非法Wi-Fi信号识别与定位的方法研究

摘要：迅速发展的无线网络已经覆盖工作生活的方方面面，与此同时其安全问题越来越凸显，其中非法Wi-Fi问题尤为突出。为了保证无线网络中信息安全，必须及时识别、定位和清除非法Wi-Fi信号。文章主要研究了Wi-Fi信号的分析识别方法以及2种定位WiFi信号的方法，进一步为识别与定位非法Wi-Fi信号提供了解决思路。

关键词：非法Wi-Fi信号；无线网络；识别与定位

中图分类号：TP393.1文献标志码：A

0 引言

随着互联网通信技术与智能上网设备的快速发展，Wi-Fi网络已成为政府机关、企业和家庭中不可或缺的一部分。但凡事都有两面性，Wi-Fi网络在带来极大便利的同时也存在诸多安全风险，比如相继出现的各种非法Wi-Fi网络，这些网络可能会被用于网络攻击、数据窃取、网络诈骗等违法活动，特别是成为保密单位失泄密的重要途径，影响个人信息安全、网络安全和国家安全［1］。因此，识别和清除非法Wi-Fi是保障信息安全、网络安全和国家安全的重要任务。文章从Wi-Fi信号的频谱特点入手，研究识别Wi-Fi设备信息的方法以及向量法和收敛法在定位Wi-Fi设备中的具体应用，以期为从事网络安全的相关人员提供参考。

1 非法Wi-Fi导致网络安全问题突出

非法Wi-Fi网络是指网络攻击者（以下简称“攻击者”）未经电信主管部门或网络管理人员授权而擅自搭建的无线网络。非法Wi-Fi带来的安全问题大致有以下4个方面：（1）攻击者利用非法Wi-Fi信号监视并窃取短信、照片、视频、银行账户密码等个人隐私信息；（2）攻击者利用非法Wi-Fi信号进行犯罪活动时会占用频谱资源，造成区域范围内网络信道拥挤，使得网络服务无法正常提供；（3）攻击者利用非法Wi-Fi信号恶意传播病毒、木马等非法软件；（4）攻击者利用非法Wi-Fi信号传输敏感信息，实施网络间谍、恐怖主义等犯罪活动。

由此可见，及时识别非法Wi-Fi信号并予以取缔事关重大。由于无线信号的传输媒介是空气，没有实体电缆的链接，所以在查找和定位上存在一定难度［2］。文章从识别非法Wi-Fi信号、获取非法Wi-Fi信息进而定位非法Wi-Fi设备3个层次介绍清除非法Wi-Fi信号的方法。

2 识别非法Wi-Fi信号

2.1 非法Wi-Fi信号的频谱特征

为了识别非法的Wi-Fi信号，管理人员首先需要了解Wi-Fi信号的频谱分布特征。现阶段，Wi-Fi信号占用的主要无线电频段是2.4 GHz频段与5 GHz频段。受政策及法规的影响，不同国家和地区开放的信道与各信道占用的无线电频段不尽相同。我国在2.4 GHz频段开放使用13个信道，占用2.401～2.478 GHz频段，中心频率间隔为5 MHz，每个信道占用频段范围为22 MHz。在5 GHz频段开放使用5个信道，占用5.725～5.835 GHz频段，中心频率间隔为20 MHz，每个信道占用频段范围为40 MHz。

一般情况下，攻击者会使用正常Wi-Fi信号使用的频段接入公共网络。但当攻击者利用非法Wi-Fi信号进行涉密信息传输等不需要接入公共网络的需求时，也可能使用未开放的Wi-Fi信道，所以管理人员在对无线电环境进行频谱扫描时，也需要关注开放信道以外的信道有无可疑的Wi-Fi信号。

2.2 获取非法Wi-Fi信息

管理人员需要使用Wi-Fi扫描工具扫描附近的Wi-Fi网络来获取非法Wi-Fi信息，包括Wi-Fi信号强度、服务集标记符（Service Set Identifier，SSID）和MAC地址等；获取信息后，先将MAC地址与已知设备的MAC地址进行比对，筛查出不在登记范围内的Wi-Fi信号，然后记录可疑Wi-Fi信号的相关信息。

文章使用腾达AC9路由器搭建无线Wi-Fi网络用于试验，其SSID设置为“FEIFA_AP”（下文称为“测试Wi-Fi”）。文章使用无线网络扫描工具Inssider对测试区域的无线信号进行扫描，获取Wi-Fi信号的SSID、MAC地址、频道、信号强度、加密类型等信息。其扫描结果如图1所示，软件可以获取测试区域内所有网络设备的详细信息。

通过分析图1所示的扫描结果，文章可以得到测试Wi-Fi在2.4GHz频段的MAC地址为“D8：32：14：B7：1B：B1”，SSID为“FEIFA_AP”，占用信道8。该AP在5 GHz频段的MAC地址为“D8：32：14：B7：1B：B5”，SSID为“FEIFA_AP_5G”，占用信道153。通过Wi-Fi信号占用频段信息可以得知，当该测试Wi-Fi信号使用第8信道时，其占用的频段为2.436～2.458 GHz，在使用向量法定位该信号时，需要扫描该频段内的Wi-Fi信号。

