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[mech_eap.git] / hostapd / README-WPS
1 hostapd and Wi-Fi Protected Setup (WPS)
2 =======================================
3
4 This document describes how the WPS implementation in hostapd can be
5 configured and how an external component on an AP (e.g., web UI) is
6 used to enable enrollment of client devices.
7
8
9 Introduction to WPS
10 -------------------
11
12 Wi-Fi Protected Setup (WPS) is a mechanism for easy configuration of a
13 wireless network. It allows automated generation of random keys (WPA
14 passphrase/PSK) and configuration of an access point and client
15 devices. WPS includes number of methods for setting up connections
16 with PIN method and push-button configuration (PBC) being the most
17 commonly deployed options.
18
19 While WPS can enable more home networks to use encryption in the
20 wireless network, it should be noted that the use of the PIN and
21 especially PBC mechanisms for authenticating the initial key setup is
22 not very secure. As such, use of WPS may not be suitable for
23 environments that require secure network access without chance for
24 allowing outsiders to gain access during the setup phase.
25
26 WPS uses following terms to describe the entities participating in the
27 network setup:
28 - access point: the WLAN access point
29 - Registrar: a device that control a network and can authorize
30   addition of new devices); this may be either in the AP ("internal
31   Registrar") or in an external device, e.g., a laptop, ("external
32   Registrar")
33 - Enrollee: a device that is being authorized to use the network
34
35 It should also be noted that the AP and a client device may change
36 roles (i.e., AP acts as an Enrollee and client device as a Registrar)
37 when WPS is used to configure the access point.
38
39
40 More information about WPS is available from Wi-Fi Alliance:
41 http://www.wi-fi.org/wifi-protected-setup
42
43
44 hostapd implementation
45 ----------------------
46
47 hostapd includes an optional WPS component that can be used as an
48 internal WPS Registrar to manage addition of new WPS enabled clients
49 to the network. In addition, WPS Enrollee functionality in hostapd can
50 be used to allow external WPS Registrars to configure the access
51 point, e.g., for initial network setup. In addition, hostapd can proxy a
52 WPS registration between a wireless Enrollee and an external Registrar
53 (e.g., Microsoft Vista or Atheros JumpStart) with UPnP.
54
55
56 hostapd configuration
57 ---------------------
58
59 WPS is an optional component that needs to be enabled in hostapd build
60 configuration (.config). Here is an example configuration that
61 includes WPS support and uses madwifi driver interface:
62
63 CONFIG_DRIVER_MADWIFI=y
64 CFLAGS += -I/usr/src/madwifi-0.9.3
65 CONFIG_WPS=y
66 CONFIG_WPS_UPNP=y
67
68 Following parameter can be used to enable support for NFC config method:
69
70 CONFIG_WPS_NFC=y
71
72
73 Following section shows an example runtime configuration
74 (hostapd.conf) that enables WPS:
75
76 # Configure the driver and network interface
77 driver=madwifi
78 interface=ath0
79
80 # WPA2-Personal configuration for the AP
81 ssid=wps-test
82 wpa=2
83 wpa_key_mgmt=WPA-PSK
84 wpa_pairwise=CCMP
85 # Default WPA passphrase for legacy (non-WPS) clients
86 wpa_passphrase=12345678
87 # Enable random per-device PSK generation for WPS clients
88 # Please note that the file has to exists for hostapd to start (i.e., create an
89 # empty file as a starting point).
90 wpa_psk_file=/etc/hostapd.psk
91
92 # Enable control interface for PBC/PIN entry
93 ctrl_interface=/var/run/hostapd
94
95 # Enable internal EAP server for EAP-WSC (part of Wi-Fi Protected Setup)
96 eap_server=1
97
98 # WPS configuration (AP configured, do not allow external WPS Registrars)
99 wps_state=2
100 ap_setup_locked=1
101 # If UUID is not configured, it will be generated based on local MAC address.
102 uuid=87654321-9abc-def0-1234-56789abc0000
103 wps_pin_requests=/var/run/hostapd.pin-req
104 device_name=Wireless AP
105 manufacturer=Company
106 model_name=WAP
107 model_number=123
108 serial_number=12345
109 device_type=6-0050F204-1
110 os_version=01020300
111 config_methods=label display push_button keypad
112
113 # if external Registrars are allowed, UPnP support could be added:
114 #upnp_iface=br0
115 #friendly_name=WPS Access Point
116
117
118 External operations
119 -------------------
120
121 WPS requires either a device PIN code (usually, 8-digit number) or a
122 pushbutton event (for PBC) to allow a new WPS Enrollee to join the
123 network. hostapd uses the control interface as an input channel for
124 these events.
125
126 The PIN value used in the commands must be processed by an UI to
127 remove non-digit characters and potentially, to verify the checksum
128 digit. "hostapd_cli wps_check_pin <PIN>" can be used to do such
129 processing. It returns FAIL if the PIN is invalid, or FAIL-CHECKSUM if
130 the checksum digit is incorrect, or the processed PIN (non-digit
131 characters removed) if the PIN is valid.
