第三阶段应用层——2.8 视频监控—开发板上WIFI网卡的使用（1）-STA模式

其他 2020-08-06 10:32:45 阅读次数: 0

视频监控—开发板上WIFI网卡的使用（1）-STA模式

  • 硬件平台：韦东山嵌入式Linxu开发板（S3C2440.v3），无线WIFI网卡（RT3070）
  • 软件平台：运行于VMware Workstation 12 Player下UbuntuLTS16.04_x64 系统
  • 参考资料：OV7740_CSP_DS_1.51 datasheet、S3C2440 datasheet
  • 开发环境：Linux-4.13.0-41内核(虚拟机)、arm-linux-gcc-4.3.2工具链、linux-3.4.2内核(开发版根文件系统)
  • 源码仓库：https://gitee.com/d_1254436976/Embedded-Linux-Phase-3

目录

一、WIFI的认证和加密方式

  无线网络，是指无需布线就能实现各种通信设备互联的网络。根据网络覆盖范围的不同，可以将无线网络划分为无线广域网(WWAN)、无线局域网(WLAN)、无线城域网(WMAN)和无线个人局域网(WPAN)，其中在日常生活汇总应用最广泛的就是无线局域网(WLAN)。

  对于网络安全的保证，主要通过网络的认证与加密来实现。

第一阶段（认证/加密）：Open / Open、Open / WEP、WEP / WEP

  • 认证方式——开放系统认证（Open）或 共享密钥认证（Shared）。
    在开放系统认证时，启用WEP，此时，WEP在传输数据时加密，对认证没有任何作用；
    在共享密钥认证，必须启用WEP，WEP不仅用于认证，也用于在传输数据时加密
  • 加密方式——有线等效保密（WEP），使用对称加密算法（即发送方和接收方的密钥是一致的）

第二阶段（WPA标准）：802.1x / TKIP, WEP、PSK / TKIP, WEP

  • 认证方式——802.1x来进行认证、授权和密钥管理 或 预共享密钥（PSK）
  • 加密方式——临时密钥完整性协议（TKIP）也是对称加密方法

第三阶段（WPA2）：802.1x / CCMP(AES-CCMP), TKIP, WEP、PSK / CCMP(AES-CCMP), TKIP, WEP

  • 认证方式——802.1x来进行认证、授权和密钥管理 或 预共享密钥（PSK）
  • 加密方式——高级加密标准（AES-CCMP）

对于网络安装的发展，现存的3种标准：无加密、WPA、WPA2，其的安装性是递增的，对于认证方式802.1x 与 PSK，二者的原理如下：

  • 对于802.1x，其需要的认证设备有如下三种，当访问网络的设备认证时，需通过认证服务器来进行设备的认证，认证成功后才可连接上AP。
  • 对于PSK，其需要的认证设备有如下两种，当访问网络的设备认证时，当访问网络的设备输入的密码与AP事先设置好的密码一致时，就可以连接上AP，这种也是我们日常生活中所使用较为广泛的，如手机开热点
    在这里插入图片描述

