Android掌控WiFi不完全指南

• 2022 年 10 月 22 日
• 笔记
• 安全开发, 网络安全, 车联网安全

前言

如果想要对针对WiFi的攻击进行监测，就需要定期获取WiFi的运行状态，例如WiFi的SSID，WiFi强度，是否开放，加密方式等信息，在Android中通过WiFiManager来实现

WiFiManager简介

WiFiManager这个类是Android暴露给开发者使用的一个系统服务管理类，其中包含对WiFi响应的操作函数；其隐藏掉的系统服务类为IWifiService，这个类是google私有的，属于系统安全级别的API类
我们需要通过WifiManager进行函数操作完成UI，监听对应的广播消息，从而实现获取WiFi信息的功能

内置方法

其他常用基类

ScanResult

通过wifi 硬件的扫描来获取一些周边的wifi 热点的信息

WifiInfo

WiFi连接成功后，可通过WifiInfo类获取WiFi的一些具体信息

wifiConfiguration

WiFi的配置信息

权限

app AndroidManifest.xml 申请权限

<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_FINE_LOCATION"/>
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_COARSE_LOCATION"/>
<uses-permission android:name="android.permission.INTERNET"/>
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_WIFI_STATE"/>
<uses-permission android:name="android.permission.CHANGE_WIFI_STATE"/>

Android 6.0版本中如果未开启GPS是无法获取到扫描列表的，需要动态申请ACCESS_COARSE_LOCATION

// 检测项目是否被赋予定位权限
    public void checkPermissions(Context context){
        if(ContextCompat.checkSelfPermission(context, Manifest.permission.ACCESS_FINE_LOCATION)
                != PackageManager.PERMISSION_GRANTED){//未开启定位权限
            //开启定位权限,200是标识码
            ActivityCompat.requestPermissions((Activity) context,new String[]{Manifest.permission.ACCESS_FINE_LOCATION},200);
        }
    }

在运行之前调用该函数进行申请即可

牛刀小试

WiFi状态分类

• 网卡正在关闭 WIFI_STATE_DISABLING WIFI ( 状态码：0 )
• 网卡不可用 WIFI_STATE_DISABLED WIFI ( 状态码：1 )
• 网卡正在打开 WIFI_STATE_ENABLING WIFI ( 状态码：2 )
• 网卡可用 WIFI_STATE_ENABLED WIFI ( 状态码：3 )
• 网卡状态不可知 WIFI_STATE_UNKNOWN WIFI ( 状态码：4 )

代码中获取WIFI的状态

// 获取 WIFI 的状态.
public static int getWifiState(WifiManager manager) {
    return manager == null ? WifiManager.WIFI_STATE_UNKNOWN : manager.getWifiState();
}

获取WiFiManager实例

// 获取 WifiManager 实例. 
public static WifiManager getWifiManager(Context context) {
    return context == null ? null : (WifiManager) context.getApplicationContext().getSystemService(Context.WIFI_SERVICE);
}

开启、关闭WIFI

// 开启/关闭 WIFI.
public static boolean setWifiEnabled(WifiManager manager, boolean enabled) {
    return manager != null && manager.setWifiEnabled(enabled);
}

扫描周围的WiFi

// 开始扫描 WIFI. 
public static void startScanWifi(WifiManager manager) {
    if (manager != null) {
        manager.startScan();
    }
}

获取扫描结果

// 获取扫描 WIFI 的热点: 
public static List<ScanResult> getScanResult(WifiManager manager) {
    return manager == null ? null : manager.getScanResult();
}

获取历史WiFi配置信息

// 获取已经保存过的/配置好的 WIFI 热点. 
public static List<WifiConfiguration> getConfiguredNetworks(WifiManager manager) {
    return manager == null ? null : manager.WifiConfiguration();
}

获取对应scanResult的配置信息

    List<WifiConfiguration> configs = wifiManager.getMatchingWifiConfig(scanResult);

