前端Js传递数组至服务器端

2020-11-19 23:45

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http://zh.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.11
http://www.hackingexposedwireless.com/doku.php
http://blog.csdn.net/gueter/article/details/4812726
http://my.oschina.net/u/994235/blog/220586#OSC_h2_6
http://h257249.top.sh/simple/?t3.html
http://blog.csdn.net/chengwenyao18/article/details/7176090
http://www.cnblogs.com/aixin0813/p/3208579.html
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目录

1. 802.11标准简介
2. 802.11协议格式
3. Wi-Fi认证过程
4. 802.11标准中的数据安全加密协议

 

 

1. 802.11标准简介

IEEE 802.11是现今无线局域网通用的标准,它是由国际电机电子工程学会(IEEE)所定义的无线网络通信的标准。
其中定义了媒体访问控制层(MAC层)和物理层。物理层定义了工作在2.4GHz的ISM频段上的两种扩频作调制方式和一种红外传输的方式,总数据传输速率设计为2Mbit/s。两个设备可以自行构建临时网络,也可以在基站(Base Station, BS)或者接入点(Access Point,AP)的协调下通信。为了在不同的通讯环境下取得良好的通讯质量,采用CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance)硬件沟通方式
注意:

802.11和Wi-Fi技术并不是同一个东西。Wi-Fi标准是802.11标准的一个子集,并且是Wi-Fi联盟负责管理

我们知道,802.11协议标准是一个系列标准,经过了一些列的发展演变过程

协议 发布年份/日期 Op.标准频宽 实际速度 (标准) 实际速度(最大) 半径范围(室内) 半径范围(室外)
Legacy 1997 2.4-2.5 GHz 1 Mbit/s 2 Mbit/s  ?  ?
802.11a 1999 5.15-5.35/5.47-5.725/5.725-5.875 GHz 25 Mbit/s 54 Mbit/s 约30米 约45米[3]
802.11b 1999 2.4-2.5 GHz 6.5 Mbit/s 11 Mbit/s 约30米 约100米
802.11g 2003 2.4-2.5 GHz 25 Mbit/s 54 Mbit/s 约30米 约100米
802.11n 2009 2.4 GHz or 5 GHz bands 300 Mbit/s (20MHz*4 MIMO) 600 Mbit/s (40MHz*4 MIMO) 约70米 约250米
802.11p 2009 5.86-5.925 GHz 3 Mbit/s 27 Mbit/s 约300米 约1000米
802.11ac 2011.11 5 GHz 433Mbit/s, 867Mbit/s (80MHz), (160MHz为可选) 867Mbit/s, 1.73 Gbit/s, 3.47 Gbit/s, 6.93 Gbit/s (8 MIMO, 160MHz) 约35米[4]

在802.11协议的发展过程中,衍生出了一系列的和安全、加密相关的技术

1. WEP,Wired Equivalent Privacy: 802.11中最早期的加密标准
2. CCMP(CTR with CBC-MAC Protocol): 基于AES的全新加密协议,在IEEE 802.11i中提出
3. WPA(Wi-Fi Protected Access)
4. TKIP(Temporal Key Integrity Protocol)
5. WPA2(Wi-Fi Protected Access 2)

802.11标准将所有的数据包分为3种:

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1. 数据: 数据数据包的作用是用来携带更高层次的数据(如IP数据包,ISO7层协议)。
它负责在工作站之间传输数据
2. 管理: 管理数据包控制网络的管理功能
    1) 信标帧(Beacons): 在无线设备中,定时依次按指定间隔发送的有规律的无线信号(类似心跳包),主要用于定位和同步使用
    2) 解除认证(Deauthentication)数据包 
    3) Probe(request and response)
    4) Authenticate(request and response)
    5) Associate(request and response)
    6) Reassociate(request and response)
    7) Dissassociate(notify) 
管理帧负责监督,主要用来加入或退出无线网络,以及处理接入点之间连接的转移事宜
3. 控制: 控制数据包得名于术语"媒体接入控制(Media Access Control, MAC)",是用来控制对共享媒体(即物理媒介,如光缆)的访问
    1) 请求发送(Request To Send,RTS)数据包
    2) 清除发送(Clear To Send,CTS)数据包
    3) ACK确认(RTS/CTS)  
    4) PS-Poll: 当一部移动工作站从省电模式中苏醒,便会发送一个 PS-Poll 帧给基站,以取得任何暂存帧 
控制帧通常与数据帧搭配使用,负责区域的清空、信道的取得以及载波监听的维护,并于收到数据时予以正面的应答,借此促进工作站间数据传输的可靠性
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这些不同类别的数据包被统称为"数据包类型"。

