第五节：通信之WLAN(MAC地址)

欢迎大家一起学习探讨通信之WLAN。上节基于通信系统一般模型探讨WLAN通信系统，介绍了WiFi相关知识。我们将WiFi主要知识分为“协议标准”，“WLAN功能”，“网络名称”，“协议帧类型”，“无线安全”，“功率”，“速率”，“信道”和“MAC地址”九部分。同时，为了方便理解WLAN主要知识的概念，我们将WLAN通信系统简单映射为“无人机接力游戏竞赛”，使主要知识点等效转换为游戏的规则信息。后续课程我们将基于“无人机接力游戏竞赛”，对WLAN知识点每部分进行详细探讨。本节我们将探讨站点标识，即MAC地址。

图 1

好。站点标识是为了知道出发点和到达点的位置。在通信系统中站点标识是为了知道发送和接收设备是哪一个。MAC地址就是其主要的标识信息。我们先看下其格式。

MAC地址格式：

XX-XX-XX-XX-XX-XX(每一个X代表一位十六进制数)

以上即为MAC地址的一般格式，长度6个字节，共48位，由12个十六进制表示。接下来我们对其进行详解。

MAC地址详解：

MAC地址：DC:F0:90:A5:97:0C

上面是一个标准的MAC地址，规范中规定用高位的24位表示“硬件制作商编号”，低位的24位表示“产品设备号”。如以上MAC地址：前6位16进制数DC:F0:90代表硬件制造商的编号；后6位16进制数A5:97:0C 代表该制造商所制造的产品（如网卡）的系列号。

现在我们了解了，MAC地址12个十六进制包含的信息有“厂家信息”和“厂家设备号”。由此，注定MAC地址必须有其唯一性。

我们可将MAC地址表示总结为“每个制造厂商必须确保它所制造的每个设备都具有相同的前三字节以及不同的后三个字节”。

我们有个问题“MAC有厂家编号，其由谁分配管理呢？”。

本系列课程介绍时，我们就介绍了WLAN的两大组织机构。MAC地址厂家信息是由IEEE机构分配管理，需厂家自行申请。

在通信网络中，为了满足协议帧发送与接收需求，对MAC地址做了进一步分类。

MAC地址分类：

MAC地址可以分为三类：单播地址，多播地址和广播地址。

单播地址：第一个字节bit0必须为0。如：00-C0-16-00-00-03
多播地址：第一个字节bit0必须为1。如：01-C0-16-00-00-03
广播地址：所有48bit都为1。即为：FF-FF-FF-FF-FF-FF

我们将其48位二进制划分如下图2。二进制的47位“0”和“1”分别表示为“单播”和“组播”地址。二进制的46位“0”和“1”分别表示为“全局”和“本地”。如0到47位二进制都为1，则表示为“广播地址”。

图 2

OUI：Organizationally Unique Identifier组织唯一标识符

I/L：Individual/Group

G/L：Global/Local

MAC地址的热点问题：

经过探讨，我们知道WLAN MAC地址有其唯一性，这就存在一个问题，通过获取WiFi设备发送的协议帧，即可知道厂家信息和设备出现的位置。造成用户的信息和隐私泄露。因此，Android系统和ios系统的产品对WiFi未连接时，扫描发送的协议帧采用随机MAC，即不使用设备的真实MAC，在一定场景下避免了设备信息泄露。

Android随机MAC有固定高位的6位十六进制，低位的6位十六进制采用随机。GOOGLE_OUI = "DA-A1-19"，即以“DA-A1-19”开头的MAC地址为随机MAC。

IOS系统经多次抓包分析，其对12位的十六进制都进行了随机。

但Android系统和IOS系统目前的随机策略，只能避免在设备不连接WiFi情况下信息的泄露，无法避免设备已连接WiFi或保存有隐藏热点的场景。因此，为了避免信息泄露，在公共场所使用WiFi需谨慎哦。后续如Android@IOS如有解决策略，我们再将探讨学习。

本节我们探讨了WLAN MAC地址知识，了解了WLAN MAC地址不仅是用做站点标识，通信系统中对其进行了分类，还根据不同的MAC地址类型发送对应的协议帧。同时，我们对48位二进制的MAC地址格式和关键位做了详细介绍。下节我们将介绍WLAN的网络名称。第五节探讨就到此，后续期待共同继续探讨学习。

注：

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