二、iw工具的使用

1、解压、配置、编译、安装依赖库libnl

  1. 解压：
    tar xzf libnl-3.2.23.tar.gz
  2. 配置：
    cd libnl-3.2.23/
    ./configure --host=arm-linux --prefix=$PWD/tmp
    在这里插入图片描述
  3. 编译
    出现错误：
    在这里插入图片描述
    解决方法：
    修改 lib/addr.c ，添加宏(宏来自内核源码)
/* Supported address families. */
#define AF_UNSPEC	0
#define AF_UNIX		1	/* Unix domain sockets 		*/
#define AF_LOCAL	1	/* POSIX name for AF_UNIX	*/
#define AF_INET		2	/* Internet IP Protocol 	*/
#define AF_AX25		3	/* Amateur Radio AX.25 		*/
#define AF_IPX		4	/* Novell IPX 			*/
#define AF_APPLETALK	5	/* AppleTalk DDP 		*/
#define AF_NETROM	6	/* Amateur Radio NET/ROM 	*/
#define AF_BRIDGE	7	/* Multiprotocol bridge 	*/
#define AF_ATMPVC	8	/* ATM PVCs			*/
#define AF_X25		9	/* Reserved for X.25 project 	*/
#define AF_INET6	10	/* IP version 6			*/
#define AF_ROSE		11	/* Amateur Radio X.25 PLP	*/
#define AF_DECnet	12	/* Reserved for DECnet project	*/
#define AF_NETBEUI	13	/* Reserved for 802.2LLC project*/
#define AF_SECURITY	14	/* Security callback pseudo AF */
#define AF_KEY		15      /* PF_KEY key management API */
#define AF_NETLINK	16
#define AF_ROUTE	AF_NETLINK /* Alias to emulate 4.4BSD */
#define AF_PACKET	17	/* Packet family		*/
#define AF_ASH		18	/* Ash				*/
#define AF_ECONET	19	/* Acorn Econet			*/
#define AF_ATMSVC	20	/* ATM SVCs			*/
#define AF_RDS		21	/* RDS sockets 			*/
#define AF_SNA		22	/* Linux SNA Project (nutters!) */
#define AF_IRDA		23	/* IRDA sockets			*/
#define AF_PPPOX	24	/* PPPoX sockets		*/
#define AF_WANPIPE	25	/* Wanpipe API Sockets */
#define AF_LLC		26	/* Linux LLC			*/
#define AF_CAN		29	/* Controller Area Network      */
#define AF_TIPC		30	/* TIPC sockets			*/
#define AF_BLUETOOTH	31	/* Bluetooth sockets 		*/
#define AF_IUCV		32	/* IUCV sockets			*/
#define AF_RXRPC	33	/* RxRPC sockets 		*/
#define AF_ISDN		34	/* mISDN sockets 		*/
#define AF_PHONET	35	/* Phonet sockets		*/
#define AF_IEEE802154	36	/* IEEE802154 sockets		*/
#define AF_CAIF		37	/* CAIF sockets			*/
#define AF_ALG		38	/* Algorithm sockets		*/
#define AF_NFC		39	/* NFC sockets			*/
#define AF_MAX		40	/* For now.. */

执行make：
在这里插入图片描述

  1. 安装
    make install
    在这里插入图片描述
    最终：在tmp目录下有如下
    在这里插入图片描述

  2. 把编译出来的头文件应该放入交叉编译工具的对应目录中：
    进入tmp/include，执行sudo cp * -rf /usr/local/arm/4.3.2/arm-none-linux-gnueabi/libc/usr/include
    进入tmp/include/libnl3，执行sudo cp netlink -rf /usr/local/arm/4.3.2/arm-none-linux-gnueabi/libc/usr/include

  3. 把编译出来的库文件应该放入交叉编译工具的对应目录中：
    进入tmp/lib，执行sudo cp * -rf -d /usr/local/arm/4.3.2/arm-none-linux-gnueabi/libc/armv4t/lib

  4. 把编译出来的库文件中的.so文件放入开发板根文件系统的lib目录：sudo cp *so* -d /work/nfs_root/fs_mini_mdev_new/lib

2、解压、配置、编译、安装iw工具

  1. 解压：
    tar xjf iw-3.11.tar.bz2
  2. 修改Makefile：
    进入到iw-3.11/，修改Makefile为如下：
10 CC = "arm-linux-gcc"
29 NL3xFOUND := Y
79 #LIBS += $(shell $(PKG_CONFIG) --libs $(NLLIBNAME))
80 #CFLAGS += $(shell $(PKG_CONFIG) --cflags $(NLLIBNAME))

  1. 编译
    出现错误：
    在这里插入图片描述
    解决方法;
    在info.c的代码前面添加
    #define htole16(X) (((((uint16_t)(X)) << 8) | ((uint16_t)(X) >> 8)) & 0xffff)
    执行make：
    在这里插入图片描述

  2. 把编译出来的iw可执行文件拷贝到开发板根文件系统的bin目录下：
    执行cp iw /work/nfs_root/fs_mini_mdev_new/bin

3、使用iw工具

  1. iw list——列出WIFI网卡的性能
    在这里插入图片描述

  2. ifconfig wlan0 192.168.1.101——配置无线网卡ip
    在这里插入图片描述

  3. iw dev wlan0 scan——扫描附近的WIFI AP
    在这里插入图片描述

  4. ifconfig wlan0 up——启用无线网卡设备

  5. iw wlan0 connect xxx——连接到WIFI AP：xxx：检测到的网络名(open——无认证)

  6. iw wlan0 connect xxx keys d:0:baiwenwang123——连接到WIFI AP：xxx：检测到的网络名 (WEP)，keys：密码，d: default， 0: 第0个密码

  7. iw wlan0 disconnect——断开网络连接

三、wpa_supplicant工具的使用

1、解压、配置、编译、安装依赖库libopenssl

  1. 解压：
    tar xzf openssl-1.0.1d.tar.gz
  2. 配置：
    ./config shared no-asm --prefix=$PWD/tmp
  3. 修改Makefile中的个别项如下：
CC= arm-linux-gcc
AR= arm-linux-ar $(ARFLAGS) r
RANLIB= arm-linux-ranlib
NM= arm-linux-nm
MAKEDEPPROG= arm-linux-gcc

