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MacBookPro14,2 + Ubuntu 24.04でhostapdを設定する

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少し特殊な用途ですが、MacBook ProをLinuxルータ兼Wi-Fi APとして使う場合の記録です。

今回は MacBookPro14,2 (2017, 13-inch) に Ubuntu 24.04 をインストールし、内蔵無線LANを hostapd でアクセスポイント化しました。

なお、本記事は hostapdの設定 に焦点を当てています。br0 の作成やIPアドレス設定などのブリッジ構成については扱いません。

環境

hostapd は nl80211 ドライバを使用します。

現在のLinuxでmac80211/cfg80211ベースの無線LANドライバを利用する場合、通常は driver=nl80211 を指定します。

hostapd.conf

現在使用している設定は次のようになりました。

driver=nl80211

country_code=JP
ieee80211d=1

# 5 GHz
hw_mode=a
channel=36

# 802.11n/ac
ieee80211n=1
ieee80211ac=1
wmm_enabled=1

# 40 MHz
ht_capab=[HT40+]

# 80 MHzは無効
# no_pri_sec_switch=1
# vht_oper_chwidth=1
# vht_oper_centr_freq_seg0_idx=42

# WPA2
wpa=2
# wpa_key_mgmt=WPA-PSK SAE
# wpa_key_mgmt=SAE
wpa_key_mgmt=WPA-PSK
rsn_pairwise=CCMP

# PMFは無効
# ieee80211w=1
# ieee80211w=2
ieee80211w=0

ignore_broadcast_ssid=1
disable_pmksa_caching=1

# SAE使用時の設定候補
# sae_pwe=2

# interface=wlx3476c5d38aef
interface=wlp2s0
bridge=br0

ssid=YOUR_SSID
wpa_passphrase=YOUR_PASSWORD
# wpa_psk=...

各設定の説明

nl80211

driver=nl80211

Linuxの無線LANドライバとの通信に nl80211 インターフェースを使用します。

mac80211/cfg80211ベースの一般的なLinux無線LANドライバでは、通常この設定を使用します。

bridge

bridge=br0

無線クライアントを br0 に接続し、有線LAN側と同一のL2セグメントへ参加させます。

既存LAN側にDHCPサーバが存在する構成であれば、Wi-Fiクライアントもブリッジを経由してそのDHCPサーバからアドレスを取得できます。

そのため、hostapd自身がDHCPサーバになる必要はありません。

5 GHz固定

hw_mode=a
channel=36

5 GHz帯のチャネル36を使用します。

今回はDFSによるレーダー検出やCACを必要としないW52のチャネルを選択しています。

日本のregulatory domain

country_code=JP
ieee80211d=1

country_code=JP を指定し、日本のregulatory domainに従って動作させます。

利用可能なチャネルや送信条件は、hostapdの設定だけではなく、Linuxのcfg80211/regulatory database、無線LANドライバ、デバイス側の制約にも影響されます。

ieee80211d=1 は802.11dを有効化し、APがCountry Informationを通知できるようにします。

802.11n / 802.11ac

ieee80211n=1
ieee80211ac=1
wmm_enabled=1

802.11nおよび802.11acを有効にしています。

wmm_enabled=1 はWMM（Wi-Fi Multimedia）を有効にする設定です。802.11nなどのHT動作ではQoS/WMMが前提になるため、有効にしています。

40 MHz幅（HT40）

以前の設定では ht_capab を無効にして20 MHz幅で運用していましたが、現在は

ht_capab=[HT40+]

を有効にしています。

HT40+ は、プライマリチャネルより上側にセカンダリチャネルを配置する40 MHz HT動作を指定します。

チャネル36の場合、隣接する上側のチャネルを組み合わせることで40 MHz幅を構成します。

以前はこの指定を入れると

Could not set channel for kernel driver

となりAPを起動できませんでしたが、現在の環境では HT40+ を有効にした状態で動作させています。

したがって、以前の記事に記載していた

HT40はドライバまたはファームウェア側で利用できない

という結論は、現在の環境には当てはまりません。

少なくとも現在は 5 GHz / channel 36 / HT40+ の構成で利用できています。

80 MHz（VHT80）は無効

一方、80 MHz幅については現在も明示的に有効化していません。

# no_pri_sec_switch=1
# vht_oper_chwidth=1
# vht_oper_centr_freq_seg0_idx=42

vht_oper_chwidth=1 と vht_oper_centr_freq_seg0_idx=42 は、チャネル36をプライマリチャネルとする5 GHzの80 MHz VHT構成で使用する設定です。

