wifidog源码分析 - wifidog原理

wifidog是一个用于配合认证服务器实现无线网页认证功能的程序，常见的情景就是使用于公共场合的无线wifi接入点，首先移动设备会连接公共wifi接入点，之后会弹出网页要求输入用户名密码，认证过后才能够连入外网。其主页是http://dev.wifidog.org/

实现原理

　　其实wifidog原理很简单，主要是通过管控iptables，配合认证服务器进行客户端的放行操作。wifidog在启动后都会自动启动三个线程，分别为客户端检测线程、wdctrl交互线程、认证服务器心跳检测线程。每当新用户连接无线AP并浏览网页时，wifidog会获取新用户的此次操作，并返回一个重定向到认证服务器的http于用户，此后用户通过认证服务器认证后，再继续浏览网页时，wifidog会询问认证服务器此用户权限，若放行则修改iptables放行此用户IP。

　　主要流程如下

添加关键路径对应的回调函数
删除所有iptables路由表
建立新的iptables路由表
开启客户端检测线程（用于判断客户端是否在线，是否登出）
开启wdctrl交互线程
开启认证服务器心跳检测线程
循环等待客户端连接（使用socket绑定2060端口并监听，实际上在建立新的iptables路由表规则时会将网关的80端口重定向到2060端口）

　　回调函数

　　回调函数主要用于根据用户http报文执行不同的操作，其原理就是分析http报文请求中有没有关键路径，若有，则执行关键路径对应的回调函数，若没有，则返回一个重定向到认证服务器的包给用户。一次典型的流程为

用户连接无线AP，访问某网站（比如http://www.baidu.com）
wifidog获取到此http报文，检查是否包含关键路径，没有则返回重定向包给用户，将其重定向到认证服务器
用户认证成功，认证服务器将用户重定向到无线AP网关，并包含关键路径"/wifidog/auth"和token
wifidog接收到用户重定向后访问的报文，检测到关键路径"/wifidog/auth"，然后访问认证服务器进行token认证
认证成功，wifidog修改iptables放行此用户（根据mac和ip进行放行）

　　wifidog的iptables规则

　　这一部分我没有仔细认真看源码，但可以推论出wifidog是怎么修改iptables的规则的，了解iptables基本原理的同学都清楚iptables实际上有两条路进行数据包处理，一条路会通过应用程序，一条路不同过应用程序，直接到POSTOUTPUT，而我认为wifidog建立的规则是

只要是访问认证服务器的http请求都直接不通过wifidog发送出去
只要是通过认证的客户端wifidog都会修改iptables让其数据直接从FORWARD到POSTOUTPUT，而不经过wifidog
其他行为都必须进过wifidog处理

　　客户端检测线程

　　此线程每隔60s会遍历一次客户端列表，对每一个客户端列表统计流量，如果客户端在60s间隔内没有新产生的流量则不更新客户端的最新更新时间，当当前时间减去最新更新时间大于断线要求时间时，则会将此客户端从客户端列表删除，并修改iptables规则禁止其访问外部网络，然后发送此客户端登出包于认证服务器，认证服务器根据此登出包将此客户端做登出处理。如若没有超出断线要求时间，此线程还会发送客户端状态获取包于认证服务器，认证服务器返回此客户端在认证服务器上的信息，如若信息表示此客户端已在认证服务器上登出，wifidog则会执行此客户端下线操作。

　　wdctrl交互线程

　　其原理是使用unix socket进行进程间通信，具体实现在之后文章中体现

　　认证服务器心跳检测线程

　　原理也很简单，就是每隔60s将路由的一些系统信息发送给认证服务器，认证服务器接收到会返回一个回执

　　循环等待客户端连接

　　这里主要会接收到两种类型的客户端连接

未认证的客户端打开网页操作，wifidog会接收到此http请求，并返回一个重定向到认证服务器的包于客户端
经过认证服务器认证成功后，认证服务器自动将客户端重定向到无线AP的操作，wifidog接收到此类http请求后会检测关键路径"/tmp/wifidog"，并把http请求中携带的token与认证服务器进行认证，认证成功后则修改iptables放行客户端。

具体代码实现见之后章节