Wireless-Analyse mit dem Apple iPhone/iPad und iOS 13

Ob nun iOS 13 oder iPadOS, es gibt verschiedene Wege um weitere Informationen zum WLAN zu erhalten. Die einfachsten Möglichkeiten sind natürlich über Einstellungen → WLAN, aber die Informationen gehen schwerlich über die IP-Adresse hinaus. In diesem Artikel wird dargestellt, wie das iPhone die Verbindung zu einem Alcatel-Lucent Enterprise Stellar Wireless Access Point sieht/analysiert. Dieser Artikel enthält Wissen das ich mir durch diesen tollen Blog Artikel angeeignet habe.

Der erste Weg zu detaillierteren Informationen führt über Einstellungen → Datenschutz → Analyse → Analysedaten → WiFiConnectionQuality-xxxx-xx-xx-xxxxxx.ips

In diesem Report sind auch Geo-Daten über das WLAN hinterlegt, wenn man diese weiterleitet sollte dies bekannt sein / berücksichtigt werden. Für diese Analyseart sind keine weiteren Erweiterungen/Profile o.ä. notwendig.

Eine erweiterte Analyse ist über das Hinzufügen eines von Apple für diese Art der Analyse bereitgestellten Profils möglich. Dieses Profil kann über diese Apple-Webseite über die Angabe der eigenen Apple-ID und Akzeptanz der „Developer“-Lizenzbedingungen installiert werden. Durch dieses Profil werden neue Diagnosefunktionen unter Einstellungen → WLAN → Diagnosemodus und Einstellungen → WLAN → (eigenes WLAN) → Diagnostics zugänglich.

• Gibt an mit welchem Access Point das iPhone derzeit verbunden ist

• Auf welchem Kanal der Access Point arbeitet und mit welcher Kanalbreite (z.B. 80 MHz)

• Signalstärke (RSSI in dBm) mit farblicher Indikation und als Wort (z.B. Strong, Moderate, Weak)
• Direkt darunter wird angegeben, wie stark die Kanalnutzung ist (Channel utilization)

• Angabe des Zugangsverfahren zum Netzwerk z.B. „WPA3 Personal“

• Information ob das Netzwerk ein Captive Portal nutzt

• Information ob das Wireless LAN mit mehreren Access Points arbeitet (Multi AP) oder einem einzelnen AP (Single AP)

• Stationary (das Gerät wurde z.B. auf dem Tisch abgelegt)
• Moving (das Gerät wird in der Hand gehalten)
• Walking (das Gerät bewegt sich, der Nutzer bewegt sich in Schrittgeschwindigkeit)
• Running (das Gerät bewergt sich, der Nutzer läuft/joggt)

• Gibt an wie viel Zeit benötigt wird um das Gateway zu erreichen

• Gibt an wie viel Zeit benötigt wird um das Internet zu erreichen

• AWDL steht für „Apple Wireless Direct Link“ und wird für AirDrop verwendet
• Active oder Inactive

• Idle

• Active oder Inactive
• Direkt darunter eine Information durch welche Applikation (z.B. locationd) und wann Datum/Uhrzeit der letzte Scan durchgeführt wurde

Die durch die oben gezeigte Funktion erzeugten Logs befinden sich nach einem Sync mit iTunes (Sync, nicht Backup!) im Verzeichnis /Users/<Benutzername>/Library/Logs/CrashReporter/MobileDevice/<Name des mobilen Geräts>/CoreCapture/. Der Name des Verzeichnisses beinhaltet den Kommentar der eingetippt wird und zusätzlich den Zeitstempel der Aufzeichnung z.B. [2019-10-19_13,57,04.553800]=bedroom.

Besonders spannend fand ich die Aufzeichnungen aus den DriverLogs (./Data/com.apple.driver.AppleBCMWLANCoreV3.0/DriverLogs) mit Dateinamen z.B. [2019-10-19_13,54,22.346852]-AppleBCMWLAN_Logs-001.txt.

Aus dieser Datei geht hervor, welche Access Points das iPhone/iPad in die Nachbarschaftstabelle (Roaming-Kandidaten) aufnimmt und mit welcher Signalstärke diese gesehen werden.