  1. 编译
    出现错误：
    在这里插入图片描述
    解决方法：
    删除Makefile中这句话的-m64
    在这里插入图片描述
    执行make
    在这里插入图片描述

  2. 安装
    出现错误：
    在这里插入图片描述
    解决方法：
    执行sudo rm -f /usr/bin/pod2man
    重新执行make install
    在这里插入图片描述

  3. 把编译出来的头文件应该放入交叉编译工具的对应目录中：
    进入tmp/include，执行sudo cp * -rf /usr/local/arm/4.3.2/arm-none-linux-gnueabi/libc/usr/include

  4. 把编译出来的库文件应该放入交叉编译工具的对应目录中：
    进入tmp/lib，执行sudo cp * -rf -d /usr/local/arm/4.3.2/arm-none-linux-gnueabi/libc/armv4t/lib

  5. 把编译出来的库文件中的.so文件放入开发板根文件系统的lib目录：sudo cp *so* -d /work/nfs_root/fs_mini_mdev_new/lib

2、解压、配置、编译、安装wpa_supplicant工具

  1. 解压：
    执行tar xzf wpa_supplicant-2.0.tar.gz

  2. 配置
    执行cd wpa_supplicant-2.0/wpa_supplicant/进入目录
    执行cp defconfig .config，新建.config文件
    修改.config加上一行: CONFIG_LIBNL32=y
    在这里插入图片描述

  3. 修改Makefile
    在wpa_supplicant-2.0/wpa_supplicant目录下的Makefile，修改为CC=arm-linux-gcc
    在这里插入图片描述

  4. 编译
    执行make
    在这里插入图片描述

  5. 安装
    执行make DESTDIR=$PWD/tmp install
    在这里插入图片描述
    生成的tmp目录下有如下文件：
    在这里插入图片描述

  6. 把编译出来的可执行文件拷贝到开发板根文件系统的bin目录下：
    执行cp iw /work/nfs_root/fs_mini_mdev_new/bin

3、使用wpa_supplicant工具

在/wpa_supplicant-2.0/wpa_supplicant/examples目录在，有许多的配置项供不同的模式进行选择。
在这里插入图片描述
下面的xxx/xxx模式代表的是，认证/加密方式。

3.1 连接open/open的WIFI

  1. 拷贝plaintext.conf配置文件到开发板文件系统的/etc目录下，执行cp plaintext.conf /work/nfs_root/fs_mini_mdev_new/etc
  2. 修改配置文件为如下内容：
ctrl_interface=/var/run/wpa_supplicant # 一个目录,用于wpa_supplicant和wpa_cli的socket通信
network={
        ssid="dswei"   # 网络名称：dswei
        key_mgmt=NONE  # 认证方式：无
}
  1. 在开发板文件系统下，新建文件，执行mkdir -p /var/run/wpa_supplicant
  2. 建立连接，执行wpa_supplicant -B -c/etc/plaintext.conf -iwlan0
  3. 查看连接状态，执行wpa_cli -iwlan0 status

3.2 连接WEP/WE的WIFI

  1. 拷贝wep.conf配置文件到开发板文件系统的/etc目录下，执行cp wep.conf /work/nfs_root/fs_mini_mdev_new/etc
  2. 修改配置文件为如下内容：
ctrl_interface=/var/run/wpa_supplicant  # 一个目录,用于wpa_supplicant和wpa_cli的socket通信
network={
        ssid="dswei"	 # 网络名称：dswei
        key_mgmt=NONE	 # 认证方式：无
        wep_key0="baiwenwang123"	# 网络密码
        wep_tx_keyidx=0
}
  1. 建立连接，执行wpa_supplicant -B -c/etc/wep.conf -iwlan0
  2. 查看连接状态，执行wpa_cli -iwlan0 status

3.3 连接WPA(TKIP)的WIFI

  1. 拷贝wpa-psk-tkip.conf配置文件到开发板文件系统的/etc目录下，执行cp wpa_psk_tkip.conf /work/nfs_root/fs_mini_mdev_new/etc
  2. 修改配置文件为如下内容：
ctrl_interface=/var/run/wpa_supplicant  # 一个目录,用于wpa_supplicant和wpa_cli的socket通信
network={
        ssid="dswei"
        proto=WPA  # proto: list of accepted protocols, 可取WPA,RSN
                   # If not set, this defaults to: WPA RSN
        key_mgmt=WPA-PSK # 认证方式
                         # If not set, this defaults to: WPA-PSK WPA-EAP
        pairwise=TKIP    # If not set, this defaults to: CCMP TKIP
        group=TKIP       # If not set, this defaults to: CCMP TKIP WEP104 WEP40 
        psk="baiwenwang12"	# 网络密码
}
  1. 建立连接，执行wpa_supplicant -B -c/etc/wpa_psk_tkip.conf -iwlan0
  2. 查看连接状态，执行wpa_cli -iwlan0 status