为了进一步获取非法Wi-Fi的相关信息，文章使用Linux平台下的Airmon工具来监测、截取、分析目标网络的无线数据。接下来，文章在Kali Linux系统下对目标网络进行抓包分析。文章使用“airmon-ng”命令获取网卡信息；使用“airmon-ng start wlan0”命令将网卡设置为监听模式；使用“airodump-ng wlan0”命令启动对环境Wi-Fi信号的监听。锁定Wi-Fi信号后，文章对该Wi-Fi网络进行抓包操作，使用Airodump工具进行抓包，命令为“airodump-ng -c 2 --bssid D8：32：14：B7：1B：B1 -w /home/qoot/temp/ wlan0”。该工具在抓包的同时，还能显示连接到该AP上的终端信息，如图2所示。可以看出，该测试Wi-Fi上连接了一个用户，其MAC地址为“E6：6C：59：88：34：B8”，管理人员可以通过MAC地址对照查找使用该非法Wi-Fi的用户，进而进行处置。

抓包成功后，管理人员可以使用Wireshark工具打开数据包进行数据分析，或者使用Aircrack工具破解该Wi-Fi的密码，以便后续进行调查取证工作。鉴于文章主要研究Wi-Fi信号的识别与定位方法，对于数据分析与密码破解的内容不再赘述。

3 定位非法Wi-Fi设备

定位非法Wi-Fi设备的方法主要有向量法定位、收敛法定位2种方法。

3.1 向量法定位

文章使用DZP-150手持式监测测向设备进行向量法定位的研究，该设备可以实现信号扫描与搜索、信号频谱显示及测量、取证等功能，适用于小范围或室内快速定位信号源。

文章使用DZP-150手持式监测测向设备对目标频段进行监测，分析频段内的Wi-Fi信号。若实操过程中该频段内出现多个Wi-Fi信号，管理人员可通过控制已知Wi-Fi信号的开关，筛选出未知的信号，进而对未知信号进行监测。DZP-150设备对Wi-Fi信号扫描与测向结果如图3所示。使用该设备对Wi-Fi信号频段进行扫描，锁定非法Wi-Fi信号后，根据右侧图中信号指向提示，按照无线电定位的流程进行逐步逼近定位。

3.2 收敛法定位

当不具备向量法定位的条件时，管理人员可采用收敛法定位非法Wi-Fi设备。笔记本及智能手机的无线网卡大部分使用的是全向天线，全向天线在各个方向上的发射和接收效果较为一致，因此其不能判断Wi-Fi信号相对方向。此时，可以结合1.2节中提到的信号扫描工具，参考信号强度值来实现收敛法定位［3］。

管理人员锁定非法Wi-Fi信号后，将需要搜索的区域划分为4个区域，然后在4个区域的外侧顶点处测量目标信号强度［3］，选取信号强度最大的区域，再将该区域继续分为4个子区域，按以上步骤在外侧顶点进行信号测量，筛选出信号最强的区域。重复以上步骤逐步缩小范围直至找出非法Wi-Fi设备。

4 结语

文章着重研究了Wi-Fi信号的分析方法以及2种Wi-Fi信号的定位方法，为从事网络安全相关工作的管理人员提供定位非法Wi-Fi信号的具体方法。但在实际的识别与定位过程中，由于现场环境复杂，Wi-Fi信号不仅会被墙壁、金属结构等障碍物反射和屏蔽，还存在不同楼层间Wi-Fi信号在垂直方向上的干扰问题，导致Wi-Fi信号定位困难。因此，在定位过程中要根据实际情况，灵活搭配使用文中研究的2种方法，从而实现对非法Wi-Fi信号快速识别和定位。

参考文献

［1］陈潮.无线局域网中非法AP的定位问题研究［J］.技术探究，2010（10）：72-73.

［2］张学锋.向量法在无线网络中定位伪造AP的应用［J］.网络安全技术与应用，2012（9）：60-63.

［3］钟九洲.检测校园网WLAN中非法的AP［J］.网络安全技术与应用，2011（5）：42-43.

Research on methods for identifying and locating illegal Wi-Fi signals

Abstract： The rapidly developing wireless network has covered all aspects of work and life， and its security issues are becoming increasingly prominent， with illegal Wi-Fi being particularly prominent. In order to ensure information security in wireless networks， it is necessary to promptly identify， locate and clear illegal Wi-Fi signals. This article mainly studies the analysis and recognition methods of Wi-Fi signals， as well as two methods for locating Wi-Fi signals， further providing a solution for identifying and locating illegal Wi-Fi signals.

Key words： illegal Wi-Fi signal; wireless network; identification and localization