Oct 19 13:56:33.810924 +0200 066100.605500 wlan0<N>[62189] constructNeighborCacheFromBeaconCache@6430:Roam candidate# 0 DC:08:56:00:1B:D9 on channel 100  RSSI: -65
Oct 19 13:56:33.810933 +0200 066100.605509 wlan0<N>[62190] constructNeighborCacheFromBeaconCache@6430:Roam candidate# 1 DC:08:56:00:29:11 on channel 11  RSSI: -68
Oct 19 13:56:33.810940 +0200 066100.605516 wlan0<N>[62191] constructNeighborCacheFromBeaconCache@6430:Roam candidate# 2 DC:08:56:00:29:21 on channel 116  RSSI: -69
Oct 19 13:56:33.810946 +0200 066100.605522 wlan0<N>[62192] constructNeighborCacheFromBeaconCache@6430:Roam candidate# 3 DC:08:56:00:29:19 on channel 36  RSSI: -75
Oct 19 13:56:33.810951 +0200 066100.605527 wlan0<N>[62193] constructNeighborCacheFromBeaconCache@6430:Roam candidate# 4 DC:08:56:00:1B:D1 on channel 11  RSSI: -76
Oct 19 13:56:33.810956 +0200 066100.605532 wlan0<I>[62194] dumpNeighborCache@6609:Neihgbor Cache Channels 100
Oct 19 13:56:33.810960 +0200 066100.605536 wlan0<I>[62195] dumpNeighborCache@6609:Neihgbor Cache Channels 11
Oct 19 13:56:33.810963 +0200 066100.605539 wlan0<I>[62196] dumpNeighborCache@6609:Neihgbor Cache Channels 116
Oct 19 13:56:33.810966 +0200 066100.605542 wlan0<I>[62197] dumpNeighborCache@6609:Neihgbor Cache Channels 36

Eine weitere spannende Datei ist ConfigManagerState.txt aus folgendem Verzeichnis: /Users/<Benutzername>/Library/Logs/CrashReporter/MobileDevice/<Name des mobilen Geräts>/CoreCapture/WiFi/[2019-10-19_13,57,04.553800]=bedroom/Data/com.apple.driver.AppleBCMWLANCoreV3.0/StateSnapshots/ConfigManagerState.txt

Hier lassen sich u.a. die Rahmenparameter für die Aufnahme von Access Points in die Liste der Roaming-Kandidaten und Schwellwerte für Roaming ableiten.