WLAN有以下三种网络拓扑结构:

1) 独立基本服务集(Independent BSS, IBSS)网络(也叫ad-hoc网络)
2) 基本服务集(Basic Service Set, BSS)网络
3) 扩展服务集(Extent Service Set, ESS)网络

1) AD-Hoc网络

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win7自带的AD-Hoc组建功能,可以让我们很方便的在一个小范围内快速组建"局域网",联网打游戏啥的很方便

2) BSS网络

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对于个人PC来说,使用最多的所谓"无线Wi-Fi"指的就是BSS网络模式,我们通过AP(Access Point)接入点来接入网络

3) ESS网络

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其中,ESS中的DS(分布式系统)是一个抽象系统,用来连接不同BSS的通信信道(通过路由服务),这样就可以消除BSS中STA与STA之间直接传输距离受到物理设备的限制。
根据拓扑结构可以得出802.11的两类服务:

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1. 站点服务SS(每个STA都要有的服务)
    1) 认证(Authentication)
    2) 解除认证(Deauthentication)
    3) 加密(Privacy)
    4) MSDU传递(MSDU delivery)
2. 分布式系统服务DSS(DS特有服务)
    1) 关联(Association)
    2) 解除关联(Deassociation)
    3) 分布(Distribution)
    4) 集成(Integration)
    5) 重关联(Ressociation)
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2. 802.11协议格式

我们知道数据链路层是一个很靠近底层的通信协议,它使用Bit来表示信息(也使用Bit来标识数据包的开始和结束),所以数据链路层的协议格式并没有强制要求一个固定的长度,即802.11协议长度是可变的。不同功能的数据帧长度会不一样。这一特性说明mac802.11数据帧显得更加灵活,然而,也会更加复杂。

mac 802.11的数据帧长度不定主要是由于以下几点决定的

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1. mac地址数目不定,根据帧类型不同,mac 802.11的mac地址数会不一样。比如说 ACK帧仅有一个mac地址,而数据帧有3个mac地址,在WDS模式下,帧头有4个mac地址。
2. 802.11的管理帧所携带的信息长度不定,在管理帧中,不仅仅只有一些类似于mac地址,分片标志之类的这些信息,而且另外还会包括一些其它的信息,这些信息有关于安全设置的,有关于物理
通信的,比如说我们的SSID名称就是通过管理帧获得的。AP会根据不同的情况发送包含有不同信息的管理帧。 
3. 加密(wep,wpa等)信息,QOS(quality of service)信息,若有加密的数据帧格式和没有加密的数据帧格式还不一样,加密数据帧格式还多了个加密头,用于解密用。然则QOS也是同样道理
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0x1: 管理帧协议格式

(Beacon(信标)帧)

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(Probe Request(探测请求)帧)

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(Probe Response(探测响应)帧)

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(ATIM帧)

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(Disassociation(解除关联)与Deauthentication(解除认证)帧)

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(Association Request(关联请求)帧)

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(Reassociation Request(重新关联请求)帧)

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(Authentication(身份认证)帧)

