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PTK是如何加密WLAN单播数据帧的?

1. References

  • WLAN 4-Way Handshake如何生成PTK?-CSDN博客

2. 概述

在Wi-Fi网络中,单播、组播和广播帧的加密算法是由AP决定的。其中单播帧的加密使用PTK密钥,其PTK的密钥结构如下图所示:

PTK的组成如上图所示,由KCK、KEK、TK组成,每一部分的作用如下所示:

  • EAPOL-Key Confirmation Key (KCK):用于EAPOL消息的完整性校验,确保EAPOL-Key帧在传输过程中未被篡改。
  • EAPOL-Key Encryption Key (KEK):用于加密EAPOL-Key帧中的敏感数据,保护密钥材料。
  • Temporal Key (TK):用于加密数据帧中的实际数据包,保证数据传输的保密性。

2.1 TK加密数据帧的算法

如上描述,TK用于加密单播数据帧,其使用的加密算法是如何确定的了?其实使用那种加密算法进行单播帧的加密,在AP开启时就已经决定了,也能从Beacon报文中清晰的看到,具体如下所示,是一个WPA2-PSK CCMP的示例,从图中我们可以看出"Pairwise Cipher Suite"使用的是CCMP-128的算法,所以TK加密单播数据帧使用也就是AES-CCMP-128的算法了。具体算法我们这里就不再赘述,有机会再研究。

Note,“Cipher Suite”如下图所示:

2.2 CCMP(CTR with CBC-MAc protocol)

2.2.1 CCMP MPDU format

2.2.2 CCMP cryptographic encapsulation

2.2.3 CCMP decapsulation

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