eb9aa4815b4f5ad1fa0f5b1fa5b1772204cb8147
[dragonfly.git] / contrib / hostapd / hostapd / README
1 hostapd - user space IEEE 802.11 AP and IEEE 802.1X/WPA/WPA2/EAP
2           Authenticator and RADIUS authentication server
3 ================================================================
4
5 Copyright (c) 2002-2009, Jouni Malinen <j@w1.fi> and contributors
6 All Rights Reserved.
7
8 This program is dual-licensed under both the GPL version 2 and BSD
9 license. Either license may be used at your option.
10
11
12
13 License
14 -------
15
16 GPL v2:
17
18 This program is free software; you can redistribute it and/or modify
19 it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
20 published by the Free Software Foundation.
21
22 This program is distributed in the hope that it will be useful,
23 but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
24 MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
25 GNU General Public License for more details.
26
27 You should have received a copy of the GNU General Public License
28 along with this program; if not, write to the Free Software
29 Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
30
31 (this copy of the license is in COPYING file)
32
33
34 Alternatively, this software may be distributed, used, and modified
35 under the terms of BSD license:
36
37 Redistribution and use in source and binary forms, with or without
38 modification, are permitted provided that the following conditions are
39 met:
40
41 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
42    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
43
44 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
45    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
46    documentation and/or other materials provided with the distribution.
47
48 3. Neither the name(s) of the above-listed copyright holder(s) nor the
49    names of its contributors may be used to endorse or promote products
50    derived from this software without specific prior written permission.
51
52 THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE COPYRIGHT HOLDERS AND CONTRIBUTORS
53 "AS IS" AND ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT
54 LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR
55 A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE COPYRIGHT
56 OWNER OR CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
57 SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT
58 LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
59 DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
60 THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
61 (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE
62 OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
63
64
65
66 Introduction
67 ============
68
69 Originally, hostapd was an optional user space component for Host AP
70 driver. It adds more features to the basic IEEE 802.11 management
71 included in the kernel driver: using external RADIUS authentication
72 server for MAC address based access control, IEEE 802.1X Authenticator
73 and dynamic WEP keying, RADIUS accounting, WPA/WPA2 (IEEE 802.11i/RSN)
74 Authenticator and dynamic TKIP/CCMP keying.
75
76 The current version includes support for other drivers, an integrated
77 EAP server (i.e., allow full authentication without requiring
78 an external RADIUS authentication server), and RADIUS authentication
79 server for EAP authentication.
80
81
82 Requirements
83 ------------
84
85 Current hardware/software requirements:
86 - drivers:
87         Host AP driver for Prism2/2.5/3.
88         (http://hostap.epitest.fi/)
89         Please note that station firmware version needs to be 1.7.0 or newer
90         to work in WPA mode.
91
92         madwifi driver for cards based on Atheros chip set (ar521x)
93         (http://sourceforge.net/projects/madwifi/)
94         Please note that you will need to add the correct path for
95         madwifi driver root directory in .config (see defconfig file for
96         an example: CFLAGS += -I<path>)
97
98         Prism54 driver for Intersil/Conexant Prism GT/Duette/Indigo
99         (http://www.prism54.org/)
100
101         mac80211-based drivers that support AP mode (with driver=nl80211).
102         This includes drivers for Atheros (ath9k) and Broadcom (b43)
103         chipsets.
104
105         Any wired Ethernet driver for wired IEEE 802.1X authentication
106         (experimental code)
107
108         FreeBSD -current (with some kernel mods that have not yet been
109         committed when hostapd v0.3.0 was released)
110         BSD net80211 layer (e.g., Atheros driver)
111
112
113 Build configuration
114 -------------------
115
116 In order to be able to build hostapd, you will need to create a build
117 time configuration file, .config that selects which optional
118 components are included. See defconfig file for example configuration
119 and list of available options.
120
121
122
123 IEEE 802.1X
124 ===========
125
126 IEEE Std 802.1X-2001 is a standard for port-based network access
127 control. In case of IEEE 802.11 networks, a "virtual port" is used
128 between each associated station and the AP. IEEE 802.11 specifies
129 minimal authentication mechanism for stations, whereas IEEE 802.1X
130 introduces a extensible mechanism for authenticating and authorizing
131 users.