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1. 帧控制结构(Frame Control)
    1) Protocol Version: (协议版本)通常为0
    2) Type: 帧类型,管理帧: 00 
    3) Subtype: 进一步判断帧的子类型 
        3.1) Beacon(信标)帧
        3.2) Probe Request(探测请求)帧
        3.3) Probe Response(探测响应)帧
        3.4) ATIM帧
        3.5) Disassociation(解除关联)
        3.6) Deauthentication(解除认证)帧
        3.7) Association Request(关联请求)帧
        3.8) Reassociation Request(重新关联请求)帧
        3.9) Authentication(身份认证)帧
    4) To DS: 表明该帧是否是BSS向DS发送的帧 
    5) From DS: 表明该帧是否是DS向BSS发送的帧 
    6) More Fragment: 用于说明长帧被分段的情况,是否还有其它的帧,如果有则该值设置为1
    7) Retry(重传域): 表示该分段是先前传输分段的重发帧。 
    8) Power Management: 表示传输帧以后,站所采用的电源管理模式
        8.1) 为1: STA处于power_save模式
        8.2) 为0: STA处于active模式
    9) More Data: 表示有很多帧缓存到站中。即至少还有一个数据帧要发送给STA是设置为1。 
    10) Protected Frame: 表示根据WEP(Wired Equivalent Privacy)算法对帧主体进行加密。如果帧体部分包含被密钥套处理过的数据,则设置为1,否则设置为0 
    11) Order(序号域): 在长帧分段传送时,该域设置为1表示接受者应该严格按照顺序处理该帧,否则设置为0
2. Duration/ID(持续时间/标识)
表明该帧和它的确认帧将会占用信道多长时间,Duration 值用于网络分配向量(NAV)计算 
3. Address Fields(地址域): 
    1) Destination Address
    2) Source Address
    3) BSS ID 
4. Sequence Control(序列控制域): 用于过滤重复帧
    1) MSDU(MAC Server Data Unit), 12位序列号(Sequence Number)
    2) MMSDU(MAC Management Server Data Unit), 4位片段号(Fragment Number)组成 
5. Frame Body(Data): 发送或接收的信息。对于不同类型的数据帧来说,这个域的格式差别较大
    1) Beacon(信标)帧
        1.1) Timestamp(时戳)位: 可用来同步 BSS 中的工作站 BSS 的主计时器会定期发送目前已作用的微秒数。当计数器到达最大值时,便会从头开始计数
        1.2) Beacon interval位: AP点每隔一段时间就会发出的Beacon(信标)信号,用来宣布 802.11网络的存在。我们打开无线连接的时候之所以能看到很多Wi-Fi点就是因为它
        1.3) Capability information位: 发送Beacon信号的时候,它被用来通知各方,该网络具备哪种性能
        1.4) SSID服务集标识(Service Set Identity): 由字节所形成的字串,用来标示所属网络的BSSID,即我们在Wi-Fi连接前看到的接入点名称
        1.5) 跳频参数组合(PH Parameter Set): 包含了加入 802.11跳频(frequency-hopping)网络所需要的参数
        1.6) 直接序列参数集合(DS Parameter Set): 指明网络所使用的信道数
        1.7) 免竞争参数集合(CF Parameter Set): 出现在支持免竞争接入点所发送的 Beacon帧中,并非必须
        1.8) IBSS 参数集合(IBSS Parameter Set): 指明ATIM window (数据待传指示通知信息间隔期间)
        1.9) TIM数据待传信息(Traffic Indication Map): 指示有哪些工作站需要接收待传数据
        1.10) Country: 国家识别码
        1.11) 功率限制(Power Constraint): 让网络得以向工作站传达其所允许的最大传输功率
        1.12) 信道切换宣告(Channel Switch Announcement): 为了警告网络中的工作站即将变换信道
        1.13) 禁声(Quiet): 为了避免与特定的军事雷达技术彼此干扰
        1.14) 发射功率控制报告(TPC Report): 指明链路的衰减情况,可以帮助工作站了解该如何调整传输功率
        1.15) 扩展物理层(ERP)
        1.16) 支持速率(Supported Rates): 无线局域网络支持数种标准速率。当移动工作站试图加入网络,会先检视该网络所使用的数据速率。有些速率是强制性的,每部工作站都必须支持
     ,有些则是选择性的
