還在學: 運用 Raspberry Pi 學習 Wi-Fi (1)

因為最近的工作都與 Wi-Fi 有關，為了加深對 Wi-Fi 的認識，除了用力啃蝙蝠書外，就是想辦法搭建 Wi-Fi 實驗環境。

Wi-Fi 不像 Ethernet 那麼簡單，Ethernet 隨便用張網路卡 + Hub + Wireshark 就可以抓封包，Hub 買不到還可以 DIY。

問題在於一般 Wi-Fi 網卡在 Wireshark 裡看不到真正的 802.11 frame，這個問題在於系統底層會把 Wi-Fi 封包轉成假 Ethernet 封包，如 Wireshark 官網所述:

要達成這個目的，Wi-Fi 網卡跟 OS 都必須支援 monitor mode，如官網所述：

不過很抱歉，Windows 版 Wireshark 不支援 monitor mode(因為 WinPcap 不支援)，如果硬要在 Windows 上抓取 802.11 frame，筆者找了老半天，發現只能去買 AirPcap 這種直接支援 Wireshark 的特殊 Wi-Fi 網卡，不過價格非常貴(NT$8000-NT$30000)，買了就要吃土了。

Windows 還有另外一個知名 Wi-Fi sniffer - Omnipeek，這是 Wi-Fi 模組廠商推薦的，可以搭配的網卡相當多，淘寶可以找到一堆，不過這是商業軟體，價格也是吃土價。

既然 Windows 這條路行不通，筆者就把腦筋動到 Raspberry Pi 上，因為 rpi 上頭跑的是 Linux，只要網卡跟 driver 支援 monitor mode 就可以進行抓包。

沒想到找尋合適的 Wi-Fi 網卡就花了很多時間，最後發現最簡單的途徑就是去買 Kali Linux 最常用的那幾張網卡。

上圖是筆者手邊的三隻 USB Wi-Fi dongle：

TP-LINK TL-WN722N V2，然而 Kali Linux 建議採用 V1，一時不察買了這隻 V2 發現完全不能用(網卡廠商常常改版時 chip 也換廠牌)
是後來從淘寶上淘來的 V1(也不知道強國賣家哪來那麼多庫存，還是該說他們很有商業頭腦?)
是剛入門 rpi 時很多人推薦的 EDIMAX EW-7811Un，不過很抱歉這隻不支援 monitor mode

這邊要提醒大家一下，Kali Linux 最常用的前三名網卡: TP-LINK TL-WN722N V1, Alfa AWUS036NH, Alfa AWUS036NHA 都不是一般賣場能買到的產品，想玩的朋友只能請您自己去網拍找了。雖然這些 Wi-Fi 網卡比起市售常見 Wi-Fi 網卡貴了一倍左右，但比起 AirPcap 還是超划算的選擇。

Wi-Fi 監聽初體驗

Linux 下可以進行 Wi-Fi sniffer 的軟體筆者找到三套：

tcpdump
kismet
aircrack-ng

tcpdump 至少從 W. Richard Stevens 大師寫第一版 TCP/IP Illustrated, Volume 1 時就現身了，不過筆者測試了很久發現 tcpdump 儲存的 .pcap，即使在 Wireshark 內輸入正確的 WPA2 password 也無法解開(有哪位先進知道怎麼做請留言，感恩)

kismet 與 aircrack-ng 最後選擇了 aircrack-ng，原因無他，Google 出來的資料後者硬是比前者多一倍。現在就來看看怎麼使用 aircrack-ng 監聽 Station (STA) 與 Access Point (AP) 間的通訊。

1. 架設環境

材料清單

Windows 7 64bit
VirtualBox + Ubuntu 14.04 64bit
Raspberry Pi b+
TL-WN722N V1

與前篇 USB 類似，系統組成如下圖

至於為什麼需要 ssh + serial console，不擇其一就好？這個後面會解釋。

1. 開啟 monitor mode

首先確認一下 Wi-Fi interface name，輸入 iwconfig (Putty A)

接著輸入 airmon-ng start wlan0 開啟監聽模式

輸入 airmon-ng 確認

據說這樣同一隻 Wi-Fi 網卡可以同時監聽跟一般上網，不過筆者沒這種需求，再說還有有線網路可用。

2. 掃描網路

輸入 airodump-ng mon0 看看有哪些 AP 在附近(也可以使用 iw dev wlan0 scan)

這邊我們會用到的資訊如上圖所示：

BSSID: AP MAC address
CH: AP 目前使用的 channel
ESSID: AP SSID

為了筆者與筆者鄰居的隱私，這邊 BSSID、ESSID 就馬賽克一下，這邊筆者打算監聽的 AP 就是 BSSID 80 開頭、CH 1 的那一個，這是筆者家中的 AP。

3. 開始監聽

目錄切換到 /tmp，輸入 airodump-ng -c 1 mon0 --bssid 80:XX:XX:XX:XX:XX --output-format pcap -w mon0.pcap (-c 1 代表 channel 1)

我們想要監聽 STA F4:XX:XX... 開頭的 STA 與 AP 間的通訊(此為筆者的筆電)。這時候重點來了，這時候如果你按下 ctrl+c，存下來的 .pcap 雖然可以用 Wireshark 打開，但你只會看到一堆 802.11 frames，而看不到任何有用的 TCP/IP 資料，即使是 ICMP 這樣簡單的東西。

還記得 Putty B 嗎？開啟 Putty B 透過 Ethernet 連上 rpi，接著輸入
aireplay-ng -0 5 -a 80:XX:XX:XX:XX:XX -c F4:XX:XX:XX:XX:XX mon0
( -0 5 意指 - -deauth count : deauthenticate 1 or all stations (-0) )，迫使筆電重連 AP