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Wi-Fi da operadora

O Wi-Fi da operadora é um recurso de conexão automática (usando IMSI criptografado) disponível no Android 9 e versões mais recentes que permite que os dispositivos se conectem automaticamente a redes Wi-Fi implementadas pela operadora. Em áreas de alto congestionamento ou com cobertura celular mínima, como um estádio ou uma estação de trem subterrânea, o Wi-Fi da operadora pode melhorar a experiência de conectividade dos usuários e descarregar o tráfego.

Dispositivos com o recurso de Wi-Fi da operadora se conectam automaticamente a redes Wi-Fi configuradas da operadora (redes com um certificado de chave pública). Quando um usuário se desconecta manualmente de uma rede Wi-Fi da operadora, ela é colocada em uma lista de bloqueio por 24 horas (sem conexão automática). Os usuários podem se conectar manualmente a redes na lista de bloqueio a qualquer momento.

Implementação

Os fabricantes de dispositivos e as operadoras precisam fazer o seguinte para implementar o Wi-Fi da operadora.

Fabricantes

Para dispositivos com Android 11 e versões mais recentes, use a API Wi-Fi Suggestion para adicionar perfis de Wi-Fi para cada operadora.

Para dispositivos com Android 10 ou versões anteriores, adicione perfis de Wi-Fi configurando o parâmetro carrier_wifi_string_array para cada operadora no gerenciador de configuração da operadora.

carrier_wifi_string_array:

Uma matriz de strings em que cada entrada de string é um SSID Wi-Fi codificado em Base64 e um tipo EAP separados por uma vírgula, em que o tipo EAP é um número inteiro. Consulte o Registro do protocolo de autenticação extensível (EAP). Por exemplo, a configuração a seguir é para SOME_SSID_NAME usando EAP-AKA e Some_Other_SSID usando EAP-SIM:
```
config {
  key: "carrier_wifi_string_array"
  text_array {
    item: "U09NRV9TU0lEX05BTUUK,23"
    item: "U29tZV9PdGhlcl9TU0lECg==,18"
  }
}
```

No gerenciador de configurações da operadora, configure os seguintes parâmetros para cada operadora:

imsi_key_availability_int:

Identifica se a chave usada para criptografia de IMSI está disponível para WLAN (bit 1 definido), EPDG (bit 0 definido) ou ambos (bits 0 e 1 definidos). Por exemplo, a configuração a seguir indica que a criptografia IMSI está disponível para WLAN, mas não para EPDG:
```
config {
  key: "imsi_key_availability_int"
  int_value: 2
}
```
imsi_key_download_url_string:

URL de onde o proto que contém a chave pública da operadora usada para criptografia de IMSI é baixado. Por exemplo, a configuração a seguir fornece um URL específico:
```
config {
  key: "imsi_key_download_url_string"
  text_value: "https://www.some_company_name.com:5555/some_directory_name/some_filename.json"
}
```
allow_metered_network_for_cert_download_bool: uma flag que indica se é permitido fazer o download da chave pública da operadora em uma rede limitada (celular). Se essa flag não estiver definida, um novo dispositivo sem conectividade Wi-Fi não poderá se conectar à rede Wi-Fi da operadora porque não terá permissão para baixar a chave.
```
config {
  key: "allow_metered_network_for_cert_download_bool"
  bool_value: true
}
```

Operadoras

Para implementar o Wi-Fi da operadora, ela precisa ativar a proteção de privacidade do IMSI e fornecer uma chave pública.

Proteção de privacidade do IMSI

O Android protege a confidencialidade da identidade permanente de um assinante (IMSI) usando criptografia de chave pública. O Android implementa a especificação da Wireless Broadband Alliance (WBA) para proteção de privacidade do IMSI para Wi-Fi. Quando a proteção de privacidade do IMSI está ativada para uma conexão, a identidade permanente do assinante não é transmitida sem criptografia pelo ar.

Criptografia de identidade permanente

O formato da identidade permanente criptografada é o seguinte:

A identidade permanente está no formato <EAP-Method><IMSI>@<NAI realm>.
O prefixo EAP-Method é um único octeto que define o método EAP usado para a autenticação:
- 0: EAP-AKA
- 1: EAP-SIM
- 6: EAP-AKA'
O formato do domínio NAI é wlan.mnc<var>XXX</var>.mcc<var>YYY</var>.3gppnetwork.org, em que XXX é substituído pelo código de rede móvel (MNC) do chip e YYY é substituído pelo código de país para dispositivos móveis (MCC).
A identidade permanente é criptografada usando uma chave pública RSA fornecida pela operadora. A chave pública está incluída em um certificado X.509.
O esquema de criptografia é RSAES-OAEP com SHA-256 como a função hash criptográfica. Esse esquema garante um texto cifrado exclusivo sempre que é usado, evitando outra identidade persistente que pode ser rastreada.
O comprimento da chave RSA é de 2.048 bits.
O buffer de criptografia é de 256 bytes.
O texto cifrado é codificado com Base64.
O comprimento da identidade permanente criptografada de saída é de 344 bytes.