3.4 连接WPA2(AES)的WIFI

  1. 拷贝wpa_wpa2.con配置文件到开发板文件系统的/etc目录下，执行cp wpa_wpa2.conf /work/nfs_root/fs_mini_mdev_new/etc
  2. 修改配置文件为如下内容：
ctrl_interface=/var/run/wpa_supplicant # 一个目录,用于wpa_supplicant和wpa_cli的socket通信
network={
        ssid="dswei"   # 网络名称：dswei
        key_mgmt=NONE  # 认证方式：无
}
  1. 建立连接，执行wpa_supplicant -B -c/etc/wpa_wpa2.conf -iwlan0
  2. 查看连接状态，执行wpa_cli -iwlan0 status

3.5 在配置文件中设置多个network

在配置文件中设置多个network，如下图：
当开发板上的无线网卡连接的第一个网络dswei断开时，则会顺序下去连接在配置文件中的网络Programer

ctrl_interface=/var/run/wpa_supplicant
network={
        ssid="dswei"
        psk="baiwenwang123"
}
network={
        ssid="Programer"
        psk="baiwenwang"
}

3.6 访问外网

当无线网卡已经连接上WIFI且WIFI是可以上网的，需要访问如www.baidu.com的网站，需要进行如下步骤：

  1. 修改/etc/resolv.conf添加DNS：
    执行vi /etc/resolv.conf，添加nameserver 192.168.1.1
    在这里插入图片描述

  2. 设置网关
    执行route add default gw 192.168.1.1

  3. 访问外网，执行ping www.baidu.com

四、dhcp工具的使用

上述使用iw、wpa_supplicant工具，都需要手动的设置无线网卡的IP，使用dhcp工具，则可以自动分配无线网卡的IP与网关。

1、解压、配置、编译、安装dhcp工具

  1. 解压
    执行tar xzf dhcp-4.2.5-P1.tar.gz

  2. 配置
    进入到dhcp-4.2.5-P1目录，执行./configure --host=arm-linux ac_cv_file__dev_random=yes
    在这里插入图片描述

  3. 修改
    3.1 修改Makefile：
    进入到bind目录，修改为./configure BUILD_CC=gcc ac_cv_file__dev_random=yes --host=arm-linux --disable-kqueue
    在这里插入图片描述
    3.2 修改 lib/export/dns/Makefile.in ：
    解压tar xzf bind.tar.gz，进入到cd bind-9.8.4-P2目录，修改vi lib/export/dns/Makefile.in
    在这里插入图片描述

gen: ${srcdir}/gen.c
        ${CC} ${ALL_CFLAGS} ${LDFLAGS} -o $@ ${srcdir}/gen.c ${LIBS}
改为
gen: ${srcdir}/gen.c
        ${BUILD_CC} ${ALL_CFLAGS} ${LDFLAGS} -o $@ ${srcdir}/gen.c ${LIBS}

  1. 编译
    退出到dhcp-4.2.5-P1目录，执行make
    在这里插入图片描述

  2. 安装
    执行make DESTDIR=$PWD/tmp install
    在这里插入图片描述

  3. 把编译出来的文件拷贝到开发板根文件系统的对应目录下：
    进入到tmp/usr/local目录，执行：

sudo cp bin/* /work/nfs_root/fs_mini_mdev_new/bin/
sudo cp sbin/* /work/nfs_root/fs_mini_mdev_new/sbin/
sudo cp etc/dhclient.conf.example //work/nfs_root/fs_mini_mdev_new/etc/dhclient.conf
sudo cp etc/dhcpd.conf.example //work/nfs_root/fs_mini_mdev_new/etc/dhcpd.conf
  1. 把编译出来的脚本文件拷贝到开发板根文件系统的对应目录下
sudo cp client/scripts/linux /work/nfs_root/fs_mini_mdev_new/etc/dhclient-script
chmod +x /work/nfs_root/fs_mini_mdev_new/etc/dhclient-script

