Оператор Wi-Fi

Carrier Wi-Fi — это функция автоматического подключения (использующая зашифрованный IMSI), доступная в Android 9 и выше, которая позволяет устройствам автоматически подключаться к сетям Wi-Fi, реализованным оператором. В зонах с высокой загруженностью или с минимальным покрытием сотовой связи, таких как стадион или станция метро, ​​операторский Wi-Fi может использоваться для улучшения качества подключения пользователей и разгрузки трафика.

Устройства с функцией Wi-Fi оператора автоматически подключаются к настроенным сетям Wi-Fi оператора (сетям с сертификатом открытого ключа). Когда пользователь вручную отключается от сети Wi-Fi оператора, сеть заносится в черный список на 24 часа (без автоматического подключения). Пользователи могут вручную подключаться к сетям из черного списка в любое время.

Выполнение

Для внедрения операторского Wi-Fi производители устройств и операторы должны выполнить следующие действия.

Производители

Для устройств под управлением Android 11 и выше используйте API предложений Wi-Fi, чтобы добавить профили Wi-Fi для каждого оператора.

Для устройств с версией 10 или ниже добавьте профили Wi-Fi, настроив параметр carrier_wifi_string_array для каждого оператора в диспетчере конфигурации оператора .

  • carrier_wifi_string_array : массив строк, где каждая строковая запись представляет собой закодированный Base64 Wi-Fi SSID и тип EAP, разделенные запятой, где тип EAP является целым числом (см. Реестр расширяемого протокола аутентификации (EAP) ). Например, следующая конфигурация предназначена для SOME_SSID_NAME с использованием EAP-AKA и Some_Other_SSID с использованием EAP-SIM :

    config {
      key: "carrier_wifi_string_array"
      text_array {
        item: "U09NRV9TU0lEX05BTUUK,23"
        item: "U29tZV9PdGhlcl9TU0lECg==,18"
      }
    }
    

В диспетчере конфигурации оператора настройте следующие параметры для каждого оператора:

  • imsi_key_availability_int : Определяет, доступен ли ключ, используемый для шифрования IMSI, для WLAN (установлен бит 1), EPDG (установлен бит 0) или обоих (установлены и бит 0, и бит 1). Например, следующая конфигурация указывает, что шифрование IMSI доступно для WLAN, но не для EPDG:

    config {
      key: "imsi_key_availability_int"
      int_value: 2
    }
    
  • imsi_key_download_url_string : URL, с которого загружается proto, содержащий открытый ключ оператора, используемый для шифрования IMSI. Например, следующая конфигурация предоставляет определенный URL:

    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 : Флаг, указывающий, разрешать ли загрузку открытого ключа оператора по тарифной (сотовой) сети. Если этот флаг не установлен, новое устройство без подключения к Wi-Fi не сможет подключиться к сети Wi-Fi оператора, поскольку ему не будет разрешено загрузить ключ.

    config {
      key: "allow_metered_network_for_cert_download_bool"
      bool_value: true
    }
    

Перевозчики

Для внедрения операторского Wi-Fi оператор должен включить защиту конфиденциальности IMSI и предоставить открытый ключ.

Защита конфиденциальности IMSI

Android защищает конфиденциальность постоянной идентификации абонента (IMSI) с помощью криптографии с открытым ключом. Android реализует спецификацию Wireless Broadband Alliance (WBA) для защиты конфиденциальности IMSI для Wi-Fi . Когда защита конфиденциальности IMSI включена для соединения, постоянная идентификация абонента не передается в открытом виде по воздуху.

Постоянное шифрование личности

Формат зашифрованного постоянного идентификатора выглядит следующим образом:

