由圖6-7所示的RP協議交互流程可知，Discovery Phase階段之后，STA和AP將通過EAP包交換來完成安全信息協商。WSC規范利用EAP的擴展功能新定義了一種EAP算法，即EAPWSC。EAP-WSC的包格式如圖6-22所示。 :-:  圖6-22　EAP-WSC包格式 對于EAP-WSC來說，圖6-22中各字段取值情況如下。 * Type取值為254，代表EAP包中的內容由Vendor定義。 * 對于WSC來說，Vendor-Id取值為0x00372a，Vendor Type取值為0x0000-0001（WFA中，該值表示Simple-Config）。 * Op-Code及以后的內容由EAP-WSC定義，其取值有六種情況（見表6-5）。 * Flags包含兩個標志位，一個是MF標志位（More Fragments，取值為0x01，代表EAP分片包），另一個是LF標志位（Length Field，值為0x02）。 * 如果LF標志位被設置，則Message Length字段存在。該字段表示Message data的長度。 * Message data為WSC定義的Attribute。和WSC IE類似，WSC規范對不同EAP-WSC包攜帶的Attribute有嚴格要求。 表6-5所示為EAP-WSC Op-Code的取值。 :-:  表6-5 EAP-WSC Op-Code取值說明 EAP-WSC和第4章介紹的4-Way Handshake類似，STA和AP雙方要派生一些Key用于加密所傳輸的信息。 在STA和AP雙方開展EAP-WSC流程前，AP需要確定STA的Identity以及使用的身份驗證算法。該過程涉及三次EAP包交換（參考圖3-38）。這三次包交換的內容分別如下。 * AP發送EAP-Request/Identity以確定STA的ID。 * 對于打算使用WSC認證方法的STA來說，它需要在回復的EAP-Response/Identity包中設置Identity為"WFA-SimpleConfig-Enrollee-1-0"。 * AP確定STA的Identity為"WFA-SimpleConfig-Enrollee-1-0"后，將發送EAPRequest/WSC_Start包以啟動EAP-WSC認證流程。這個流程講涉及M1～M8相關的知識。 下面我們將結合實例來介紹。 >[info] 注意　這些知識也是后續分析代碼時的理論依據，請讀者務必認真體會。 **1、M1和M2** M1消息由STA發送給AP。圖6-23所示為Galaxy Note 2發送的M1消息。 如前文所述，EAP-WSC消息的組成結構也是一個一個Attribute。圖6-23所示的大部分Attribute在前文都已見過了，此處僅介紹黑框中所列的幾個Attribute。 :-:  圖6-23　M1消息示例 * Message Type：代表Enrollee和Registrar發送的消息類型，其可取值從0x01（代表Beacon幀）到0x0F（代表WSC_DONE）。該屬性一般只在EAP-WSC幀中用到。對于M1消息而言，其Message Type取值為0x04。 * UUID-E：代表STA的UUID。MAC Address代表STA的MAC地址。 * Enrollee Nonce：代表STA產生的一串隨機數，它用于后續的密鑰派生等工作。 * Public Key：STA和AP的密鑰派生源頭也是PMK。不過和第4章介紹的PSK不同的是，在WSC PIN法中并沒有使用PSK（PIN碼的作用不是PSK）。雙方采用了Diffie-Hellman[6]（D-H）密鑰交換算法。該算法使得通信的雙方可以用這個方法確定對稱密鑰。注意，D-H算法只能用于密鑰的交換，而不能進行消息的加密和解密。通信雙方確定要用的密鑰后，要使用其他對稱密 * 鑰操作加密算法以加密和解密消息。Public Key屬性包含了Enrollee的D-H Key值。 * Authentication Type Flags和Encryption Type Flags：表示Enrollee支持的身份驗證算法以及加密算法類型。 * Connection Type Flags：代表設備支持的802.11網絡類型，值0x01代表ESS，值0x02代表IBSS。 圖6-24所示為Galaxy Note 2中Authentication Type Flags和Encryption Type Flags兩個屬性的取值情況。 :-:  圖6-24　Authentication/Encryption Type Flags取值示例 圖6-24左圖所示為Authentication Type Flags的取值情況。其中，"WPA"和"WPA2"標志位是"WPA-Enterprise"以及"WPA2-Enterprise"之意。 AP收到并處理M1后，將回復M2。M2的內容如圖6-25所示。 :-:  圖6-25　M2消息示例 圖6-25中，AP的M2將攜帶以下信息。 * Registrar Nonce：Registrar生成的隨機數。 * Public Key：D-H算法中，Registrar一方的D-H Key值。 * Authenticator：由HMAC-SHA-256及AuthKey（詳情見下文）算法得來一個256位的二進制串。注意，Authenticator屬性只包含其中的前64位二進制內容。 >[info] 提示　AP發送M2之前，會根據Enrollee Nonce、Enrollee MAC以及Registrar Nonce并通過DH算法計算一個KDK（Key Derivation Key），KDK密鑰用于其他三種Key派生，這三種Key分別用于加密RP協議中的一些屬性的AuthKey（256位）、加密Nonce和ConfigData（即一些安全配置信息）的KeyWrapKey（128位）以及派生其他用途Key的EMSK（Extended Master Session Key）。 **2、M3和M4** STA處理完M2消息后，將回復M3消息，其內容如圖6-26所示。 :-:  圖6-26　M3消息示例 圖6-26中： * Registrar Nonce值來源于M2的Registrar Nonce屬性。 * E Hash1和E Hash2屬性的計算比較復雜，詳情見下文。 * Authenticator是STA利用AuthKey（STA收到M2的Registrar Nonce后也將計算一個AuthKey）計算出來的一串二進制位。 根據WSC規范，E Hash1和E Hash2的計算過程如下。 1. 利用AuthKey和PIN碼利用HMAC算法分別生成兩個PSK。其中，PSK1由PIN碼前半部分生成，PSK2由PIN碼后半部分生成。 2. 利用AuthKey對兩個新隨機數128 Nonce進行加密，以得到E-S1和E-S2。 3. 利用HMAC算法及AuthenKey分別對（E-S1、PSK1、STA的D-H Key和AP的D-H Key）計算得到E Hash1。E Hash2則由E-S2、PSK2、STA的D-H Key和AP的D-H Key計算而來。 AP收到并處理完M3后將回復M4，其內容如圖6-27所示。 :-:  圖6-27　M4消息示例 由圖6-27可知： * AP將計算R Hash1和R Hash2。其使用的PIN碼為用戶通過AP設置界面輸入的PIN碼。很顯然，如果AP設置了錯誤PIN碼的話，STA在比較R Hash 1/2和E Hash 1/2時就會發現二者不一致，從而可終止EAP-WSC流程。 * Encrypted Settings為AP利用KeyWrapKey加密R-S1得到的數據。 **3、M5和M6** M5消息和M4消息類似，如圖6-28所示。 :-:  圖6-28　M5消息示例 圖6-28所示的Encrypted Settings為STA利用KeyWrapKey加密E-S1得來。 M6消息如圖6-29所示。 :-:  圖6-29　M6消息示例 圖6-29所示的M6消息中，Encryped Settings為AP利用KeyWrapKey加密R-S2而來。 **4、M7和M8** 由M5、M6的內容可知，STA的M7將發送利用KeyWrapKey加密E-S2的信息給AP以進行驗證，如圖6-30所示。 :-:  圖6-30　M7消息示例 當AP確定M7消息正確無誤后，它將發送M8消息，而M8將攜帶至關重要的安全配置信息，如圖6-31所示。 :-:  圖6-31　M8消息示例 圖6-31中，安全配置信息保存在Encrypted Settings中，它由KeyWrapKey加密。WSC規范規定，當Enrollee為STA時（對Registrar來說，AP也是Enrollee），Encrypted Settings將包含若干屬性，其中最重要的就是Credential屬性集合，該屬性集的內容如表6-6所示。 :-:  表6-6 Credential屬性集合的內容 由表6-6可知，當STA收到M8并解密其中的Credential屬性集合后，將得到AP的安全設置信息。很顯然，如果不使用WSC，用戶需要手動設置這些信息。使用了WSC后，這些信息將在M8中由AP發送給STA。 接下來，STA就可以利用這些信息加入AP對應的目標無線網絡了。 **5、EAP-WSC總結** EAP-WSC M1～M8一共涉及8次EAP包交換，每次幀交換的內容如圖6-32所示。 :-:  圖6-32　EAP-WSC幀交換內容 圖6-32對前面幾小節所提到的EAP-WSC幀內容進行了簡化，其中： * Description代表UUID、Manufacturer、MAC地址等信息。 * PKE和PKR代表D-H算法的Enrollee方的Key以及Registrar方的Key。 * M*x代表沒有包含HMAC-SHA-256結果的第X次消息內容。 * HMACAuthenKey代表利用AuthenKey和HMAC-SHA-256算法進行計算。 * ENCKeyWrapKey代表利用KeyWrapKey進行加密。 * “[…]”中的內容為可選信息。 * N1和N2分別代表Enrollee和Registrar的Nonce。 STA處理完M8消息后，將回復WSC_DONE消息給AP，表示自己已經成功處理M8消息。接下來的工作就如圖6-7所示一樣。 * AP發送EAP-FAIL以及Deauthentication幀給STA。STA收到該幀后將取消和AP的關聯。 * STA將重新掃描周圍的無線網絡。由于STA以及獲取了AP的配置信息，所以它可以利用這些信息加入AP所在的無線網絡。 以上對WSC理論知識進行了一番介紹。其中有一些知識點請讀者注意。 * WSC的組成結構。規范中定義了AP、Enrollee和Registrar三大組件。日常生活中比較常見的實體是作為Enrollee的智能手機，以及集成了AP和Registrar功能的無線路由器（StandaloneAP）。 * WSC拓展了802.11 IE的內容，而WSC IE包含了由WSC定義的不同Attribute。了解這些Attribute的作用對于理解WSC非常重要。另外，規范還對管理幀包含什么樣的Attribute有嚴格規定。 * STA和Standalone AP使用RP協議交互的流程如圖6-7所示。另外，請讀者掌握EAP-WSCM1到M8幀包含的屬性及作用。 >[info] 注意　完整的WSC規范所包含的知識點比本節闡述得要多。在此，建議讀者先學完本章內容后再去研讀WSC規范。 下面來看Android中WSC相關的實現代碼。如果讀者真正掌握本節所示知識點的話，下面一節的學習過程將非常輕松。