基于ubuntu的wpa_supplicant工具的安装与使用

                                               基于ubuntu的wpa_supplicant工具的安装与使用
wpa_supplicant是WPA Supplicant组件的一个实现，即在客户站中运行的部分。它实现了WPA密钥与WPA认证者进行协商并使用EAP进行身份验证认证服务器。另外，它控制着漫游和IEEE802.11认证/关联的WLAN驱动程序。
wpa_supplicant被设计成一个运行在后台的守护进程，并充当控制无线连接的后端组件。wpa_supplicant包含一个支持单独的前端程序和一个示例基于文本的前端wpa_cli
 
使用WPA与AP关联时，使用以下步骤：
 
- wpa_supplicant请求内核驱动程序扫描相邻的BSS
- wpa_supplicant根据配置选择BSS
- wpa_supplicant请求内核驱动程序关联所选内容
  BSS
- 如果WPA-EAP：集成IEEE 802.1X请求者完成EAP
  认证服务器认证（由代理服务器代理）
  AP中的身份验证器）
- 如果从IEEE 802.1X请求者收到WPA-EAP：主密钥
- 如果WPA-PSK：wpa_supplicant使用PSK作为主会话密钥
- wpa_supplicant完成WPA 4次握手和组密钥握手
  与认证者（AP）
- wpa_supplicant为单播和广播配置加密密钥
- 可以发送和接收正常的数据包
 

第一章 安装

Wpa_supplicant的安装方法有两种：
第一种是在ubuntu中使用命令：
Sudo apt-get install wpasupplicant
该命令可将wpa_supplicant、wpa_cli、wpa_passphrase直接安装。十分方便
第二种是直接在官网下载源代码，编译、安装
 

1.1  使用命令安装

在终端输入sudo apt-get installwpasupplicant

1.2  源码编译安装

下载wpa_supplicant和openssl

由于wpa_supplicant需要使用openssl库，所以需要下载openssl库
下载源码
        http://hostap.epitest.fi/wpa_supplicant/
        下载wpa_supplicant-0.7.3.tar.gz （openssl用到0.7.3提供的补丁）
               #tar xvfz wpa_supplicant-0.7.3.tar.gz
        下载www.openssl.org/source/openssl-1.0.1c.tar.gz
               #tar zxvf openssl-1.0.1c.tar.gz

编译openssl库

1、首先openssl需要用到wpa_supplicant中的补丁（可能不需要）
把wpa_supplicant里面的patches文件夹下的openssl-0.9.8e-tls-extensions.patch文件拷贝到openssl-0.9.8za目录下
运行：
patch -p1 < openssl-0.9.8e-tls-extensions.patch
 
2、如果需要交叉编译，需要在makefile中修改以下三个变量。如下以arm为例
makefile修改 (-为去掉设置， +为新加的设置)
#vi makefile
- CC= cc
+ CC= arm-none-linux-gnueabi-gcc

- AR= ar $(ARFLAGS) r
+ AR= arm-none-linux-gnueabi-ar $(ARFLAGS)r
- RANLIB= /usr/bin/ranlib
+ RANLIB= arm-none-linux-gnueabi-ranlib
Makefile修改完毕
3、编译
#./config
#make 
#make install
编译需要root权限
 
编译过程可能出现错误：
PODdocument had syntax errors at /usr/bin/pod2man
　　原因分析：这是由于OpenSSL 1.0.1e 与 perl5.18 不兼容。
　　解决方法：
　　1、有人验证 安装perl 5.16 可以兼容，安排低版本perl 5.16可以解决问题。
　　2、删除 pod2man文件：
　　sudo rm /usr/bin/pod2man
 
结果：
在/usr/local/ssl目录下安装了ssl库
Openssl安装即完成。
4、拷贝下面文件驱动到目标系统/usr/lib

libssl.a
libcrypto.a
 
openssl 移植完成.
 