現在はこれらをコメントアウトし、HT40までを使用する構成 としています。

重要なのは、

ieee80211ac=1

だけで「必ず80 MHz幅になる」わけではない点です。

802.11ac（VHT）を有効にすることと、実際に80 MHzチャネル幅を使用することは別の設定です。

WPA2-Personalのみ使用

現在は

wpa=2
wpa_key_mgmt=WPA-PSK
rsn_pairwise=CCMP

としています。

以前は

wpa_key_mgmt=WPA-PSK SAE

としてWPA2/WPA3移行モードを使用していましたが、現在はSAEを無効にして WPA2-Personal（WPA-PSK）のみ としています。

wpa=2 はRSN、一般にWPA2として呼ばれる方式を使用する設定です。

wpa_key_mgmt=WPA-PSK によりPSK認証を使用します。

AES（CCMP）のみ

rsn_pairwise=CCMP

ペアワイズ暗号としてCCMPを使用します。

TKIPは使用しません。

一般的なWPA2-Personal + AESの構成です。

WPA3 / SAEは現在無効

以前使用していたWPA3-Personal（SAE）は現在無効にしています。

設定ファイルには検証用として、

# wpa_key_mgmt=WPA-PSK SAE
# wpa_key_mgmt=SAE
# sae_pwe=2

を残していますが、すべてコメントアウトされています。

したがって現在のAPはWPA3-Personalを提供していません。

sae_pwe もSAEを使用していない現在の構成では適用されません。

PMFも無効

現在は

ieee80211w=0

としています。

ieee80211w はProtected Management Frames（PMF / IEEE 802.11w）の設定です。

概ね、

0 = 無効
1 = 任意（optional）
2 = 必須（required）

という指定になります。

以前はWPA2/WPA3移行モードに合わせてPMFを有効にしていましたが、WPA3/SAEを使用しない現在の構成では ieee80211w=0 としてPMFを無効化しています。

設定ファイルには

# ieee80211w=1
# ieee80211w=2
ieee80211w=0

として、切り替え候補を残しています。

なお、SAEによるWPA3-Personalを再び有効にする場合は、PMFの要件についても合わせて設定を見直す必要があります。

PMKSAキャッシュを無効化

現在はさらに

disable_pmksa_caching=1

を指定しています。

PMKSA（Pairwise Master Key Security Association）キャッシュは、過去の認証結果を利用して再接続時の認証処理を効率化する仕組みです。

disable_pmksa_caching=1 を指定すると、このPMKSAキャッシュを無効化します。

通常のAPでは必ずしも無効にする必要はありませんが、今回は接続互換性や挙動を切り分けるため、キャッシュを利用しない設定にしています。

SSIDを隠す

ignore_broadcast_ssid=1

SSIDを通常の方法ではビーコンに含めない、いわゆる「ステルスSSID」として動作させます。

ただし、SSIDを隠すこと自体をセキュリティ対策と考えるべきではありません。

また、

といったデメリットがあります。

セキュリティ上必要だから設定しているというより、今回の用途上の設定です。

interface

interface=wlp2s0

hostapdがAPとして使用する無線インターフェースを指定します。

以前検証したUSB無線LANインターフェース

# interface=wlx3476c5d38aef

も設定ファイルには残していますが、現在使用しているのは

interface=wlp2s0

です。

起動

デバッグログを表示して起動する場合は、

sudo hostapd -dd /etc/hostapd/hostapd.conf

とします。

正常にAPモードへ移行すると、

wlp2s0: AP-ENABLED

のようなログが表示されます。

チャネル幅やドライバの問題を調査するときは、systemd経由で起動する前に -dd を付けて直接起動すると、hostapdとnl80211間の処理を確認しやすくなります。

HT40 / VHT80について

当初は40 MHz / 80 MHz動作を試した際、

Could not set channel for kernel driver

や

80/80+80 MHz: no second channel offset

といったエラーが発生しました。

そのため以前は ht_capab とVHT80関連設定をすべて外し、20 MHz幅で運用していました。

しかし、その後設定や環境を見直した結果、現在は

hw_mode=a
channel=36

ieee80211n=1
ieee80211ac=1

ht_capab=[HT40+]

という構成で動作しています。

つまり現在の状況は、

となります。

iw list にHT/VHT capabilityが表示されることと、特定のチャネル幅・チャネル構成でAPを実際に起動できることは同義ではありません。

実際の可否は、無線チップのcapabilityだけでなく、ドライバ、ファームウェア、regulatory domain、チャネル構成などにも依存します。

最終的な構成

現在の構成をまとめると、

という構成です。

以前はHT40/VHT80でAPを起動できなかったため20 MHz幅に落とし、WPA2/WPA3移行モード + PMFという構成で使用していました。

現在は逆に、無線側はHT40を有効化して40 MHz幅とし、認証側はWPA2-PSKのみに単純化しています。

MacBookPro14,2 + Ubuntu 24.04 + hostapdというやや特殊な構成では、iw list に表示されるcapabilityだけで判断せず、実際に hostapd -dd で起動してnl80211/ドライバが受け付ける設定を確認しながら調整するのが確実です。

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