最近，在好几个安卓手机群里面都看到有朋友寻求WIFI密码破解工具，在网上经过一番搜索后发现居然没有这样的软件，这让我感到很奇怪，难道这样的功能实现起来很难？思索再三，决定探个究竟。
安卓WIFI原理浅析
首先看SDK中查看WIFI操作的相关类。WIFI的支持是在android.net.wifi包中提供的。里面有WifiManager、WifiInfo、WifiConfiguration与ScanResult等几个常用到的类，WIFI的管理通过WifiManager暴露出来的方法来操作，仔细一看还真让人郁闷，这个类没有提供连接WIFI的方法，倒是有disconnect()方法来断开连接，不过有个reconnect()方法倒是值得注意，只是该方法SDK中却没有详细的介绍。在谷歌中搜索安卓连接WIFI的代码又测试失败，心里顿时凉了一截！看来要想完成这个功能还得下一番功夫。
转念一想，安卓会不会把这样的接口隐藏了，通过AIDL的方式就可以访问呢？为了验证我的想法，开始在安卓源代码的“frameworks”目录中搜索以aidl结尾的文件，最终锁定“IWifiManager.aidl”文件，用Editplus打开它，发现IWifiManager接口里面也没有提供连接WIFI的方法。这条线索也断了！
看来只能从手机WIFI的连接过程着手了。掏出手机，进入“设置”->“无线和网络设置”->“WLAN设置”里面打开“WLAN”，这时手机会自动搜索附近的WIFI热点，点击任一个加密的热点会弹出密码输入框
如果此时更换密码后再试一次仍然失败的话，手机就不会再访问该热点并将该WLAN网络设为禁用。既然在手机设置里可以连接WIFI，那么说明设置里面就有连接WIFI的代码存在。
手机设置这一块是做为安卓手机的一个软件包提供的，它的代码位于安卓源码的“packages\apps\Settings”目录中，为了弄清楚操作流程，我决定到源码中查看相关代码。首先根据文件名判断打开“packages\apps\Settings\src\com\android\settings\wifi\WifiSettings.java”文件，可以看到WifiSettings类继承自SettingsPreferenceFragment，SettingsPreferenceFragment类使用一系列的PreferenceScreen作为显示的列表项，现在很多软件都用它来作为自身的设置页面，不仅布局更简单，而且也很方便。
找到WifiSettings的构造函数代码如下：
public WifiSettings() {
mFilter = new IntentFilter();
mFilter.addAction(WifiManager.WIFI_STATE_CHANGED_ACTION);
mFilter.addAction(WifiManager.SCAN_RESULTS_AVAILABLE_ACTION);
mFilter.addAction(WifiManager.NETWORK_IDS_CHANGED_ACTION);
mFilter.addAction(WifiManager.SUPPLICANT_STATE_CHANGED_ACTION);
mFilter.addAction(WifiManager.CONFIGURED_NETWORKS_CHANGED_ACTION);
mFilter.addAction(WifiManager.LINK_CONFIGURATION_CHANGED_ACTION);
mFilter.addAction(WifiManager.NETWORK_STATE_CHANGED_ACTION);
mFilter.addAction(WifiManager.RSSI_CHANGED_ACTION);
mFilter.addAction(WifiManager.ERROR_ACTION);
mReceiver = new BroadcastReceiver() {
@Override
public void onReceive(Context context, Intent intent) {
handleEvent(context, intent);
}
};
mScanner = new Scanner();
}
这段代码注册了一个广播接收者，接收一系列的广播事件，WIFI_STATE_CHANGED_ACTION事件当WIFI功能开启或关闭时会收到，SCAN_RESULTS_AVAILABLE_ACTION事件当手机扫描到有可用的WIFI连接时会收到，SUPPLICANT_STATE_CHANGED_ACTION事件当连接请求状态发生改变时会收到，NETWORK_STATE_CHANGED_ACTION事件当网络状态发生变化时会收到，对于其它的事件我们不用去关心，广播接收者中调用handleEvent()方法对所有的事件进行判断并处理，事件处理代码如下：
private void handleEvent(Context context, Intent intent) {
String action = intent.getAction();
if (WifiManager.WIFI_STATE_CHANGED_ACTION.equals(action)) {
updateWifiState(intent.getIntExtra(WifiManager.EXTRA_WIFI_STATE,
WifiManager.WIFI_STATE_UNKNOWN));
} else if (WifiManager.SCAN_RESULTS_AVAILABLE_ACTION.equals(action) ||
WifiManager.CONFIGURED_NETWORKS_CHANGED_ACTION.equals(action) ||
WifiManager.LINK_CONFIGURATION_CHANGED_ACTION.equals(action)) {
updateAccessPoints();