1.17) RSN强健安全网络(Robust Security Network) 2) Probe Request(探测请求)帧 2.1) SSID服务集标识(Service Set Identity): 由字节所形成的字串,用来标示所属网络的BSSID,即我们在Wi-Fi连接前看到的接入点名称 2.2) Supported Rate(支持速率) 2.3) 扩展支持速率(Extended Supported Rate) 3) Probe Response(探测响应)帧 3.1) Timestamp(时戳)位: 可用来同步 BSS 中的工作站 BSS 的主计时器会定期发送目前已作用的微秒数。当计数器到达最大值时,便会从头开始计数 3.2) Beacon interval位: AP点每隔一段时间就会发出的Beacon(信标)信号,用来宣布 802.11网络的存在。我们打开无线连接的时候之所以能看到很多Wi-Fi点就是因为它 3.3) Capability information位: 发送Beacon信号的时候,它被用来通知各方,该网络具备哪种性能 3.4) SSID服务集标识(Service Set Identity): 由字节所形成的字串,用来标示所属网络的BSSID,即我们在Wi-Fi连接前看到的接入点名称 3.5) 支持速率(Supported Rates): 无线局域网络支持数种标准速率。当移动工作站试图加入网络,会先检视该网络所使用的数据速率 3.6) 跳频参数组合(PH Parameter Set): 包含了加入 802.11跳频(frequency-hopping)网络所需要的参数 3.7) 直接序列参数集合(DS Parameter Set): 指明网络所使用的信道数 3.8) 免竞争参数集合(CF Parameter Set): 出现在支持免竞争接入点所发送的 Beacon帧中,并非必须 3.9) IBSS 参数集合(IBSS Parameter Set): 指明ATIM window (数据待传指示通知信息间隔期间) 3.10) Country: 国家识别码 3.11) FH Hopping Parameters 3.12) FH Pattern Table 3.13) 功率限制(Power Constraint): 让网络得以向工作站传达其所允许的最大传输功率 3.13) 信道切换宣告(Channel Switch Announcement): 为了警告网络中的工作站即将变换信道 3.14) 禁声(Quiet): 为了避免与特定的军事雷达技术彼此干扰 3.15) IBSS 动态选项(IBSS DFS):在 IBSS 中负责动态选频的工作站可以在管理帧中传递 IBSS DFS 信息元素 3.16) 发射功率控制报告(TPC Report): 指明链路的衰减情况,可以帮助工作站了解该如何调整传输功率 3.17) 扩展物理层(ERP) 3.18) 扩展支持速率(Extended Supported Rate) 3.19) RSN强健安全网络(Robust Security Network) 4) ATIM帧 5) Disassociation(解除关联) 5.1) Beacon Code 6) Deauthentication(解除认证)帧 6.1) Beacon Code 7) Association Request(关联请求)帧 7.1) Capability information位: 发送Beacon信号的时候,它被用来通知各方,该网络具备哪种性能 7.2) Listen interval位: 为了节省电池的电力,工作站可以暂时关闭 802.11网络接口的天线。当工作站处于休眠状态,接入点必须为之暂存帧 7.3) SSID服务集标识(Service Set Identity): 由字节所形成的字串,用来标示所属网络的BSSID,即我们在Wi-Fi连接前看到的接入点名称 7.4) Supported Rate(支持速率) 8) Reassociation Request(重新关联请求)帧 8.1) Capability information位: 发送Beacon信号的时候,它被用来通知各方,该网络具备哪种性能 8.2) Listen interval位: 为了节省电池的电力,工作站可以暂时关闭 802.11网络接口的天线。当工作站处于休眠状态,接入点必须为之暂存帧 8.3) Current AP Address位: 使用Current AP Address(目前接入点的地址)位来表明目前所连接的接入点的 MAC地址 8.4) SSID服务集标识(Service Set Identity): 由字节所形成的字串,用来标示所属网络的BSSID,即我们在Wi-Fi连接前看到的接入点名称 8.5) Supported Rate(支持速率) 9) Authentication(身份认证)帧 9.1) Authentication Algorithm Number: 指明认证程序所使用的认证类型 9.2) Authentication Transaction Sequence Number: 用以追踪身份认证的进度 9.3) Status Code: 状态代码用来表示某项过程成功或失败 9.4) 质询口令(Challenge Text): 802.11所定义的共享密钥身份认证系统。会要求移动工作站必须成功解码一段加密过的质询口令。这段质询口令的发送系通过 Challenge Text
    (质询口令)信息元素
6. FCS(CRC): 包括32位的循环冗余校验(CRC),用于检错,注意是检错不是纠错
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0x2: 数据帧协议格式

数据帧的形式取决于网络的形式。帧究竟属于哪种类型,完全取决于subtype(子类型)位,而与其他位是否出现在帧中无关

(IBSS 数据帧的一种)

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(接入点发送(From AP)的帧,数据帧的一种)

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(发送至接入点(To AP)的帧,数据帧的一种)

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(WDS帧,数据帧的一种)

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1. 帧控制结构(Frame Control)
    1) Protocol Version: (协议版本)通常为0
    2) Type: 帧类型,数据帧: 10 
    3) Subtype: 进一步判断帧的子类型,不同类型的数据帧这个字段的格式是不同的
        3.1) IBSS帧
            3.1.1) 0000: Data
            3.1.2) 0010: Null
        3.2) From AP帧
            3.2.1) 0000: Data
            3.2


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