132
133 IEEE 802.1X uses elements called Supplicant, Authenticator, Port
134 Access Entity, and Authentication Server. Supplicant is a component in
135 a station and it performs the authentication with the Authentication
136 Server. An access point includes an Authenticator that relays the packets
137 between a Supplicant and an Authentication Server. In addition, it has a
138 Port Access Entity (PAE) with Authenticator functionality for
139 controlling the virtual port authorization, i.e., whether to accept
140 packets from or to the station.
141
142 IEEE 802.1X uses Extensible Authentication Protocol (EAP). The frames
143 between a Supplicant and an Authenticator are sent using EAP over LAN
144 (EAPOL) and the Authenticator relays these frames to the Authentication
145 Server (and similarly, relays the messages from the Authentication
146 Server to the Supplicant). The Authentication Server can be colocated with the
147 Authenticator, in which case there is no need for additional protocol
148 for EAP frame transmission. However, a more common configuration is to
149 use an external Authentication Server and encapsulate EAP frame in the
150 frames used by that server. RADIUS is suitable for this, but IEEE
151 802.1X would also allow other mechanisms.
152
153 Host AP driver includes PAE functionality in the kernel driver. It
154 is a relatively simple mechanism for denying normal frames going to
155 or coming from an unauthorized port. PAE allows IEEE 802.1X related
156 frames to be passed between the Supplicant and the Authenticator even
157 on an unauthorized port.
158
159 User space daemon, hostapd, includes Authenticator functionality. It
160 receives 802.1X (EAPOL) frames from the Supplicant using the wlan#ap
161 device that is also used with IEEE 802.11 management frames. The
162 frames to the Supplicant are sent using the same device.
163
164 The normal configuration of the Authenticator would use an external
165 Authentication Server. hostapd supports RADIUS encapsulation of EAP
166 packets, so the Authentication Server should be a RADIUS server, like
167 FreeRADIUS (http://www.freeradius.org/). The Authenticator in hostapd
168 relays the frames between the Supplicant and the Authentication
169 Server. It also controls the PAE functionality in the kernel driver by
170 controlling virtual port authorization, i.e., station-AP
171 connection, based on the IEEE 802.1X state.
172
173 When a station would like to use the services of an access point, it
174 will first perform IEEE 802.11 authentication. This is normally done
175 with open systems authentication, so there is no security. After
176 this, IEEE 802.11 association is performed. If IEEE 802.1X is
177 configured to be used, the virtual port for the station is set in
178 Unauthorized state and only IEEE 802.1X frames are accepted at this
179 point. The Authenticator will then ask the Supplicant to authenticate
180 with the Authentication Server. After this is completed successfully,
181 the virtual port is set to Authorized state and frames from and to the
182 station are accepted.
183
184 Host AP configuration for IEEE 802.1X
185 -------------------------------------
186
187 The user space daemon has its own configuration file that can be used to
188 define AP options. Distribution package contains an example
189 configuration file (hostapd/hostapd.conf) that can be used as a basis
190 for configuration. It includes examples of all supported configuration
191 options and short description of each option. hostapd should be started
192 with full path to the configuration file as the command line argument,
193 e.g., './hostapd /etc/hostapd.conf'. If you have more that one wireless
194 LAN card, you can use one hostapd process for multiple interfaces by
195 giving a list of configuration files (one per interface) in the command
196 line.
197
198 hostapd includes a minimal co-located IEEE 802.1X server which can be
199 used to test IEEE 802.1X authentication. However, it should not be
200 used in normal use since it does not provide any security. This can be
201 configured by setting ieee8021x and minimal_eap options in the
202 configuration file.
203
204 An external Authentication Server (RADIUS) is configured with
205 auth_server_{addr,port,shared_secret} options. In addition,
206 ieee8021x and own_ip_addr must be set for this mode. With such
207 configuration, the co-located Authentication Server is not used and EAP
208 frames will be relayed using EAPOL between the Supplicant and the
209 Authenticator and RADIUS encapsulation between the Authenticator and
210 the Authentication Server. Other than this, the functionality is similar
211 to the case with the co-located Authentication Server.