    // 可以打印一下看具体的情况:
    if (configs == null || configs.isEmpty()) return;
    for (WifiConfiguration config : configs) {
        Log.v(TAG, "config = " + config);
    }

获取WIFI MAC地址

public String getWifiBSSID() {
    return mWifiInfo.getBSSID();
}

获取本机MAC地址

Android M版本之后，通过wifiInfo.getMacAddress()获取的MAC地址是一个固定的假地址，值为02:00:00:00:00:00，在这里通过getMacAddress函数获取真实MAC

// 获取本机MAC地址
// Android M版本之后，通过wifiInfo.getMacAddress()获取的MAC地址是一个固定的假地址，值为02:00:00:00:00:00
public String getSelfMac(){
    String mac=mWifiInfo==null?"null":mWifiInfo.getMacAddress();
    if(TextUtils.equals(mac, "02:00:00:00:00:00")) {
        String temp = getMacAddress();
        if (!TextUtils.isEmpty(temp)) {
            mac = temp;
        }
    }
    return mac;
}

private static String getMacAddress(){
    String macAddress = "";
    try {
        Enumeration<NetworkInterface> interfaces = NetworkInterface.getNetworkInterfaces();
        while (interfaces.hasMoreElements()) {
            NetworkInterface iF = interfaces.nextElement();

            byte[] addr = iF.getHardwareAddress();
            if (addr == null || addr.length == 0) {
                continue;
            }

            StringBuilder buf = new StringBuilder();
            for (byte b : addr) {
                buf.append(String.format("%02X:", b));
            }
            if (buf.length() > 0) {
                buf.deleteCharAt(buf.length() - 1);
            }
            String mac = buf.toString();
            //                WifiMonitorLogger.i("mac", "interfaceName="+iF.getName()+", mac="+mac);
            if(TextUtils.equals(iF.getName(), "wlan0")){
                return mac;
            }
        }
    } catch (SocketException e) {
        e.printStackTrace();
        return macAddress;
    }

    return macAddress;
}

获取WIFI的网络速度和速度单位

// 获取当前连接wifi的速度
public int getConnWifiSpeed(){
    return mWifiInfo.getLinkSpeed();
}

// 获取当前连接wifi的速度单位
public String getConnWifiSpeedUnit(){
    return WifiInfo.LINK_SPEED_UNITS;
}

获取当前连接WIFI的信号强度

// 获取当前连接wifi的信号强度
public int getConnWifiLevel(){
    return mWifiManager.calculateSignalLevel(mWifiInfo.getRssi(),5);
}

获取当前连接的WIFI的加密方式

本来我以为wifiinfo里面应该会有解决方案，但是搜索了一下之后发现 如何在不扫描所有wifi网络的情况下获取当前wifi连接的加密类型？
看来还是需要遍历scanresults，但是很显然SSID容易重复，所以用WIFI BSSID来唯一确定

// 获取当前WIFI连接的加密方式
// capabilities的格式是 [认证标准+秘钥管理+加密方案]
public String getConnCap(){
    String currentBSSID=mWifiInfo.getBSSID();
    for(ScanResult result:scanResultList){
        //            WifiMonitorLogger.i(currentBSSID+":"+result.BSSID);
        if(currentBSSID.equals(result.BSSID)){
            return result.capabilities;
        }
    }
    return "null";
}

另外返回的capabilities格式一般为[认证标准+秘钥管理+加密方案]，所以看到的时候不用太慌张
可以通过以下方式来判定加密

static final int SECURITY_NONE = 0;
static final int SECURITY_WEP = 1;
static final int SECURITY_PSK = 2;
static final int SECURITY_EAP = 3;

private int getType(ScanResult result) {
    if (result == null) {
        return SECURITY_NONE;
    }
    String capbility = result.capabilities;
    if (capbility == null || capbility.isEmpty()) {
        return SECURITY_NONE;
    }
    // 如果包含WAP-PSK的话，则为WAP加密方式
    if (capbility.contains("WPA-PSK") || capbility.contains("WPA2-PSK")) {
        return SECURITY_PSK;
    } else if (capbility.contains("WPA2-EAP")) {
        return SECURITY_EAP;
    } else if (capbility.contains("WEP")) {
        return SECURITY_WEP;
    } else if (capbility.contains("ESS")) {
        // 如果是ESS则没有密码
        return SECURITY_NONE;
    }
    return SECURITY_NONE;
}