} else if (WifiManager.SUPPLICANT_STATE_CHANGED_ACTION.equals(action)) {
if (!mConnected.get()) {
updateConnectionState(WifiInfo.getDetailedStateOf((SupplicantState)
intent.getParcelableExtra(WifiManager.EXTRA_NEW_STATE)));
}
if (mInXlSetupWizard) {
((WifiSettingsForSetupWizardXL)getActivity()).onSupplicantStateChanged(intent);
}
} else if (WifiManager.NETWORK_STATE_CHANGED_ACTION.equals(action)) {
NetworkInfo info = (NetworkInfo) intent.getParcelableExtra(
WifiManager.EXTRA_NETWORK_INFO);
mConnected.set(info.isConnected());
changeNextButtonState(info.isConnected());
updateAccessPoints();
updateConnectionState(info.getDetailedState());
}
.....
}
代码中分别调用updateWifiState()、updateConnectionState()、updateAccessPoints()等方法进行更新操作，同样凭感觉查看updateAccessPoints()方法，代码如下：
private void updateAccessPoints() {
final int wifiState = mWifiManager.getWifiState();
switch (wifiState) {
case WifiManager.WIFI_STATE_ENABLED:
// AccessPoints are automatically sorted with TreeSet.
final Collection<AccessPoint> accessPoints = constructAccessPoints();
getPreferenceScreen().removeAll();
if (mInXlSetupWizard) {
((WifiSettingsForSetupWizardXL)getActivity()).onAccessPointsUpdated(
getPreferenceScreen(), accessPoints);
} else {
for (AccessPoint accessPoint : accessPoints) {
getPreferenceScreen().addPreference(accessPoint);
}
}
break;
.....
}
成功开启WIFI，即getWifiState()返回为WIFI_STATE_ENABLED时首先会调用constructAccessPoints()，在这个方法中调用mWifiManager.getConfiguredNetworks()与mWifiManager.getScanResults()来分别获取已保存与可用的WIFI热点网络，接着判断mInXlSetupWizard并调用onAccessPointsUpdated()或addPreference(accessPoint)，这两者的操作都是往页面添加显示搜索到的WIFI热点网络，区别只是调用者是不是大屏手机或平板电脑（mInXlSetupWizard意思为是否为大屏幕的设置向导，这个结论由长时间分析所得!*_*，XL=XLarge）。AccessPoints 的构造函数有三个，代码如下：
AccessPoint(Context context, WifiConfiguration config) {
super(context);
setWidgetLayoutResource(R.layout.preference_widget_wifi_signal);
loadConfig(config);
refresh();
}
AccessPoint(Context context, ScanResult result) {
super(context);
setWidgetLayoutResource(R.layout.preference_widget_wifi_signal);
loadResult(result);
refresh();
}
AccessPoint(Context context, Bundle savedState) {
super(context);
setWidgetLayoutResource(R.layout.preference_widget_wifi_signal);
mConfig = savedState.getParcelable(KEY_CONFIG);
if (mConfig != null) {
loadConfig(mConfig);
}
mScanResult = (ScanResult) savedState.getParcelable(KEY_SCANRESULT);
if (mScanResult != null) {
loadResult(mScanResult);
}
mInfo = (WifiInfo) savedState.getParcelable(KEY_WIFIINFO);
if (savedState.containsKey(KEY_DETAILEDSTATE)) {
mState = DetailedState.valueOf(savedState.getString(KEY_DETAILEDSTATE));
}
update(mInfo, mState);