132
133 When a client device (WPS Enrollee) connects to hostapd (WPS
134 Registrar) in order to start PIN mode negotiation for WPS, an
135 identifier (Enrollee UUID) is sent. hostapd will need to be configured
136 with a device password (PIN) for this Enrollee. This is an operation
137 that requires user interaction (assuming there are no pre-configured
138 PINs on the AP for a set of Enrollee).
139
140 The PIN request with information about the device is appended to the
141 wps_pin_requests file (/var/run/hostapd.pin-req in this example). In
142 addition, hostapd control interface event is sent as a notification of
143 a new device. The AP could use, e.g., a web UI for showing active
144 Enrollees to the user and request a PIN for an Enrollee.
145
146 The PIN request file has one line for every Enrollee that connected to
147 the AP, but for which there was no PIN. Following information is
148 provided for each Enrollee (separated with tabulators):
149 - timestamp (seconds from 1970-01-01)
150 - Enrollee UUID
151 - MAC address
152 - Device name
153 - Manufacturer
154 - Model Name
155 - Model Number
156 - Serial Number
157 - Device category
158
159 Example line in the /var/run/hostapd.pin-req file:
160 1200188391      53b63a98-d29e-4457-a2ed-094d7e6a669c    Intel(R) Centrino(R)    Intel Corporation       Intel(R) Centrino(R)    -       -       1-0050F204-1
161
162 Control interface data:
163 WPS-PIN-NEEDED [UUID-E|MAC Address|Device Name|Manufacturer|Model Name|Model Number|Serial Number|Device Category]
164 For example:
165 <2>WPS-PIN-NEEDED [53b63a98-d29e-4457-a2ed-094d7e6a669c|02:12:34:56:78:9a|Device|Manuf|Model|Model Number|Serial Number|1-0050F204-1]
166
167 When the user enters a PIN for a pending Enrollee, e.g., on the web
168 UI), hostapd needs to be notified of the new PIN over the control
169 interface. This can be done either by using the UNIX domain socket
170 -based control interface directly (src/common/wpa_ctrl.c provides
171 helper functions for using the interface) or by calling hostapd_cli.
172
173 Example command to add a PIN (12345670) for an Enrollee:
174
175 hostapd_cli wps_pin 53b63a98-d29e-4457-a2ed-094d7e6a669c 12345670
176
177 If the UUID-E is not available (e.g., Enrollee waits for the Registrar
178 to be selected before connecting), wildcard UUID may be used to allow
179 the PIN to be used once with any UUID:
180
181 hostapd_cli wps_pin any 12345670
182
183 To reduce likelihood of PIN being used with other devices or of
184 forgetting an active PIN available for potential attackers, expiration
185 time in seconds can be set for the new PIN (value 0 indicates no
186 expiration):
187
188 hostapd_cli wps_pin any 12345670 300
189
190 If the MAC address of the enrollee is known, it should be configured
191 to allow the AP to advertise list of authorized enrollees:
192
193 hostapd_cli wps_pin 53b63a98-d29e-4457-a2ed-094d7e6a669c \
194         12345670 300 00:11:22:33:44:55
195
196
197 After this, the Enrollee can connect to the AP again and complete WPS
198 negotiation. At that point, a new, random WPA PSK is generated for the
199 client device and the client can then use that key to connect to the
200 AP to access the network.
201
202
203 If the AP includes a pushbutton, WPS PBC mode can be used. It is
204 enabled by pushing a button on both the AP and the client at about the
205 same time (2 minute window). hostapd needs to be notified about the AP
206 button pushed event over the control interface, e.g., by calling
207 hostapd_cli:
208
209 hostapd_cli wps_pbc
210
211 At this point, the client has two minutes to complete WPS negotiation
212 which will generate a new WPA PSK in the same way as the PIN method
213 described above.
214
215
216 When an external Registrar is used, the AP can act as an Enrollee and
217 use its AP PIN. A static AP PIN (e.g., one one a label in the AP
218 device) can be configured in hostapd.conf (ap_pin parameter). A more
219 secure option is to use hostapd_cli wps_ap_pin command to enable the
220 AP PIN only based on user action (and even better security by using a
221 random AP PIN for each session, i.e., by using "wps_ap_pin random"
222 command with a timeout value). Following commands are available for
223 managing the dynamic AP PIN operations:
224
225 hostapd_cli wps_ap_pin disable
226 - disable AP PIN (i.e., do not allow external Registrars to use it to
227   learn the current AP settings or to reconfigure the AP)
228
229 hostapd_cli wps_ap_pin random [timeout]
230 - generate a random AP PIN and enable it
231 - if the optional timeout parameter is given, the AP PIN will be enabled
232   for the specified number of seconds
233
234 hostapd_cli wps_ap_pin get
235 - fetch the current AP PIN
236
237 hostapd_cli wps_ap_pin set <PIN> [timeout]
238 - set the AP PIN and enable it
239 - if the optional timeout parameter is given, the AP PIN will be enabled
240   for the specified number of seconds
241
242 hostapd_cli get_config
243 - display the current configuration
244
245 hostapd_cli wps_config <new SSID> <auth> <encr> <new key>
246 examples:
247   hostapd_cli wps_config testing WPA2PSK CCMP 12345678
248   hostapd_cli wps_config "no security" OPEN NONE ""
249
250 <auth> must be one of the following: OPEN WPAPSK WPA2PSK
251 <encr> must be one of the following: NONE WEP TKIP CCMP
252
253
254 Credential generation and configuration changes
255 -----------------------------------------------
256
257 By default, hostapd generates credentials for Enrollees and processing
258 AP configuration updates internally. However, it is possible to
259 control these operations from external programs, if desired.
