的漏洞，针对WPA/WPA2个人版（使用预共享密钥PSK的网络）。攻击者可以捕获单个EAPOL帧中的PMKID（预主密钥标识符），然后离线破解以获取密码。这比传统的4次握手捕获方法更简单，因为不需要等待用户连接。

想象一下，锁匠不小心在锁的外部刻上了密码的哈希值，虽然不是直接的密码，但给了窃贼一个可以在家慢慢破解的线索。

PMKID攻击的特点：

只需捕获一个帧
不需要用户在线
使用字典或暴力破解方法离线计算
特别影响企业路由器和接入点

4. Fragmentation Attack（分片攻击）

通过操纵WiFi帧分片功能，攻击者可以欺骗接收方重组数据，从而注入恶意内容。这类似于一个狡猾的邮递员，在传递分散的信件碎片时悄悄替换了其中几页。

5. Dragonblood漏洞

即使是最新的WPA3协议也不能幸免。2019年发现的Dragonblood系列漏洞影响了WPA3的SAE（同步认证和密钥建立）握手过程，可能导致密码泄露和拒绝服务攻击。

ESP32S3的登场：袖珍威力

这颗小小的芯片，价格不到50元，却能制造网络动荡。为什么？因为它拥有：

强大的双核Xtensa LX7处理器，最高达到240MHz
集成2.4GHz WiFi和蓝牙5.0
硬件加速的加密单元
丰富的GPIO和外设接口
与Arduino环境完美兼容

这不是普通的微控制器，而是口袋里的网络安全实验室！ESP32S3相比前代ESP32，提供了更强的处理能力和更多的RAM（高达512KB），这让它能够同时处理多个复杂的WiFi操作，完美适合作为网络安全测试的平台。

ESP32S3与Arduino的完美结合

Espressif官方支持在Arduino IDE中开发ESP32系列，这使得即使是编程新手也能快速上手。通过简单的板管理器安装，你就能获得强大的库支持，包括：

WiFi库：轻松控制WiFi连接和操作
ESP32 BLE库：蓝牙功能开发
SPI、I2C等通信库：连接各种传感器和显示屏
ESP32专用功能库：访问ESP32特有的高级功能

打造WiFi干扰器：技术拆解

现在，让我们实际动手，利用ESP32S3在Arduino环境下创建一个WiFi分析和测试工具。

硬件准备

ESP32S3开发板（推荐ESP32-S3-DevKitC-1或XIAO ESP32S3）
外置天线（可选，但会提升信号范围）
USB数据线
小型OLED显示屏（可选，用于实时显示信息）
电池组（可选，用于便携操作）

软件环境配置

Arduino IDE安装与设置：

2. 下载并安装最新版Arduino IDE
3. 打开首选项，添加ESP32板管理器URL：
   https://raw.githubusercontent.com/espressif/arduino-esp32/gh-pages/package_esp32_index.json
4. 从板管理器安装ESP32支持包（确保选择包含S3支持的最新版本）
5. 选择正确的开发板型号和端口

必要库安装：

工具 -> 管理库 -> 搜索并安装：
- "ESP32 BLE Arduino"
- "WiFi"（Arduino内置）
- "SSD1306"（如果使用OLED显示屏）

WiFi扫描与分析

在开始任何更高级的操作前，让我们先创建一个WiFi扫描器，了解周围的网络环境。这是一个基础但强大的工具，可以显示附近的接入点、信号强度、加密类型和信道。

#include <WiFi.h>

void setup() {
   
   
  Serial.begin(115200);
  
  // 设置WiFi为扫描模式
  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFi.disconnect();
  delay(100);
  
  Serial.println("WiFi扫描开始...");
}

void loop() {
   
   
  int networkCount = WiFi.scanNetworks();
  
  if (networkCount == 0) {
   
   
    Serial.println("没有发现WiFi网络");
  } else {
   
   
    Serial.print("发现");
    Serial.print(networkCount);
    Serial.println("个网络:");
    
    for (int i = 0; i < networkCount; ++i) {
   
   
      // 打印SSID和RSSI
      Serial.print(i + 1);
      Serial.print(": ");
      Serial.print(WiFi.SSID(i));
      Serial.print(" (");
      Serial.print(WiFi.RSSI(i));
      Serial.print("dBm) ");
      
      // 打印加密类型
      Serial.print("加密类型: ");
      switch(WiFi.encryptionType(i)) {
   
   
        case WIFI_AUTH_OPEN:
          Serial.print("开放");
          break;
        case WIFI_AUTH_WEP:
          Serial.print("WEP");
          break;
        case WIFI_AUTH_WPA_PSK:
          Serial.print("WPA-PSK");
          break;
        case WIFI_AUTH_WPA2_PSK:
          Serial.print("WPA2-PSK");
          break;
        case WIFI_AUTH_WPA_WPA2_PSK:
          Serial.print("WPA/WPA2-PSK");
          break;
        case WIFI_AUTH_WPA2_ENTERPRISE:
          Serial.print("WPA2-企业版");
          break;
        case WIFI_AUTH_WPA3_PSK:
          Serial.print("WPA3-PSK");
          break;
        case WIFI_AUTH_WPA2_WPA3_PSK:
          Serial.print("WPA2/WPA3-PSK");
          break;
        default:
          Serial.print("未知");
      }
      
      // 打印信道
      Serial.print(" 信道: ");
      Serial.println(WiFi.channel(i));
    }
  }
  
  // 删除扫描结果
  WiFi.scanDelete();
  
  // 每10秒扫描一次
  delay(10000);
}

这段代码会每10秒扫描一次周围的WiFi网络，并输出详细信息。这是做任何网络安全测试的第一步，让你了解战场环境。

实现去认证攻击（教育目的）

接下来，我们将实现一个基础的去认证帧发送器。这需要使用ESP32原生API，因为Arduino的WiFi库没有提供这么底层的功能。

#include "esp_wifi.h"
#include "esp_wifi_types.h"
#include <Arduino.h>

// 目标AP的MAC地址，格式化为字节数组
uint8_t targetAP[6] = {
   
   0xAA, 0xBB, 0xCC, 0xDD, 0xEE,<

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