  • Постоянный идентификатор имеет формат <EAP-Method><IMSI>@<NAI realm> .
  • Префикс EAP-Method представляет собой один октет, который определяет метод EAP, используемый для аутентификации:
    • 0 : EAP-AKA
    • 1 : EAP-SIM
    • 6 : EAP-AKA'
  • Формат области NAI — wlan.mnc XXX .mcc YYY .3gppnetwork.org , где XXX заменяется на код мобильной сети SIM-карты (MNC), а YYY заменяется на мобильный код страны (MCC).
  • Постоянная идентификация шифруется с использованием открытого ключа RSA, предоставленного оператором. Открытый ключ включен в сертификат X.509 .
  • Схема шифрования — RSAES-OAEP с SHA-256 в качестве криптографической хэш-функции. Эта схема шифрования гарантирует уникальный шифртекст каждый раз, когда используется схема, тем самым избегая еще одной постоянной личности, которую можно отследить.
  • Длина ключа RSA составляет 2048 бит.
  • Буфер шифрования составляет 256 байт.
  • Зашифрованный текст кодируется с помощью Base64 .
  • Длина выходного зашифрованного постоянного идентификатора составляет 344 байта.
Encrypted Permanent Identity = Base64(RSAES-OAEP-SHA-256(<EAP-Method><IMSI>@<NAI Realm>))
Идентификатор ключа

Идентификатор ключа — это необязательная пара значений атрибутов, которую носитель прикрепляет к сертификату, чтобы сервер мог найти правильный закрытый ключ во время аутентификации. Примером идентификатора ключа является CertificateSerialNumber=123456 . Если идентификатор ключа указан, он отправляется в открытом виде как часть процесса аутентификации.

Изменения методов аутентификации EAP на основе SIM-карты

Если для соединения включена защита конфиденциальности IMSI, система не отправляет постоянную идентификацию при получении EAP-Request/Identity , вместо этого она отвечает анонимным логином:

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

<prefix> не является обязательным. Если конфигурация оператора enable_eap_method_prefix_bool установлена ​​в true , первый символ идентификатора (перед anonymous ) уведомляет сервер о типе используемого метода EAP до начала обмена EAP.

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

Если конфигурация оператора связи установлена ​​на false , этот префикс не включается в сообщение.

В ответ сервер отправляет сообщение EAP-Request/AKA-Identity , а система отвечает в следующем формате:

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

Первый символ идентификатора уведомляет сервер либо о том, что используется зашифрованный идентификатор, либо о типе настроенного метода EAP:

  • \0 : Зашифрованная постоянная идентификация
  • 0 : EAP-AKA
  • 1 : EAP-SIM
  • 6 : EAP-AKA'

Пара значений атрибута идентификатора ключа является необязательной и не добавляется в конец зашифрованного постоянного идентификатора, если не используется.

На этом этапе сервер находит закрытый ключ из идентификатора ключа (если он указан), расшифровывает зашифрованную идентификационную информацию с помощью закрытого ключа оператора связи и продолжает обычный поток EAP.

После успешной аутентификации сервер может предоставить быструю повторную идентификацию или временную идентификацию (псевдоним), которая используется в последующих соединениях. Если сервер не предоставляет временные идентификационные данные, система отправляет зашифрованную идентификацию в последующем соединении.

Извлечение, истечение срока действия и отзыв сертификата оператора

В случае, если в системе не установлен сертификат, система использует URL, указанный в конфигурации оператора imsi_key_download_url_string , для загрузки сертификата с помощью метода HTTP GET. Система использует сотовые данные только в том случае, если конфигурация оператора allow_metered_network_for_cert_download_bool установлена ​​в true . В противном случае система загружает сертификат только при наличии подключения Wi-Fi.

Истечение срока действия сертификата принудительно обеспечивается системой. Система начинает попытки обновить сертификаты за 21 день до даты истечения срока действия сертификата и использует тот же URL для загрузки нового сертификата.

В случае, если серверу не удается расшифровать зашифрованную идентификацию, сервер отправляет сообщение EAP-Request/AKA-Notification с кодом AT_NOTIFICATION General Failure (16384) для завершения обмена EAP.

В случае, если сертификат отозван или истек срок его действия, сервер отправляет сообщение EAP-Request/AKA-Notification с кодом AT_NOTIFICATION Certificate Replacement Required (16385) для прекращения обмена EAP. В ответ система применяет внутреннюю эвристику, чтобы определить, следует ли удалить сертификат, и попытаться загрузить новый сертификат с того же URL.

Предоставьте открытый ключ

Укажите публичный URL-адрес сервера, желательно с использованием HTTP через TLS, на котором размещен сертификат оператора, где:

  1. Открытый ключ и срок действия можно извлечь из сертификата.
  2. Информация с сервера представлена ​​в формате JSON следующим образом:

    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.
    

    Ниже приведен пример открытого ключа.

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