编译wpa_supplicant 

1、交叉编译
进入wpa_supplicant-0.7.3.tar.gz解压生成的wpa_supplicant-0.7.3/wpa_supplicant目录中：同样如果需要交叉编译，以arm为例，如果不需要则不用改变
        #cp defconfig        .config  //首先创建配置文件
        #vim .config     //需要交叉编译，修改配置文件
           CC=arm-linux-gcc  -L/usr/local/ssl/lib/
           #CC=/opt/brcm/hndtools-mipsel-uclibc/bin/mipsel-uclibc-gcc
            CFLAGS +=-I/usr/local/ssl/include
            #CPPFLAGS +=-I../src/include -I../../src/router/openssl/include
            LIBS += -L/usr/local/ssl/lib
         #make      
错误1：
../src/drivers/driver_nl80211.c:25:31:fatal error: netlink/genl/genl.h: No such file or directory
compilation terminated.
make: *** [../src/drivers/driver_nl80211.o] Error 1
安装libnl-dev 和libpopt-dev后，编译成功。
 
错误2：
   Has  no member named ‘ssl’
 
是由于编译找不到ssl模块。安装openssl-devel，即解决
openssl-devel和openssl 是什么具体关系
Redhat在封装openssl的时候，把openssl分成了几个部分，执行码部分就是 openssl-1.0.0-27.el6.x86_64 这种包。openssl-devel-1.0.0-27.el6.x86_64这个就是包含了头文件，头文件参考，某些库文件等跟开发相关的东西。mod_ssl-2.2.15-26.el6.x86_64这个不是open ssl 本身的东西，是apache的模块。你在http://www.openssl.org/source/上下载的源码编译安装后得到的东西就是openssl-1.0.0-27.el6.x86_64和openssl-devel-1.0.0-27.el6.x86_64这两个包加在一起的内容。
另外，OpenSSL是分系列的，每个系列下再分版本 a b c d e…… 目前常用的是 0.9.8 1.0.0 1.0.1 三个系列。
RHEL 6.4 是openssl 1.0.0 系列的版本。RHEL 6.5 是 openssl 1.0.1 系列的版本。
Redhat 提供的openssl升级包的版本一般是openssl-1.0.0-27.el6.X.x86_64.rpm 这种。 Redhat 会把OpenSSL发布的补丁整合到现有版本中去，叫做backport。
例如，RHEL 6.4 目前的最新的OpenSSL就是2014-06-05发布的openssl-1.0.0-27.el6_4.4.x86_64.rpm 和openssl-devel-1.0.0-27.el6_4.4.x86_64.rpm 
RHEL 6.5 则是2014-08-13发布的openssl-1.0.1e-16.el6_5.15.x86_64.rpm 和openssl-devel-1.0.1e-16.el6_5.15.x86_64.rpm。因为不同系列的OpenSSL，存在的安全漏洞或者BUG不一定相同，所以版本要根据系列来判断。当然，如果你愿意手动编译安装openssl，那么也可以，只是注意相关软件的依赖。
 
 
经过编译后的wpa_supplicant源程序可以看到两个主要的可执行工具：
wpa_supplicant和wpa_cli。
wpa_supplicant是核心程序，它和wpa_cli的关系就是服务和客户端的关系：后台运行wpa_supplicant，
wpa_cli用来搜索、设置、和连接网络。
       wpa_passphrase：网络配置可以使用wpa_passphrase工具自动生成并添加到配置文件中。
将这三个可执行文件，copy到/usr/local/bin目录下，就可以在全局使用。
 
工具安装成功

第二章 使用

3.1 命令

https://wiki.archlinux.org/index.php/WPA_supplicant#Troubleshooting
该网页有整个使用过程的介绍

3.1.1 wpa_supplicant

用法
 wpa_supplicant [-BddfhKLqqtuvW] [-P<pid file>] [-g<globalctrl>] \
       [-G<group>] \
       -i<ifname> -c<config file> [-C<ctrl>] [-D<driver>][-p<driver_param>] \
       [-b<br_ifname> [-MN -i<ifname> -c<conf>[-C<ctrl>] [-D<driver>] \
       [-p<driver_param>] [-b<br_ifname>] [-m<P2P Device configfile>] ...
 