260
261 The internal credential generation can be disabled with
262 skip_cred_build=1 option in the configuration. extra_cred option will
263 then need to be used to provide pre-configured Credential attribute(s)
264 for hostapd to use. The exact data from this binary file will be sent,
265 i.e., it will have to include valid WPS attributes. extra_cred can
266 also be used to add additional networks if the Registrar is used to
267 configure credentials for multiple networks.
268
269 Processing of received configuration updates can be disabled with
270 wps_cred_processing=1 option. When this is used, an external program
271 is responsible for creating hostapd configuration files and processing
272 configuration updates based on messages received from hostapd over
273 control interface. This will also include the initial configuration on
274 first successful registration if the AP is initially set in
275 unconfigured state.
276
277 Following control interface messages are sent out for external programs:
278
279 WPS-REG-SUCCESS <Enrollee MAC address <UUID-E>
280 For example:
281 <2>WPS-REG-SUCCESS 02:66:a0:ee:17:27 2b7093f1-d6fb-5108-adbb-bea66bb87333
282
283 This can be used to trigger change from unconfigured to configured
284 state (random configuration based on the first successful WPS
285 registration). In addition, this can be used to update AP UI about the
286 status of WPS registration progress.
287
288
289 WPS-NEW-AP-SETTINGS <hexdump of AP Setup attributes>
290 For example:
291 <2>WPS-NEW-AP-SETTINGS 10260001011045000c6a6b6d2d7770732d74657374100300020020100f00020008102700403065346230343536633236366665306433396164313535346131663462663731323433376163666462376633393965353466316631623032306164343438623510200006024231cede15101e000844
292
293 This can be used to update the externally stored AP configuration and
294 then update hostapd configuration (followed by restarting of hostapd).
295
296
297 WPS with NFC
298 ------------
299
300 WPS can be used with NFC-based configuration method. An NFC tag
301 containing a password token from the Enrollee can be used to
302 authenticate the connection instead of the PIN. In addition, an NFC tag
303 with a configuration token can be used to transfer AP settings without
304 going through the WPS protocol.
305
306 When the AP acts as an Enrollee, a local NFC tag with a password token
307 can be used by touching the NFC interface of an external Registrar. The
308 wps_nfc_token command is used to manage use of the NFC password token
309 from the AP. "wps_nfc_token enable" enables the use of the AP's NFC
310 password token (in place of AP PIN) and "wps_nfc_token disable" disables
311 the NFC password token.
312
313 The NFC password token that is either pre-configured in the
314 configuration file (wps_nfc_dev_pw_id, wps_nfc_dh_pubkey,
315 wps_nfc_dh_privkey, wps_nfc_dev_pw) or generated dynamically with
316 "wps_nfc_token <WPS|NDEF>" command. The nfc_pw_token tool from
317 wpa_supplicant can be used to generate NFC password tokens during
318 manufacturing (each AP needs to have its own random keys).
319
320 The "wps_nfc_config_token <WPS/NDEF>" command can be used to build an
321 NFC configuration token. The output value from this command is a hexdump
322 of the current AP configuration (WPS parameter requests this to include
323 only the WPS attributes; NDEF parameter requests additional NDEF
324 encapsulation to be included). This data needs to be written to an NFC
325 tag with an external program. Once written, the NFC configuration token
326 can be used to touch an NFC interface on a station to provision the
327 credentials needed to access the network.
328
329 When the NFC device on the AP reads an NFC tag with a MIME media type
330 "application/vnd.wfa.wsc", the NDEF message payload (with or without
331 NDEF encapsulation) can be delivered to hostapd using the
332 following hostapd_cli command:
333
334 wps_nfc_tag_read <hexdump of payload>
335
336 If the NFC tag contains a password token, the token is added to the
337 internal Registrar. This allows station Enrollee from which the password
338 token was received to run through WPS protocol to provision the
339 credential.
340
341 "nfc_get_handover_sel <NDEF> <WPS>" command can be used to build the
342 contents of a Handover Select Message for connection handover when this
343 does not depend on the contents of the Handover Request Message. The
344 first argument selects the format of the output data and the second
345 argument selects which type of connection handover is requested (WPS =
346 Wi-Fi handover as specified in WSC 2.0).
347
348 "nfc_report_handover <INIT/RESP> WPS <carrier from handover request>
349 <carrier from handover select>" is used to report completed NFC
350 connection handover. The first parameter indicates whether the local
351 device initiated or responded to the connection handover and the carrier
352 records are the selected carrier from the handover request and select
353 messages as a hexdump.