Android掌控WiFi不完全指南

• 2022 年 10 月 22 日
• 筆記
• 安全開發, 網路安全, 車聯網安全

前言

如果想要對針對WiFi的攻擊進行監測，就需要定期獲取WiFi的運行狀態，例如WiFi的SSID，WiFi強度，是否開放，加密方式等資訊，在Android中通過WiFiManager來實現

WiFiManager簡介

WiFiManager這個類是Android暴露給開發者使用的一個系統服務管理類，其中包含對WiFi響應的操作函數；其隱藏掉的系統服務類為IWifiService，這個類是google私有的，屬於系統安全級別的API類
我們需要通過WifiManager進行函數操作完成UI，監聽對應的廣播消息，從而實現獲取WiFi資訊的功能

內置方法

其他常用基類

ScanResult

通過wifi 硬體的掃描來獲取一些周邊的wifi 熱點的資訊

WifiInfo

WiFi連接成功後，可通過WifiInfo類獲取WiFi的一些具體資訊

wifiConfiguration

WiFi的配置資訊

許可權

app AndroidManifest.xml 申請許可權

<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版本中如果未開啟GPS是無法獲取到掃描列表的，需要動態申請ACCESS_COARSE_LOCATION

// 檢測項目是否被賦予定位許可權
    public void checkPermissions(Context context){
        if(ContextCompat.checkSelfPermission(context, Manifest.permission.ACCESS_FINE_LOCATION)
                != PackageManager.PERMISSION_GRANTED){//未開啟定位許可權
            //開啟定位許可權,200是標識碼
            ActivityCompat.requestPermissions((Activity) context,new String[]{Manifest.permission.ACCESS_FINE_LOCATION},200);
        }
    }

在運行之前調用該函數進行申請即可

牛刀小試

WiFi狀態分類

• 網卡正在關閉 WIFI_STATE_DISABLING WIFI ( 狀態碼：0 )
• 網卡不可用 WIFI_STATE_DISABLED WIFI ( 狀態碼：1 )
• 網卡正在打開 WIFI_STATE_ENABLING WIFI ( 狀態碼：2 )
• 網卡可用 WIFI_STATE_ENABLED WIFI ( 狀態碼：3 )
• 網卡狀態不可知 WIFI_STATE_UNKNOWN WIFI ( 狀態碼：4 )

程式碼中獲取WIFI的狀態

// 獲取 WIFI 的狀態.
public static int getWifiState(WifiManager manager) {
    return manager == null ? WifiManager.WIFI_STATE_UNKNOWN : manager.getWifiState();
}

獲取WiFiManager實例

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

開啟、關閉WIFI

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

掃描周圍的WiFi

// 開始掃描 WIFI. 
public static void startScanWifi(WifiManager manager) {
    if (manager != null) {
        manager.startScan();
    }
}

獲取掃描結果

// 獲取掃描 WIFI 的熱點: 
public static List<ScanResult> getScanResult(WifiManager manager) {
    return manager == null ? null : manager.getScanResult();
}

獲取歷史WiFi配置資訊

// 獲取已經保存過的/配置好的 WIFI 熱點. 
public static List<WifiConfiguration> getConfiguredNetworks(WifiManager manager) {
    return manager == null ? null : manager.WifiConfiguration();
}

獲取對應scanResult的配置資訊

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

    // 可以列印一下看具體的情況:
    if (configs == null || configs.isEmpty()) return;
    for (WifiConfiguration config : configs) {
        Log.v(TAG, "config = " + config);
    }

獲取WIFI MAC地址

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

獲取本機MAC地址

Android M版本之後，通過wifiInfo.getMacAddress()獲取的MAC地址是一個固定的假地址，值為02:00:00:00:00:00，在這裡通過getMacAddress函數獲取真實MAC

// 獲取本機MAC地址
// Android M版本之後，通過wifiInfo.getMacAddress()獲取的MAC地址是一個固定的假地址，值為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;
}

獲取WIFI的網路速度和速度單位

// 獲取當前連接wifi的速度
public int getConnWifiSpeed(){
    return mWifiInfo.getLinkSpeed();
}

// 獲取當前連接wifi的速度單位
public String getConnWifiSpeedUnit(){
    return WifiInfo.LINK_SPEED_UNITS;
}

獲取當前連接WIFI的訊號強度

// 獲取當前連接wifi的訊號強度
public int getConnWifiLevel(){
    return mWifiManager.calculateSignalLevel(mWifiInfo.getRssi(),5);
}