并修改开发板根文件系统vi etc/dhclient-script
#!/bin/bash
改为
#!/bin/sh

2、使用

2.1 简单使用

执行：

mkdir -p /var/db
wpa_supplicant -B -c/etc/wpa_wpa2.conf  -iwlan0
dhclient wlan0

执行完毕后，此时dhclient自动分配无线网卡的ip

2.2 自动连接WIFI与配置无线网卡的ip

步骤1：一连接上WIFI AP, 就自动执行dhclient，自动配置无线网卡的ip

1.1 创建脚本/sbin/wpa_action.sh，执行vi /sbin/wpa_action.sh
内容为：

#!/bin/sh
IFNAME=$1
CMD=$2
if [ "$CMD" = "CONNECTED" ]; then
   echo connect $IFNAME, dhclient for it > /dev/console
   dhclient $IFNAME
fi
if [ "$CMD" = "DISCONNECTED" ]; then
   echo disconnect $IFNAME, kill dhclient for it > /dev/console
   killall dhclient
fi

1.2 添加权限，执行chmod +x /sbin/wpa_action.sh

步骤2：一接入WIFI网卡，就自动执行wpa_supplicant，连接网络

2.1 添加配置文件/etc/mdev.conf ，执行vi /etc/mdev.conf，内容为wlan0 0:0 777 * /sbin/auto_wifi.sh

2.2 添加脚本/sbin/auto_wifi.sh，执行vi /sbin/auto_wifi.sh
内容：

#!/bin/sh
if [ $ACTION = "add" ];
then                                              
   wpa_supplicant -B -c/etc/wpa_wpa2.conf  -iwlan0
   wpa_cli -a/sbin/wpa_action.sh -B
else                     
   killall wpa_supplicant
   killall wpa_cli 
   killall dhclient
fi

2.3 添加权限，执行chmod +x /sbin/auto_wifi.sh

经过步骤1和步骤2的设置后，
当wifi网卡插上开发板后：

  1. 触发热拔插机制，调用/etc/mdev.conf配置文件，执行里面的/sbin/auto_wifi.sh脚本
  2. 执行/sbin/auto_wifi.sh脚本，如果检测到是添加设备，则会走第一个分支，执行wpa_supplicant -B -c/etc/wpa_wpa2.conf -iwlan0，根据/etc/wpa_wpa2.conf配置文件，进行网络的认证与连接
  3. 后执行/sbin/auto_wifi.sh脚本中的wpa_cli -a/sbin/wpa_action.sh -B，调用/sbin/wpa_action.sh脚本，接收的信号为CONNECTED，则走第一个分支，执行echo connect $IFNAME, dhclient for it > /dev/console 与 dhclient $IFNAME，自动分配无线网卡的ip

当wifi网卡从开发板拔出后：

  1. 触发热拔插机制，调用/etc/mdev.conf配置文件，执行里面的/sbin/auto_wifi.sh脚本
  2. 执行/sbin/auto_wifi.sh脚本，此时检测到删除设备，则走第二个分支，执行 killall wpa_supplicant、 killall wpa_cli 与 killall dhclient，结束相关进程。

猜你喜欢

转载自blog.csdn.net/weixin_42813232/article/details/107770735
今日推荐
火速冲上 GitHub 热榜 —— 开源编程语言、框架哪有这么可爱？
北京人形机器人创新中心发布全球首个纯电驱拟人奔跑的全尺寸人形机器人“天工”
LFOSSA 源来如此公开课 | 掌握云原生未来：CNCF 认证全面攻略与备考秘籍
国产云输入法——仅华为无云端数据上传安全问题
开源日报 | 工业开源项目OGG 1.0；姐姐，你要和我一起配置火狐吗；苹果AI遥遥落后？Fedora 40
开放签电子签章：停止新增，优化体验，前进更进（五一假期前工作）
周排行
Metasploit文件目录与入侵基本概念
跨域(CORS)请求问题[No 'Access-Control-Allow-Origin' header is present on the requested resource]常见解决方案
CodeIgniter 源码解读之 CodeIgniter.php（二）
SAS入门之（四）改变数据类型
初识元组
[数学建模]数学建模算法和模型（B站视频）（二）
Nginx 服务器源码安装配置流程
C#实现语音视频录制 【基于MCapture + MFile】
开发进度4
下载安装vue的方法网址
每日归档
更多
2024-04-28(0)
2024-04-27(56)
2024-04-26(39)
2024-04-25(22)
2024-04-24(36)
2024-04-23(26)
2024-04-22(39)
2024-04-21(0)
2024-04-20(6)
2024-04-19(5)

代码天地 © 2018 codetd.com

境外服务器   最新电视剧2022