JAVA代码连接WiFi

Android提供了两种方式连接WiFi：

• 通过配置连接
• 通过networkId连接

封装后的函数如下

// 使用 WifiConfiguration 连接. 
public static void connectByConfig(WifiManager manager, WifiConfiguration config) {
    if (manager == null) {
        return;
    }
    try {
        Method connect = manager.getClass().getDeclaredMethod("connect", WifiConfiguration.class, Class.forName("android.net.wifi.WifiManager$ActionListener"));
        if (connect != null) {
            connect.setAccessible(true);
            connect.invoke(manager, config, null);
        }
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
}
    
// 使用 networkId 连接. 
public static void connectByNetworkId(WifiManager manager, int networkId) {
    if (manager == null) {
        return;
    }
    try {
        Method connect = manager.getClass().getDeclaredMethod("connect", int.class, Class.forName("android.net.wifi.WifiManager$ActionListener"));
        if (connect != null) {
            connect.setAccessible(true);
            connect.invoke(manager, networkId, null);
        }
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

保存网络

// 保存网络. 
public static void saveNetworkByConfig(WifiManager manager, WifiConfiguration config) {
    if (manager == null) {
        return;
    }
    try {
        Method save = manager.getClass().getDeclaredMethod("save", WifiConfiguration.class, Class.forName("android.net.wifi.WifiManager$ActionListener"));
        if (save != null) {
            save.setAccessible(true);
            save.invoke(manager, config, null);
        }
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

添加网络

// 添加网络. 
public static int addNetwork(WifiManager manager, WifiConfiguration config) {
    if (manager != null) {
        manager.addNetwork(config);
    }
}

忘记网络

// 忘记网络.
public static void forgetNetwork(WifiManager manager, int networkId) {
    if (manager == null) {
        return;
    }
    try {
        Method forget = manager.getClass().getDeclaredMethod("forget", int.class, Class.forName("android.net.wifi.WifiManager$ActionListener"));
        if (forget != null) {
            forget.setAccessible(true);
            forget.invoke(manager, networkId, null);
        }
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

禁用网络

// 禁用网络. 
public static void disableNetwork(WifiManager manager, int netId) {
    if (manager == null) {
        return;
    }
    try {
        Method disable = manager.getClass().getDeclaredMethod("disable", int.class, Class.forName("android.net.wifi.WifiManager$ActionListener"));
        if (disable != null) {
            disable.setAccessible(true);
            disable.invoke(manager, networkId, null);
        }
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

断开连接

// 断开连接. 
public static boolean disconnectNetwork(WifiManager manager) {
    return manager != null && manager.disconnect();
}

短暂禁用网络

// 禁用短暂网络.
public static void disableEphemeralNetwork(WifiManager manager, String SSID) {
    if (manager == null || TextUtils.isEmpty(SSID)) 
        return;
        try {
        Method disableEphemeralNetwork = manager.getClass().getDeclaredMethod("disableEphemeralNetwork", String.class);
        if (disableEphemeralNetwork != null) {
            disableEphemeralNetwork.setAccessible(true);
            disableEphemeralNetwork.invoke(manager, SSID);
        }
    } catch (Exception e) {
        e.printStackTrace();
    }
}

监控WIFI变化

我们很有可能会有这样的需求：在WIFI断开或者连接的时候，将当前的WIFI数据保存下来
事实上Android中WIFI发生变化的时候，会发送广播，我们只需要监听系统中发送的WIFI变化的广播就可以实现相关的功能了

开启权限

<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_FINE_LOCATION" />
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_WIFI_STATE" />
<uses-permission android:name="android.permission.ACCESS_NETWORK_STATE" />