Prefer 5GHz threshold parameters from device tree: rssiThreshold = -65 rssiAdjustment = 30
default roam params from device tree: flags = 0x0001 fullRoamScanPeriod = 90 partialRoamScanPeriod = 30
	roamResetRSSIDelta = 7 fullRoamScanCount = 2 txFailTrigger = 0
	2.4 GHz: rssiTrigger = -75 rssiQualDelta = 20
	5 GHz: rssiTrigger = -75 rssiQualDelta = 10
Enterprise roam params from device tree: flags = 0x0001 fullRoamScanPeriod = 90 partialRoamScanPeriod = 30
	roamResetRSSIDelta = 7 fullRoamScanCount = 2 txFailTrigger = 0
	2.4 GHz: rssiTrigger = -70 rssiQualDelta = 12
	5 GHz: rssiTrigger = -70 rssiQualDelta = 12
2.4GHz Roam profile[0]: RSSI:[-10,-75], Flag:0xc, ScanParams:(2,3000,180,2,1200), Candidate:(20,-65,50)
2.4GHz Roam profile[0]: RSSI:[-75,-128], Flag:0x10, ScanParams:(2,90,30,2,180), Candidate:(12,-65,50)
5GHz Roam profile[0]: RSSI:[-75,-128], Flag:0x10, ScanParams:(2,90,30,2,180), Candidate:(12,-128,10)
2.4GHz Roam profile[1]: RSSI:[-75,-128], Flag:0x14, ScanParams:(2,90,30,2,180), Candidate:(12,-65,50)
5GHz Roam profile[1]: RSSI:[-75,-128], Flag:0x14, ScanParams:(2,90,30,2,180), Candidate:(12,-128,10)
2.4GHz Roam profile[2]: RSSI:[-10,-75], Flag:0xc, ScanParams:(2,3000,180,2,1200), Candidate:(20,-65,50)
2.4GHz Roam profile[2]: RSSI:[-75,-128], Flag:0x14, ScanParams:(2,90,30,2,180), Candidate:(12,-65,50)
5GHz Roam profile[2]: RSSI:[-75,-128], Flag:0x10, ScanParams:(2,90,30,2,180), Candidate:(12,-128,10)
2.4GHz Roam profile[3]: RSSI:[-10,-50], Flag:0xc, ScanParams:(2,1200,180,2,600), Candidate:(20,-65,50)
2.4GHz Roam profile[3]: RSSI:[-50,-70], Flag:0xc, ScanParams:(2,1200,180,2,360), Candidate:(15,-65,50)
2.4GHz Roam profile[3]: RSSI:[-70,-128], Flag:0x10, ScanParams:(2,90,30,1,30), Candidate:(12,-65,50)
5GHz Roam profile[3]: RSSI:[-70,-75], Flag:0x0, ScanParams:(2,90,30,1,30), Candidate:(12,-128,0)
5GHz Roam profile[3]: RSSI:[-75,-128], Flag:0x10, ScanParams:(2,90,2,2,30), Candidate:(12,-128,10)
 AWDL Always ON: N/A   Priv Elect: N/A   Restricted to infra channel:  N/A  Restricted Feature Set: N/A   Elect Metric: 0 
DFS Proxy Support Enabled:YES 	
Motion Profile States from device tree: frozen = 0 Moving = 16  walking = 32  driving = 48

Durch gleichzeitiges drücken (und halten) der Tasten „Lautstärke lauter“, „Lautstärke leiser“ und des „Aufwachen/Siri“-Knopfes bis das iPhone die Aktion mit einer kurzen Vibration bestätigt, wird ein (sehr umfangreicher) Systemdiagnosemodus gestartet.

Die Ausgabe dieser Analyse befindet sich nach dem iTunes-Sync im Verzeichnis /Users/<Benutzername>/Library/Logs/CrashReporter/MobileDevice/<Name des mobilen Geräts>/DiagnosticLogs/sysdiagnose und muss erst entpackt werden sysdiagnose_2019.10.20_15-44-29+0200_iPhone-OS_iPhone_17A878.tar.gz.

Das Verzeichnis „WiFi“ enthält dabei sehr interessante Ausgaben zum (verbundenen) Netzwerk und anderen Rahmenparametern.

Hier als Beispiel mal die Ausgabe in der Datei diagnostics-environment.txt

# --- Diagnostics

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Timestamp    Name                          Duration    Result    Description                            
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Congested Wi-Fi Channel CCA                0.394       No        15:45:03.122        Current channel (100) is NOT congested (CCA = 0.0% congested)
                                                                                     Recommended 2.4GHz — 6
                                                                                     Recommended 5GHz — 165
HT40 2.4GHz Networks                       0.011       No        15:45:03.517        Did not find HT40 network(s) in 2.4GHz
Conflicting Wi-Fi CC                       0.002       Yes       15:45:03.529        Found conflicting country code(s) (de)
                                                                                     'Vodafone-79AC' — 88:71:b1:a4:12:6a (EU)
                                                                                     'Vodafone-79AC' — 88:71:b1:a4:12:6b (EU)
Hidden Wi-Fi Scan Results                  0.000       No        15:45:03.531        Did not find any hidden networks
No Scan Results                            0.000       No        15:45:03.532        Wi-Fi networks are visible
Conflicting PHY Mode 11ac                  0.006       No        15:45:03.532        0 PNL networks have conflicting PHY modes (802.11ac).
Conflicting PHY Mode 11n                   0.007       No        15:45:03.539        0 PNL networks have conflicting PHY modes (802.11n).

Die Datei „wifi_scan_cache.txt“ beinhaltet die Sicht des iPhones auf alle SSIDs in der Umgebung und die verwendeten Sicherheitsverfahren / Signalstärken.