OKC(Opportunistic Key Caching)
OKC,也叫OPC(Opportunistic PMK Caching),是微软定义的一套标准,并不在802.11标准中。不过多数厂商都支持这种方式,也成为了一种事实标准。
其流程大致如下:
当STA跟AP1经过完整的EAP/802.1X建立连接后,产生一条PMKSA,里面包含一个PMKID1,然后AP1把这个PMKSA传给它的邻居,其中一个就是AP2。
Fast Roaming发生前,STA要根据AA,SPA和PMKID1计算出一个PMKID2,把这个PMKID2放在RSN IE里,送给AP2。
AP2在收到这个PMKID2后,就像平时一样,会在自己的PMKSA Cache里找,当然,这是找不到的。因为Cache没有一个的PMKID是PMKID2。然后,AP2就要对Cache中的每一个Entry计算一次新的PMKID,其必要的几个元素,AA,SPA和PMKID1都是有的。每计算一个就跟PMKID2匹配一次,匹配成功就可以直接进行4次握手。
Preauthentication虽然在Roaming期间略过了802.1X,但还是每次都要做,只不过提前罢了。
OKC的出现,就是为了解决每次都要做802.1X的问题,可以提高效率,降低网络负荷。可是,OKC的方便是建立在牺牲安全性的基础上的。这会导致每个AP上都拿到相同的PMK。
802.1X连接过程
802.1X连接的正常流程。需要多次EAP request/reponse与RADIUS服务器交互,然后再进行四次握手。步骤如下:
1 申请者连接至802.11 网络。连接只用到两个帧,这种简单的交换程序几乎都会成功。
2 申请者发出一个EAPOL-Start 信息,开始进行802.1X 交换程序。这个步骤并非必要。并非所有申请者都会送出EAPOL-Start 信息,因此可能没有这个步骤。
3 “正常的”EAP 交换程序开始。认证者(基站)发出一个EAP-Request/Identity 帧。如果基站只为已经认证成功的连接转送帧,Request/Identity 帧之前可能就没有EAPOL-Start。主动发出Request/Identity 帧用来指示申请者必须进行802.1X 身份认证。
4 申请者以EAP-Response/Identity 帧进行答复, 此帧随后被转换为Radius-Access-Request 封包送给RADIUS 服务器。
5 RADIUS 服务器判断需要使用那个类型的身份认证,并且在所送出的EAP-Request 信息中指定认证方式类型。EAP-Request 被封装于Radius-Access-Challenge 封包送给基站。地台收到封包后。将EAP-Request 传递给申请者。AP-Request 信息通常会被表示为EAP-Request/Method。其中的Method 代表所使用的EAP 认证方式。如果目前使用的是PEAP,则传回的封包将以EAP-Request/PEAP 来表示。
6 申请者从使用者方面取得回应,然后回传EAP-Response。认证者会将此回应转换为送给RADIUS 的Radius-Access-Request 封包,针对挑战信息所做的回应则存放于数据字段。步骤5 与步骤6 不断重复进行,直到身份认证完成为止。如果所使用的是需要交换凭证的EAP 认证方式,免不了要重复这些步骤几次。有些EAP 交换可能需要在用户端与RADIUS 服务器间,反覆进行10 到20 个回合。
7 既然RADIUS 服务器送出一个Radius-Access-Accept 封包允许对方访问网络,因此认证者会发出一个EAP-Success 帧,并且授权使用连接埠。访问权限也可以由RADIUS 服务器所回传的参数来决定。
8 收到Access-Accept 封包后,基站会立即使用EAPOL-Key 信息将密钥传给申请者。
9 一旦申请者安装好密钥,就可以开始传送数据帧来访问网络DHCP 配置设置通常会在此刻进行。
10 当申请者不再需要访问网络,就会送出一个EAPOL-Logoff 信息,使连接埠回复未授权状态。
验证方法
在WCNSS_qcom_cfg.ini文件中有一个选项OkcEnable。默认值是1,默认是打开OKC。漫游的时候,只有首次连接到802.1X的网络时,会有多次EAP request/response数据包的交互,在success之后,再进行四次握手。在漫游的过程中,直接进行四次握手,也就是EAPOL-key包的交互。
测试的时候,尝试将OkcEnable的值设置成0。无论是首次连接到802.1X网络其后漫游过程中,都会有EAP request/response数据包的交互,然后才是四次握手,这样流程多了几步,对漫游的效率也是有影响的。
抓包分析
首次连接。
漫游情况下。OKcEnable=1的情况。没有EAP request和EAP response。
OkcEnable=0的时候,漫游时任然会进行EAP request/reponse的交互。
EAP request:
EAP response:
EAP-FAST:
Success:
参考文档
《802.11无线网络权威指南》