WPA2-PSK協議介紹

一、WPA2-PSK介紹

WPA2-PSK是Wi-Fi Protected Access II Pre-Shared Key的縮寫，是Wi-Fi安全聯盟推出的一種Wi-Fi網絡加密標準，目的是為Wi-Fi網絡提供更好的安全性和保護用戶的隱私。WPA2-PSK是當前最為常用的Wi-Fi加密協議之一，其主要的安全特性包括數據加密、訪問控制和認證機制。

二、WPA2-PSK的數據加密機制

WPA2-PSK使用的數據加密機制是Advanced Encryption Standard（AES）算法，該算法已被美國政府採納為加密標準，加密強度高、安全性強，能夠有效地對網絡傳輸的數據進行保密。

# 示例代碼：
import hashlib
import hmac
import random

def generate_key(ssid, passphrase):
    # 將SSID和passphrase合併
    data = ssid.encode() + passphrase.encode()
    # 通過PBKDF2算法生成256位的加密密鑰
    key = hashlib.pbkdf2_hmac('sha256', data, b'salt', 4096, 256 // 8)
    # 將密鑰轉換為16進制字符串
    return ''.join('{:02x}'.format(x) for x in key)

def generate_nonce():
    # 生成隨機數作為nonce
    return ''.join('{:02x}'.format(random.randrange(256)) for _ in range(32))

def generate_pmk(ssid, passphrase):
    # 生成256位的加密密鑰
    key = generate_key(ssid, passphrase)
    # 將密鑰轉換為二進制格式
    key = bytes.fromhex(key)
    # 使用HMAC-SHA1算法生成PMK
    pmk = hmac.new(key, ssid.encode() + b'\0' + nonce.encode(), 'sha1').digest()
    # 將PMK轉換為16進制字符串
    return ''.join('{:02x}'.format(x) for x in pmk)

三、WPA2-PSK的訪問控制機制

WPA2-PSK的訪問控制機制是基於MAC地址過濾的，即只有預先設置的MAC地址才能夠連接到該Wi-Fi網絡。管理員可以通過管理界面添加和刪除MAC地址，從而控制網絡的訪問權限。

# 示例代碼：
import subprocess

def add_mac(mac):
    # 添加MAC地址到過濾列表
    subprocess.run(['iw', 'dev', 'wlan0', 'set', 'macaddr', mac])

def remove_mac(mac):
    # 從過濾列表中移除MAC地址
    subprocess.run(['iw', 'dev', 'wlan0', 'set', 'macaddr', '00:00:00:00:00:00'])

def get_mac_list():
    # 獲取過濾列表中的MAC地址
    result = subprocess.run(['iw', 'dev', 'wlan0', 'station', 'dump'], stdout=subprocess.PIPE)
    # 解析結果，獲取MAC地址列表
    return [line.split()[1] for line in result.stdout.decode().split('\n') if 'Station' in line]

四、WPA2-PSK的認證機制

WPA2-PSK的認證機制是基於預共享密鑰（Pre-Shared Key，PSK）的，即管理員在Wi-Fi路由器上設置一個密碼（PSK），每個連接到該Wi-Fi網絡的用戶都需要提供該密碼才能夠獲得訪問權限。管理員可以通過定期更換PSK來提升網絡的安全性。

# 示例代碼：
import subprocess

def set_psk(psk):
    # 設置Wi-Fi網絡的PSK
    subprocess.run(['wpa_passphrase', 'ssid', psk])

def get_current_psk():
    # 獲取當前Wi-Fi網絡的PSK
    result = subprocess.run(['grep', 'ssid=', '/etc/wpa_supplicant.conf'], stdout=subprocess.PIPE)
    # 解析結果，獲取當前PSK
    return result.stdout.decode().split('psk=')[1] if 'psk=' in result.stdout.decode() else None

def rotate_psk():
    # 生成隨機的32位字符串作為新的PSK
    new_psk = ''.join('{:02x}'.format(random.randrange(256)) for _ in range(32))
    # 更新Wi-Fi網絡的PSK
    set_psk(new_psk)
    # 返回新的PSK
    return new_psk