选项
  -b= 可选的桥接接口名称
  -B= 后台运行
  -c= 配置文件路径
  -C= ctrl_interface 参数（仅在-c不使用的时候使用）
  -i= 接口名称
  -d= 增加调试信息详细程度（-dd显示更多）
  -D= 驱动名称
  -f= 将日志输出到默认日志位置（通常为/ tmp）
  -g= 全局ctrl_interface
  -G= 全局 ctrl_interface group
  -K= 包括密钥信息在调试中输出
  -t= 调试信息添加时间戳
  -h= 显示帮助文档
  -L= 显示许可证
  -p= 驱动程序参数
  -P= PID 文件
  -q= 减少调试信息详细程度（-qq更少）
  -u= 驱动 DBus control interface
  -v= 显示版本
  -W= 在启动之前等待control interface monitor
  -M= 开始描述匹配接口
  -N= 开始描述新接口
  -m= P2P Device的配置文件
 
驱动
 nl80211 = Linux nl80211/cfg80211
 wext = Linux wireless extensions (generic)
 wired = wpa_supplicant wired Ethernet driver
 roboswitch = wpa_supplicant Broadcom switch driver
  bsd= BSD 802.11 support (Atheros, etc.)
 ndis = Windows NDIS driver
 
通常示例
wpa_supplicant -Dnl80211,wext-c/etc/wpa_supplicant.conf -iwlan0 -B
 

3.1.2 wpa_cli

wpa_cli是一个基于文本的前端程序，用于与wpa_supplicant 进行交互。它用于查询当前状态，更改配置，触发事件并请求交互式用户输入。
wpa_cli支持两种模式：交互式和命令行。
wpa_cli命令：
status = 获取当前WPA/EAPOL/EAP 状态

bd5d
  mib= 获取MIB变量
 help = 显示帮助文档
 interface [ifname] = 连接接口
 level <debug level> = 改变debug等级
license = 显示wpa_cli证书
 logoff = IEEE 802.1X EAPOL state machine logoff
 logon = IEEE 802.1X EAPOL state machine logon
  set= 设置变量
 pmksa = 显示PMKSA缓存
  reassociate= 强制重新连接
 reconfigure =强制wpa_supplicant重新读取配置文件
 preauthenticate <BSSID> = 强制预先认证
 identity <network id> <identity> = 为SSID配置身份
 password <network id> <password> =为SSID配置密码
  pin<network id> <pin> = 为SSID配置引脚
  otp<network id> <password> = 为SSID配置临时密钥
 passphrase <network id> <passphrase> =为SSID配置私钥
 bssid <network id> <BSSID> = 为SSID设置首选BSSID
 list_networks = 列举已经配置的网络
 select_network <network id> = 选择网络（关闭其他）
 enable_network <network id> = 启用网络
 disable_network <network id> = 禁用网络
 add_network = 添加网络
 remove_network <network id> = 删除网络
 set_network <network id> <variable> <value> =设置网络变量
  get_network<network id> <variable> = 获取网络变量
 save_config = 保存当前配置
 disconnect = 断开连接，等待重新连接命令
 scan = 扫描
 scan_results = 扫描结果
 get_capability <eap/pairwise/group/key_mgmt/proto/auth_alg> = 获取能力
 terminate = 终止wpa_supplicant
 quit = 退出wpa_cli
 
wpa_cli命令行选项
wpa_cli [-p<path to ctrl sockets>][-i<ifname>] [-hvB] [-a<action file>] \
       [-P<pid file>] [-g<global ctrl>]  [command..]
  -h= 显示使用文档
  -v=显示版本信息
  -a= 以守护进程方式运行
  -B= 后台运行
  默认套接字路径: /var/run/wpa_supplicant
  默认接口:在套接字路径中找到的第一个接口

3.1.3 wpa_passphrase

使用wpa_passphrase快速连接到其SSID已知的网络，wpa_passphrase是一种命令行工具，可生成wpa_supplicant所需的最小配置。
$ wpa_passphrase MYSSID  密码
 

3.2 运行

根据这两篇博文：
https://jingyan.baidu.com/article/ac6a9a5e4f411a2b653eace8.html
https://www.linuxidc.com/Linux/2011-04/34871.htm
 
运行wpa_supplicant需要注意，在ubuntu中的Networkmanager会影响wpa_supplicant的工作。
注意：很多操作需要root权限
第一步：
apt-get removeNetworkManager
第二步：
创建wpa_supplicant的配置文件。
       Vi /etc/wpa_supplicant.conf
内容如下：
ctrl_interface=/var/run/wpa_supplicant   //此意为与wpa_cli通信的套接字的位置
update_config=1                  //允许wpa_cli的save_config命令保存配置文件
 
 
这是最简单的配置文件
 
第三步：
    终端执行/etc/init.d/networking restart
        重启网卡
    注意：由于之前卸载networkmanager，所以此时的无线网卡应该是关闭状态
 