212
213 Authentication Server and Supplicant
214 ------------------------------------
215
216 Any RADIUS server supporting EAP should be usable as an IEEE 802.1X
217 Authentication Server with hostapd Authenticator. FreeRADIUS
218 (http://www.freeradius.org/) has been successfully tested with hostapd
219 Authenticator and both Xsupplicant (http://www.open1x.org) and Windows
220 XP Supplicants. EAP/TLS was used with Xsupplicant and
221 EAP/MD5-Challenge with Windows XP.
222
223 http://www.missl.cs.umd.edu/wireless/eaptls/ has useful information
224 about using EAP/TLS with FreeRADIUS and Xsupplicant (just replace
225 Cisco access point with Host AP driver, hostapd daemon, and a Prism2
226 card ;-). http://www.freeradius.org/doc/EAP-MD5.html has information
227 about using EAP/MD5 with FreeRADIUS, including instructions for WinXP
228 configuration. http://www.denobula.com/EAPTLS.pdf has a HOWTO on
229 EAP/TLS use with WinXP Supplicant.
230
231 Automatic WEP key configuration
232 -------------------------------
233
234 EAP/TLS generates a session key that can be used to send WEP keys from
235 an AP to authenticated stations. The Authenticator in hostapd can be
236 configured to automatically select a random default/broadcast key
237 (shared by all authenticated stations) with wep_key_len_broadcast
238 option (5 for 40-bit WEP or 13 for 104-bit WEP). In addition,
239 wep_key_len_unicast option can be used to configure individual unicast
240 keys for stations. This requires support for individual keys in the
241 station driver.
242
243 WEP keys can be automatically updated by configuring rekeying. This
244 will improve security of the network since same WEP key will only be
245 used for a limited period of time. wep_rekey_period option sets the
246 interval for rekeying in seconds.
247
248
249 WPA/WPA2
250 ========
251
252 Features
253 --------
254
255 Supported WPA/IEEE 802.11i features:
256 - WPA-PSK ("WPA-Personal")
257 - WPA with EAP (e.g., with RADIUS authentication server) ("WPA-Enterprise")
258 - key management for CCMP, TKIP, WEP104, WEP40
259 - RSN/WPA2 (IEEE 802.11i), including PMKSA caching and pre-authentication
260
261 WPA
262 ---
263
264 The original security mechanism of IEEE 802.11 standard was not
265 designed to be strong and has proved to be insufficient for most
266 networks that require some kind of security. Task group I (Security)
267 of IEEE 802.11 working group (http://www.ieee802.org/11/) has worked
268 to address the flaws of the base standard and has in practice
269 completed its work in May 2004. The IEEE 802.11i amendment to the IEEE
270 802.11 standard was approved in June 2004 and this amendment is likely
271 to be published in July 2004.
272
273 Wi-Fi Alliance (http://www.wi-fi.org/) used a draft version of the
274 IEEE 802.11i work (draft 3.0) to define a subset of the security
275 enhancements that can be implemented with existing wlan hardware. This
276 is called Wi-Fi Protected Access<TM> (WPA). This has now become a
277 mandatory component of interoperability testing and certification done
278 by Wi-Fi Alliance. Wi-Fi provides information about WPA at its web
279 site (http://www.wi-fi.org/OpenSection/protected_access.asp).
280
281 IEEE 802.11 standard defined wired equivalent privacy (WEP) algorithm
282 for protecting wireless networks. WEP uses RC4 with 40-bit keys,
283 24-bit initialization vector (IV), and CRC32 to protect against packet
284 forgery. All these choices have proven to be insufficient: key space is
285 too small against current attacks, RC4 key scheduling is insufficient
286 (beginning of the pseudorandom stream should be skipped), IV space is
287 too small and IV reuse makes attacks easier, there is no replay
288 protection, and non-keyed authentication does not protect against bit
289 flipping packet data.
290
291 WPA is an intermediate solution for the security issues. It uses
292 Temporal Key Integrity Protocol (TKIP) to replace WEP. TKIP is a
293 compromise on strong security and possibility to use existing
294 hardware. It still uses RC4 for the encryption like WEP, but with
295 per-packet RC4 keys. In addition, it implements replay protection,
296 keyed packet authentication mechanism (Michael MIC).
297
298 Keys can be managed using two different mechanisms. WPA can either use
299 an external authentication server (e.g., RADIUS) and EAP just like
300 IEEE 802.1X is using or pre-shared keys without need for additional
301 servers. Wi-Fi calls these "WPA-Enterprise" and "WPA-Personal",
302 respectively. Both mechanisms will generate a master session key for
303 the Authenticator (AP) and Supplicant (client station).
304
305 WPA implements a new key handshake (4-Way Handshake and Group Key
306 Handshake) for generating and exchanging data encryption keys between
307 the Authenticator and Supplicant. This handshake is also used to
308 verify that both Authenticator and Supplicant know the master session
309 key. These handshakes are identical regardless of the selected key
310 management mechanism (only the method for generating master session
311 key changes).