注册监听广播

我们先使用动态注册网络状态的监听广播

PS：注册监听有两种方式，无论使用哪种注册方式均需要在AndroidMainest清单文件里面进行注册

• 静态注册

也就是说在AndroidManifest文件中对BroadcastReceiver进行注册，通常还会加上action用来过滤；此注册方式即使退出应用后，仍然能够收到相应的广播

• 动态注册

调用Context中的registerReceiver对广播进行动态注册，使用unRegisterReceiver方法对广播进行取消注册的操作；故此注册方式一般都是随着所在的Activity或者应用销毁以后，不会再收到该广播

动态注册的代码如下

@Override
protected void onStart() {
    super.onStart();
    IntentFilter filter = new IntentFilter();
    filter.addAction(WifiManager.WIFI_STATE_CHANGED_ACTION);

    registerReceiver(NetworkReceiver.getInstance(),filter);
}

然后写具体的NetworkReceiver

import android.content.BroadcastReceiver;
import android.content.Context;
import android.content.Intent;
import android.net.ConnectivityManager;
import android.net.NetworkCapabilities;
import android.net.NetworkInfo;
import android.net.wifi.WifiManager;
import android.os.Build;
import android.widget.Toast;

import static android.net.wifi.WifiManager.WIFI_STATE_DISABLED;
import static android.net.wifi.WifiManager.WIFI_STATE_ENABLED;
import static android.net.wifi.WifiManager.WIFI_STATE_UNKNOWN;

/**
 * @author panyi
 * @date 2022/8/23
 * 广播接收器 用来监听WIFI的变化
 */
public class NetworkReceiver extends BroadcastReceiver {

    private volatile static NetworkReceiver sInstance;


    public NetworkReceiver(){}

    public static NetworkReceiver getInstance(){
        if (sInstance == null) {
            synchronized (NetworkReceiver.class) {
                if (sInstance == null) {
                    sInstance = new NetworkReceiver();
                }
            }
        }
        return sInstance;
    }


    // WIFI连接状态改变的监听
    @Override
    public void onReceive(Context context, Intent intent) {
        String action=intent.getAction();
        if(action==WifiManager.WIFI_STATE_CHANGED_ACTION){
            switch(intent.getIntExtra(WifiManager.EXTRA_WIFI_STATE, WIFI_STATE_UNKNOWN)){
                case WIFI_STATE_ENABLED :// WIFI连接
                    Toast.makeText(context, "WiFi enabled", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                    break;
                case WIFI_STATE_DISABLED:// WIFI断开
                    Toast.makeText(context, "WiFi disabled", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                    break;
            }
        }
    }
}

继承BroadcastReceiver广播监听类之后重写onReceive方法，根据监听到的不同内容进行具体需求的修改即可

最后，随着Android版本的不断迭代，上述的方法也许在今后的某个时候就不适用了，如果到了这个时候，就去官方文档里面去寻找答案吧 😄
//developer.android.com/docs?hl=zh-cn

参考链接

• Android wifi 设置相关
• Android WIFI 模块解析(1) – 掘金
• Android进阶之路 – WiFi的全面使用 – 掘金
• Android开发–WIFI实现_一叶飘舟的博客-CSDN博客
• WifiManager – Android中文版 – API参考文档
• Android WiFi开发 （一）扫描、连接、信息_VNanyesheshou的博客-CSDN博客_android wifi扫描连接
• Android中wifi管理器WifiManager使用方法_淼森007的博客-CSDN博客_android wifimanager
• Android-WiFi开发之 WifiManager
• Android获取本机WiFi MAC Address之坑
• Android WIFI认证方式_柚子君下的博客-CSDN博客_android wifi 认证
• Android WIFI功能——WifiManager
• Android进阶之路 – 实时监听网络状态 – 掘金
• Android —— WIFI状态相关的系统广播_沃克哈德丶的博客-CSDN博客_android wifi相关的广播
• WiFi开发（一）–WiFi开关与状态监听
• //www.jianshu.com/p/16d4ff4c4cbe

END

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