21、802.11 第二层动态加密密钥生成解析

802.11 第二层动态加密密钥生成解析

1. 加密密钥概述

在无线网络通信中，加密密钥起着至关重要的作用，用于保护数据的安全性和完整性。802.11 - 2012 标准定义了用于加密的 PTK（Pairwise Transient Key，成对临时密钥）和 GTK（Group Temporal Key，组临时密钥），它们可以是 CCMP/AES 或 TKIP/ARC4 加密方式。GTK 用于单个认证器与所有与之通信的请求者之间。

2. 4 - 路握手协议

4 - 路握手协议是生成用于单播传输加密的成对临时密钥（PTK）和用于广播/多播传输加密的组临时密钥（GTK）的最终过程。在 802.1X/EAP 认证完成后，接入点发送 EAP - Success 帧，随后便可发起 4 - 路握手。认证过程已生成主密钥（PMK 和 GMK），4 - 路握手将利用这些主密钥派生临时密钥。

在详细了解 4 - 路握手过程之前，先明确几个关键术语：
- 伪随机函数（PRF） ：用于对各种输入进行哈希处理，以派生伪随机值。
- 随机数（Nonce） ：仅生成一次的随机数值，与给定的加密密钥相关联。在 4 - 路握手中，有认证器随机数（ANonce）和请求者随机数（SNonce）。

生成成对临时密钥的公式为：

PTK = PRF (PMK + ANonce + SNonce + AA + SPA)

其中，AA 是认证器的 MAC 地址，SP