Encrypted Permanent Identity = Base64(RSAES-OAEP-SHA-256(<EAP-Method><IMSI>@<NAI Realm>))

Identificador da chave

O identificador de chave é um par de valor de atributo opcional que a operadora anexa a um certificado para permitir que o servidor localize a chave privada adequada durante a autenticação. Um exemplo de identificador de chave é CertificateSerialNumber=123456. Se o identificador de chave for fornecido, ele será enviado em texto simples como parte do processo de autenticação.

Modificações nos métodos de autenticação EAP baseados em SIM

Quando a proteção de privacidade do IMSI está ativada em uma conexão, o sistema não envia a identidade permanente ao receber EAP-Request/Identity. Em vez disso, ele responde com um login anônimo:

SERVER: EAP-Request/Identity
UE: EAP-Response/Identity AT_IDENTITY=<prefix>|anonymous@<NAI Realm>

<prefix> é opcional. Se a configuração da operadora enable_eap_method_prefix_bool estiver definida como true, o primeiro caractere da identidade (antes de anonymous) vai notificar o servidor sobre o tipo de método EAP usado antes do início da troca de EAP.

0: EAP-AKA
1: EAP-SIM
6: EAP-AKA'

Se a configuração da operadora estiver definida como false, esse prefixo não será incluído na mensagem.

Em resposta, o servidor envia uma mensagem EAP-Request/AKA-Identity e o sistema responde no seguinte formato:

SERVER: EAP-Request/AKA-Identity AT_ANY_ID_REQ
UE: EAP-Response/AKA-Identity AT_IDENTITY=<prefix>|<Encrypted Permanent Identity>|","|"<attribute>=<value>"

O primeiro caractere da identidade notifica o servidor de que uma identidade criptografada está sendo usada ou o tipo de método EAP configurado:

\0: identidade permanente criptografada
0: EAP-AKA
1: EAP-SIM
6: EAP-AKA'

O par de valores de atributo do identificador de chave é opcional e não é anexado ao final da identidade permanente criptografada se não estiver em uso.

Nesse ponto, o servidor localiza a chave privada do identificador de chave (se fornecido), descriptografa a identidade criptografada usando a chave privada da operadora e continua o fluxo normal do EAP.

Após a autenticação, o servidor pode fornecer uma identidade de reautenticação rápida ou uma identidade temporária (pseudônimo), que é usada em conexões subsequentes. Se o servidor não fornecer identidades temporárias, o sistema enviará a identidade criptografada na conexão subsequente.

Recuperação, expiração e revogação de certificados da operadora

Se nenhum certificado estiver instalado no sistema, ele usará o URL fornecido na configuração da operadora imsi_key_download_url_string para baixar um certificado usando o método HTTP GET. O sistema usa dados da rede celular somente se a configuração da operadora allow_metered_network_for_cert_download_bool estiver definida como true. Caso contrário, o sistema baixa o certificado somente quando uma conexão Wi-Fi estiver disponível.

O sistema impõe o vencimento do certificado. O sistema começa a tentar renovar os certificados 21 dias antes da data de validade e usa o mesmo URL para baixar o novo certificado.

Se o servidor não conseguir descriptografar a identidade criptografada, ele vai enviar uma mensagem EAP-Request/AKA-Notification com o código AT_NOTIFICATION General Failure (16384) para encerrar a troca de EAP.

Se o certificado for revogado ou expirar, o servidor enviará uma mensagem EAP-Request/AKA-Notification com o código AT_NOTIFICATION Certificate Replacement Required (16385) para encerrar a troca EAP. Em resposta, o sistema aplica heurísticas internas para determinar se é necessário remover o certificado e tentar baixar um novo certificado do mesmo URL.

Fornecer a chave pública

Forneça um URL público para um servidor, de preferência usando HTTP em vez de TLS, que hospede o certificado da operadora em que:

A chave pública e o vencimento podem ser extraídos do certificado.

As informações do servidor estão no formato JSON, como a seguir:

Property: key-identifier
Type: String
Encoding: UTF-8
Description: Specifies an identifier that the carrier would like to attach to the certificate.
Optional: Yes

Property: certificate
Property alternative name: public-key
Type: String
Encoding: Base64
Description: The content of the carrier's X.509 certificate.
Optional: No

Property: key-type
Type: String
Encoding: UTF-8
Description: Specifies the module that will use the key. The value for type must be either WLAN or EPDG.
Optional: Yes. If the key-type property isn't included, then its value defaults to WLAN.

Confira um exemplo de chave pública:

{
"carrier-keys" : [ {
  "key-identifier" : "CertificateSerialNumber=5xxe06d4",
  "public-key" : "-----BEGIN CERTIFICATE-----\r\nTIIDRTCCAi2gAwIBAgIEVR4G1DANBgkqhkiG9w0BAQsFADBTMQswCQYDVQQGEwJVUzELMAkGA1UE\r\nCBMCTkExCzAJBgNVBAcTAk5BMQswCQYDVQQKEwJOQTELMAkGA1UECxMCTkExEDAOBgNVBAMTB1Rl\r\nc3RiT6N1/w==\r\n-----END CERTIFICATE-----"
} ]
}