802.11中的各种帧

在无线网络中，802.11协议定义了三种类型的帧：管理帧（Management Frames）、控制帧（Control Frames）和数据帧（Data Frames）。每种类型的帧都有其特定的功能，帮助维护和管理无线网络。下面是管理帧和控制帧的详细介绍：

管理帧（Management Frames）

管理帧用于建立和维护无线网络中的连接。它们帮助设备发现网络、加入或离开网络，并保持连接的状态。常见的管理帧包括：

Beacon Frames（信标帧）：
- 由接入点（AP）定期发送，以公告其存在和网络参数（如SSID、支持的数据速率、安全设置等）。
- 帮助设备发现并选择要连接的无线网络。
Probe Request/Response Frames（探测请求/响应帧）：
- 探测请求帧由客户端设备发送，用于主动扫描可用的无线网络。
- 探测响应帧由AP发送，以响应探测请求帧，提供网络信息。
Authentication Frames（认证帧）：
- 用于设备和AP之间的身份验证过程。
- 确保设备是合法用户，可以加入网络。
Deauthentication Frames（解除认证帧）：
- 用于终止设备和AP之间的认证关系。
- 通常在设备离开网络或发生安全事件时发送。
Association Request/Response Frames（关联请求/响应帧）：
- 关联请求帧由客户端设备发送，用于请求与AP建立连接。
- 关联响应帧由AP发送，以确认或拒绝连接请求。
Disassociation Frames（解除关联帧）：
- 用于终止设备和AP之间的关联关系。
- 通常在设备离开网络或需要重新建立连接时发送。

控制帧（Control Frames）

控制帧用于帮助管理数据传输过程，确保数据帧在无线网络中的可靠传输。常见的控制帧包括：

ACK Frames（确认帧）：
- 由接收方发送，以确认成功接收到数据帧。
- 发送方在接收到ACK帧后，会继续发送下一个数据帧。
RTS Frames（请求发送帧）：
- 由发送方发送，用于请求对信道的使用权限。
- 用于减少冲突，特别是在高流量或干扰环境中。
CTS Frames（清除发送帧）：
- 由接收方发送，以响应RTS帧，授予发送方对信道的使用权限。
- 通过CTS帧，网络中的其他设备知道发送方将占用信道，并避免冲突。
PS-Poll Frames（省电轮询帧）：
- 由省电模式的客户端设备发送，用于请求AP发送缓冲的数据帧。
- 帮助省电模式下的设备高效地接收数据。
Block Acknowledgement Frames（块确认帧）：
- 用于高效确认一组数据帧，而不是每个帧单独确认。
- 提高传输效率，特别是在高速无线网络中。

捕获管理帧和控制帧

在监控模式下，可以使用 tcpdump 或 gopacket 捕获管理帧和控制帧。以下是捕获所有管理帧和控制帧的示例：

使用 tcpdump 捕获管理帧和控制帧：

sudo tcpdump -i wlan0mon -e -s 0 type mgt or type ctl

使用 gopacket 捕获和解析管理帧和控制帧的 Go 代码：

package main

import (
    "fmt"
    "log"

    "github.com/google/gopacket"
    "github.com/google/gopacket/layers"
    "github.com/google/gopacket/pcap"
)

func main() {
    // 设置网络接口名称和抓包过滤器
    iface := "wlan0mon"
    snaplen := int32(65535)
    promisc := false
    timeout := pcap.BlockForever
    filter := "type mgt or type ctl"

    // 打开网络接口进行抓包
    handle, err := pcap.OpenLive(iface, snaplen, promisc, timeout)
    if err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
    defer handle.Close()

    // 设置 BPF 过滤器
    if err := handle.SetBPFFilter(filter); err != nil {
        log.Fatal(err)
    }
    fmt.Println("Capturing Wi-Fi Management and Control frames on interface", iface)

    // 开始抓包
    packetSource := gopacket.NewPacketSource(handle, handle.LinkType())
    for packet := range packetSource.Packets() {
        processPacket(packet)
    }
}

func processPacket(packet gopacket.Packet) {
    // 获取 802.11 层
    dot11Layer := packet.Layer(layers.LayerTypeDot11)
    if dot11Layer == nil {
        return
    }
    dot11, _ := dot11Layer.(*layers.Dot11)
    
    // 判断帧类型
    switch dot11.Type {
    case layers.Dot11TypeMgmt:
        fmt.Println("Management Frame captured:")
        // 处理管理帧，获取具体类型
        switch dot11.Subtype {
        case layers.Dot11MgmtSubtypeBeacon:
            fmt.Println("  Beacon Frame")
        case layers.Dot11MgmtSubtypeProbeReq:
            fmt.Println("  Probe Request Frame")
        case layers.Dot11MgmtSubtypeProbeResp:
            fmt.Println("  Probe Response Frame")
        // 可以添加更多管理帧类型
        default:
            fmt.Println("  Other Management Frame")
        }
    case layers.Dot11TypeCtrl:
        fmt.Println("Control Frame captured:")
        // 处理控制帧，获取具体类型
        switch dot11.Subtype {
        case layers.Dot11ControlSubtypeAck:
            fmt.Println("  ACK Frame")
        case layers.Dot11ControlSubtypeRTS:
            fmt.Println("  RTS Frame")
        case layers.Dot11ControlSubtypeCTS:
            fmt.Println("  CTS Frame")
        // 可以添加更多控制帧类型
        default:
            fmt.Println("  Other Control Frame")
        }
    default:
        fmt.Println("Other Frame Type captured")
    }
}