wpa_supplicant の 4 way handshake (STA側) を読む

wpa_supplicantの動作を理解するためにソースコードを調査しました。

今回はWPAの特徴的な鍵交換のシーケンスである4 way handshakeを行っている部分のデータの流れを調査しました。

まとめ

• 4way handshakeの処理は src/rsn_supp/wpa.cに実装されている。
• wpa_supplicantでは、ドライバから、wpa_supplicant_rx_eapol()を呼ぶことでEAPOLパケットを受信する。
• 受信したEAPOLパケットを処理し、WPAの鍵情報を取り出し、パケットを作成し、l2_packet_send()でパケットを送信する。
• ドライバとしては、パケットの受信、パケットの送信、暗号鍵の設定の APIを使う。

調査対象

• wpa_supplicant 2.5 のソースコード
• https://w1.fi/wpa_supplicant/
• WPAのSTA側 4Way handshakeの部分

4wayの１番めのパケットの受信 から 4wayの２番めのパケットの送信

• Association完了後にAPから4wayの１番めのパケットをSTAに送信する。
• ドライバは受信したパケットをwpa_supplicant_rx_eapol()でwpa_supplicantに渡す。
• wpa_sm_rx_eapol() で下記の処理をする。
  • wpa_supplicant_verify_eapol_key_mic()でMICをチェック
  • wpa_supplicant_decrypt_key_data()で鍵データを復号
  • - HMAC_MD5_RC4 ならrc4_skip()
  • - HMAC_SHA1_AESならaes_unwrap()
  • wpa_supplicant_process_1_of_4()
  • - wpa_supplicant_get_pmk()でPMKを取得
  • - wpa_derive_ptk()でPTKを計算
  • - wpa_supplicant_send_2_of_4()で２番めのパケットを送信
  • - wpa_eapol_key_send() でeapolパケットを送信
  • - wpa_sm_ether_send()
  • - wpa_sm->ctx->ether_send()
  • - wpa_ether_send()
  • - l2_packet_send() でドライバに送信

4wayの３番めのパケットの受信 から 4wayの４番めのパケットの送信

• wpa_sm_rx_eapol()の途中までは上と同じ
• wpa_supplicant_process_3_of_4()
  • wpa_eapol_key_send() で4番めのパケットを送信
  • wpa_sm_ether_send()
  • wpa_sm->ctx->ether_send()
  • wpa_ether_send()
  • l2_packet_send() でドライバに送信
• wpa_supplicant_install_ptk()でPTKをインストール
• wpa_sm_set_key()
• wpa_driver_wext_set_key() でドライバにPTKを設定
• wpa_supplicant_pairwise_gtk()でGTKの交換

よくわらないとこと

• ステートマシンの制御部分
• どのコンテキストで動作しているのか