獲取當前連接的WIFI的加密方式

本來我以為wifiinfo裡面應該會有解決方案，但是搜索了一下之後發現 如何在不掃描所有wifi網路的情況下獲取當前wifi連接的加密類型？
看來還是需要遍歷scanresults，但是很顯然SSID容易重複，所以用WIFI BSSID來唯一確定

// 獲取當前WIFI連接的加密方式
// capabilities的格式是 [認證標準+秘鑰管理+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格式一般為[認證標準+秘鑰管理+加密方案]，所以看到的時候不用太慌張
可以通過以下方式來判定加密

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的話，則為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則沒有密碼
        return SECURITY_NONE;
    }
    return SECURITY_NONE;
}

JAVA程式碼連接WiFi

Android提供了兩種方式連接WiFi：

• 通過配置連接
• 通過networkId連接

封裝後的函數如下

// 使用 WifiConfiguration 連接. 
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 連接. 
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();
    }
}

保存網路

// 保存網路. 
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();
    }
}

添加網路

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

忘記網路

// 忘記網路.
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();
    }
}

禁用網路

// 禁用網路. 
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();
    }
}

斷開連接

// 斷開連接. 
public static boolean disconnectNetwork(WifiManager manager) {
    return manager != null && manager.disconnect();
}

短暫禁用網路

// 禁用短暫網路.
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();
    }
}

監控WIFI變化

我們很有可能會有這樣的需求：在WIFI斷開或者連接的時候，將當前的WIFI數據保存下來
事實上Android中WIFI發生變化的時候，會發送廣播，我們只需要監聽系統中發送的WIFI變化的廣播就可以實現相關的功能了

開啟許可權

<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" />

註冊監聽廣播

我們先使用動態註冊網路狀態的監聽廣播

PS：註冊監聽有兩種方式，無論使用哪種註冊方式均需要在AndroidMainest清單文件裡面進行註冊

• 靜態註冊

也就是說在AndroidManifest文件中對BroadcastReceiver進行註冊，通常還會加上action用來過濾；此註冊方式即使退出應用後，仍然能夠收到相應的廣播

• 動態註冊

調用Context中的registerReceiver對廣播進行動態註冊，使用unRegisterReceiver方法對廣播進行取消註冊的操作；故此註冊方式一般都是隨著所在的Activity或者應用銷毀以後，不會再收到該廣播

動態註冊的程式碼如下

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

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

然後寫具體的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
 * 廣播接收器 用來監聽WIFI的變化
 */
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連接狀態改變的監聽
    @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連接
                    Toast.makeText(context, "WiFi enabled", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                    break;
                case WIFI_STATE_DISABLED:// WIFI斷開
                    Toast.makeText(context, "WiFi disabled", Toast.LENGTH_SHORT).show();
                    break;
            }
        }
    }
}

繼承BroadcastReceiver廣播監聽類之後重寫onReceive方法，根據監聽到的不同內容進行具體需求的修改即可

最後，隨著Android版本的不斷迭代，上述的方法也許在今後的某個時候就不適用了，如果到了這個時候，就去官方文檔裡面去尋找答案吧 😄
//developer.android.com/docs?hl=zh-cn

參考鏈接

• Android wifi 設置相關
• Android WIFI 模組解析(1) – 掘金
• Android進階之路 – WiFi的全面使用 – 掘金
• Android開發–WIFI實現_一葉飄舟的部落格-CSDN部落格
• WifiManager – Android中文版 – API參考文檔
• Android WiFi開發 （一）掃描、連接、資訊_VNanyesheshou的部落格-CSDN部落格_android wifi掃描連接
• Android中wifi管理器WifiManager使用方法_淼森007的部落格-CSDN部落格_android wifimanager
• Android-WiFi開發之 WifiManager
• Android獲取本機WiFi MAC Address之坑
• Android WIFI認證方式_柚子君下的部落格-CSDN部落格_android wifi 認證
• Android WIFI功能——WifiManager
• Android進階之路 – 實時監聽網路狀態 – 掘金
• Android —— WIFI狀態相關的系統廣播_沃克哈德丶的部落格-CSDN部落格_android wifi相關的廣播
• WiFi開發（一）–WiFi開關與狀態監聽
• //www.jianshu.com/p/16d4ff4c4cbe

END

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