}
上面的两个构造函数分别针对调用mWifiManager.getConfiguredNetworks()与mWifiManager.getScanResults()得来的结果调用loadConfig(WifiConfiguration config)与loadResult(ScanResult result)，经过这一步后，AccessPoints 的成员变量也初始化完了，然后调用refresh()方法进行刷新显示操作，代码我就不帖了，主要就是设置显示SSID,SSID的加密方式，信号强度等。显示工作做完后，我们的重点应用转向WIFI热点网络点击事件的处理。点击事件的处理同样在WifiSettings.java文件中，代码如下：
@Override
public boolean onPreferenceTreeClick(PreferenceScreen screen, Preference preference) {
if (preference instanceof AccessPoint) {
mSelectedAccessPoint = (AccessPoint) preference;
/** Bypass dialog for unsecured, unsaved networks */
if (mSelectedAccessPoint.security == AccessPoint.SECURITY_NONE &&
mSelectedAccessPoint.networkId == INVALID_NETWORK_ID) {
mSelectedAccessPoint.generateOpenNetworkConfig();
mWifiManager.connectNetwork(mSelectedAccessPoint.getConfig());
} else {
showConfigUi(mSelectedAccessPoint, false);
}
} else {
return super.onPreferenceTreeClick(screen, preference);
}
return true;
}
这段代码很简单，如果WIFI没有加密，直接调用mSelectedAccessPoint.generateOpenNetworkConfig()生成一个不加密的WifiConfiguration，代码如下：
protected void generateOpenNetworkConfig() {
if (security != SECURITY_NONE)
throw new IllegalStateException();
if (mConfig != null)
return;
mConfig = new WifiConfiguration();
mConfig.SSID = AccessPoint.convertToQuotedString(ssid);
mConfig.allowedKeyManagement.set(KeyMgmt.NONE);
}
代码首先new了一个WifiConfiguration赋值给mConfig，然后设置allowedKeyManagement为KeyMgmt.NONE表示不使用加密连接，这个工作做完成后就调用了mWifiManager的connectNetwork()方法进行连接，看这个方法的父亲可以发现是WifiManager，居然是WifiManager，可这个方法却没有导出！！！
继续分析，如果是加密的WIFI，就调用showConfigUi()方法来显示输入密码框，对于大屏手机，即mInXlSetupWizard为真时，调用了WifiSettingsForSetupWizardXL类的showConfigUi()方法，如果为假就直接调用showDialog(accessPoint, edit)显示对话框，代码如下：
private void showDialog(AccessPoint accessPoint, boolean edit) {
if (mDialog != null) {
removeDialog(WIFI_DIALOG_ID);
mDialog = null;
}
// Save the access point and edit mode
mDlgAccessPoint = accessPoint;
mDlgEdit = edit;
showDialog(WIFI_DIALOG_ID);
}
@Override
public Dialog onCreateDialog(int dialogId) {
AccessPoint ap = mDlgAccessPoint; // For manual launch
if (ap == null) { // For re-launch from saved state
if (mAccessPointSavedState != null) {
ap = new AccessPoint(getActivity(), mAccessPointSavedState);
// For repeated orientation changes
mDlgAccessPoint = ap;
}
}
// If it's still null, fine, it's for Add Network
mSelectedAccessPoint = ap;
mDialog = new WifiDialog(getActivity(), this, ap, mDlgEdit);
return mDialog;
}