第四步：
Wpa_supplicant -B -Dnl80211 -c/etc/wpa_supplicant.conf -iwlan0 -d
 
第五步：
终端输入Wpa_cli。然后使用wpa_cli的交互模式，添加网络。
注意：wpa_supplicant和wpa_cli必须为同一用户。否则连接不上
 
第六步：
此时已经连接网络，但是由于dhcp未获取IP地址。所以没有IP地址。
终端dhclient命令，获取IP地址
第七步：（可能不需要）
可能此时没有DNS功能，无法解析域名
解决办法
修改 /etc/resolv.conf 添加内容 nameserver8.8.8.8 增加 DNS。
但是，上述方法会在重启后被清除，导致再次开机时需要重新配置，经过查阅网上资料，方法很多种，比较有效的就是，直接卸载掉开机重写该文件的 resolvconf。 
执行命令：sudo apt-get autoremove resolvconf
如果仍需要使用 resolvconf ，则可在卸载后，对 /etc/resolv.conf 加锁后再重新安装该软件，这样 resolvconf 就不会在开机时重写该文件。
# 文件加锁 不可写
sudo chattr +i /etc/resolv.conf 
# 文件解锁 可写
sudo chattr -i /etc/resolv.conf

3.3 常见问题

错误1  ioctl

Successfully initializedwpa_supplicant 
ioctl[SIOCSIWENCODEEXT]: Invalid argument 
ioctl[SIOCSIWENCODEEXT]: Invalid argument
 
原来在命令中
sudo wpa_supplicant -B -D n180211,wext -iwlo1 -c /home/wpa_supplicant.cfg
错把nl80211写成n180211，注意是数字1与字母l的区别。

错误2  current AP

wpa supplicant: No network configurationfound for current AP 
说明配置文件写的不对，尤其从网上复制过来时常有看不见的tab字符等。 
解决办法：从Archlinux文档上复制了一份格式正确的配置，再改一改就OK了 
Archlinux文档

错误3   delete

ctrl_iface exists and seems to be in use -cannot override it 
Delete ‘/var/run/wpa_supplicant/wlo1’ manually if it is not used anymore 
Failed to initialize control interface ‘/var/run/wpa_supplicant’. 
You may have another wpa_supplicant process already running or the filewas 
left by an unclean termination of wpa_supplicant in which case you willneed 
to manually remove this file before starting wpa_supplicant again. 

系统已经存在打开的多个wpa_supplicant实例，执行一下sudo killall wpa_supplicant杀死所有wpa_supplicant即可。 

错误4  PF_UNIX failed

ctrl_iface bind(PF_UNIX)failed不知道原因，但是将wpa_supplicant的配置文件中wpa_supplicant.conf中的：
ctrl_interface=/var/run/wpa_supplicant
注释掉，此时无法与wpa_cli连接，但是wpa_supplicant可以工作。
所以肯定是在于wpa_cli通信的套接字处失败。但是具体原因不清楚
 
原博客地址：
http://bbs.chinaunix.net/thread-3588469-1-1.html

错误5：wpa_cli：re-trying

wpa_cli的用法：
运行时可能会出现如下的错误：
Could not connect to wpa_supplicant - re-trying

这个错误可能是因为你的wpa_supplicant进程没有启动起来造成的。
请参见如下的命令：
1、修改wpa_supplicant.conf文件
将所有的内容都注释掉，只留下这一行语句：
　　# /etc/wpa_supplicant.conf
　　ctrl_interface=/var/run/wpa_supplicant
　　#
2、启动wpa_supplicant进程：
wpa_supplicant -Dwext -iwlan0-c/etc/wpa_supplicant.conf &
或
wpa_supplicant -B -Dwext -iwlan0-c/etc/wpa_supplicant.conf 
3、然后ps -aux查看一下，是不是已经启动完成。
4、如果存在此进程，则你可以用wpa_cli命令进行进一步的配置。
wpa_cli -iwlan0
此时就不会再出现“Could not connect towpa_supplicant - re-trying" 的错误信息了。
而且会得到一个新的提示符" > "

错误5： wpa_cli：re-trying

如果wpa_supplicant是使用root用户启动，那么wpa_cli也要使用root用户。
即wpa_cli和wpa_supplicant需要同一用户下启动