312
313
314 IEEE 802.11i / WPA2
315 -------------------
316
317 The design for parts of IEEE 802.11i that were not included in WPA has
318 finished (May 2004) and this amendment to IEEE 802.11 was approved in
319 June 2004. Wi-Fi Alliance is using the final IEEE 802.11i as a new
320 version of WPA called WPA2. This includes, e.g., support for more
321 robust encryption algorithm (CCMP: AES in Counter mode with CBC-MAC)
322 to replace TKIP and optimizations for handoff (reduced number of
323 messages in initial key handshake, pre-authentication, and PMKSA caching).
324
325 Some wireless LAN vendors are already providing support for CCMP in
326 their WPA products. There is no "official" interoperability
327 certification for CCMP and/or mixed modes using both TKIP and CCMP, so
328 some interoperability issues can be expected even though many
329 combinations seem to be working with equipment from different vendors.
330 Testing for WPA2 is likely to start during the second half of 2004.
331
332 hostapd configuration for WPA/WPA2
333 ----------------------------------
334
335 TODO
336
337 # Enable WPA. Setting this variable configures the AP to require WPA (either
338 # WPA-PSK or WPA-RADIUS/EAP based on other configuration). For WPA-PSK, either
339 # wpa_psk or wpa_passphrase must be set and wpa_key_mgmt must include WPA-PSK.
340 # For WPA-RADIUS/EAP, ieee8021x must be set (but without dynamic WEP keys),
341 # RADIUS authentication server must be configured, and WPA-EAP must be included
342 # in wpa_key_mgmt.
343 # This field is a bit field that can be used to enable WPA (IEEE 802.11i/D3.0)
344 # and/or WPA2 (full IEEE 802.11i/RSN):
345 # bit0 = WPA
346 # bit1 = IEEE 802.11i/RSN (WPA2)
347 #wpa=1
348
349 # WPA pre-shared keys for WPA-PSK. This can be either entered as a 256-bit
350 # secret in hex format (64 hex digits), wpa_psk, or as an ASCII passphrase
351 # (8..63 characters) that will be converted to PSK. This conversion uses SSID
352 # so the PSK changes when ASCII passphrase is used and the SSID is changed.
353 #wpa_psk=0123456789abcdef0123456789abcdef0123456789abcdef0123456789abcdef
354 #wpa_passphrase=secret passphrase
355
356 # Set of accepted key management algorithms (WPA-PSK, WPA-EAP, or both). The
357 # entries are separated with a space.
358 #wpa_key_mgmt=WPA-PSK WPA-EAP
359
360 # Set of accepted cipher suites (encryption algorithms) for pairwise keys
361 # (unicast packets). This is a space separated list of algorithms:
362 # CCMP = AES in Counter mode with CBC-MAC [RFC 3610, IEEE 802.11i]
363 # TKIP = Temporal Key Integrity Protocol [IEEE 802.11i]
364 # Group cipher suite (encryption algorithm for broadcast and multicast frames)
365 # is automatically selected based on this configuration. If only CCMP is
366 # allowed as the pairwise cipher, group cipher will also be CCMP. Otherwise,
367 # TKIP will be used as the group cipher.
368 #wpa_pairwise=TKIP CCMP
369
370 # Time interval for rekeying GTK (broadcast/multicast encryption keys) in
371 # seconds.
372 #wpa_group_rekey=600
373
374 # Time interval for rekeying GMK (master key used internally to generate GTKs
375 # (in seconds).
376 #wpa_gmk_rekey=86400
377
378 # Enable IEEE 802.11i/RSN/WPA2 pre-authentication. This is used to speed up
379 # roaming be pre-authenticating IEEE 802.1X/EAP part of the full RSN
380 # authentication and key handshake before actually associating with a new AP.
381 #rsn_preauth=1
382 #
383 # Space separated list of interfaces from which pre-authentication frames are
384 # accepted (e.g., 'eth0' or 'eth0 wlan0wds0'. This list should include all
385 # interface that are used for connections to other APs. This could include
386 # wired interfaces and WDS links. The normal wireless data interface towards
387 # associated stations (e.g., wlan0) should not be added, since
388 # pre-authentication is only used with APs other than the currently associated
389 # one.
390 #rsn_preauth_interfaces=eth0