这段代码保存accessPoint后就调用showDialog(WIFI_DIALOG_ID)了，在onCreateDialog()初始化方法中判断mDlgAccessPoint是否为null，如果为null就调用AccessPoint的第三个构造方法从保存的状态中生成一个AccessPoint，最后new WifiDialog(getActivity(), this, ap, mDlgEdit)生成一个WifiDialog，这个WifiDialog继承自AlertDialog，也就是它，最终将对话框展现在我们面前，WifiDialog构造函数的第二个参数为DialogInterface.OnClickListener的监听器，设置为this表示类本身对按钮点击事件进行响应，接下来找找事件响应代码，马上就到关键啰！
public void onClick(DialogInterface dialogInterface, int button) {
if (mInXlSetupWizard) {
if (button == WifiDialog.BUTTON_FORGET && mSelectedAccessPoint != null) {
forget();
} else if (button == WifiDialog.BUTTON_SUBMIT) {
((WifiSettingsForSetupWizardXL)getActivity()).onConnectButtonPressed();
}
} else {
if (button == WifiDialog.BUTTON_FORGET && mSelectedAccessPoint != null) {
forget();
} else if (button == WifiDialog.BUTTON_SUBMIT) {
submit(mDialog.getController());
}
}
}
代码判断弹出的对话框是WIFI热点抛弃还是WIFI连接，并做出相应的处理，这里看看submit()方法的代码：
void submit(WifiConfigController configController) {
int networkSetup = configController.chosenNetworkSetupMethod();
switch(networkSetup) {
case WifiConfigController.WPS_PBC:
case WifiConfigController.WPS_DISPLAY:
case WifiConfigController.WPS_KEYPAD:
mWifiManager.startWps(configController.getWpsConfig());
break;
case WifiConfigController.MANUAL:
final WifiConfiguration config = configController.getConfig();
if (config == null) {
if (mSelectedAccessPoint != null
&& !requireKeyStore(mSelectedAccessPoint.getConfig())
&& mSelectedAccessPoint.networkId != INVALID_NETWORK_ID) {
mWifiManager.connectNetwork(mSelectedAccessPoint.networkId);
}
} else if (config.networkId != INVALID_NETWORK_ID) {
if (mSelectedAccessPoint != null) {
saveNetwork(config);
}
} else {
if (configController.isEdit() || requireKeyStore(config)) {
saveNetwork(config);
} else {
mWifiManager.connectNetwork(config);
}
}
break;
}
if (mWifiManager.isWifiEnabled()) {
mScanner.resume();
}
updateAccessPoints();
}
关键代码终于找到了，那个叫激动啊T_T!按钮事件首先对WIFI网络加密类型进行判断，是WPS的就调用mWifiManager.startWps(configController.getWpsConfig())，是手动设置就调用被点击AccessPoint 项的getConfig()方法读取WifiConfiguration信息，如果不为null调用connectNetwork(mSelectedAccessPoint.networkId)连接网络，为null说明可能是AccessPoint 调用第二个构造函数使用ScanResult生成的，则调用saveNetwork(config)，看看saveNetwork()的代码：
private void saveNetwork(WifiConfiguration config) {
if (mInXlSetupWizard) {
((WifiSettingsForSetupWizardXL)getActivity()).onSaveNetwork(config);
} else {
mWifiManager.saveNetwork(config);
}
}
调用的mWifiManager.saveNetwork(config)方法，这个方法同样在SDK中没有导出，到源码中找找，最终在源代码的“frameworks\base\wifi\java\android\net\wifi\WifiManager.java”文件中找到是通过向自身发送消息的方式调用了WifiStateMachine.java->WifiConfigStore.java->saveNetwork（）方法，最终保存WIFI网络后发送了一个已配置网络变更广播，这里由于篇幅就不再展开了。
分析到这里，大概了解了WIFI连接的整个流程，程序无论是否为加密的WIFI网络，最终调用WifiManager的connectNetwork()方法来连接网络。而这个方法在SDK中却没有导出，我们该如何解决这个问题，一杯茶后，马上回来......
