android 屏蔽WiFi 流量安卓禁用wifi模块

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mob6454cc65110a 2023-10-12 10:59:05

文章标签 android 屏蔽WiFi 流量 android network 网络 action 文章分类 Android 移动开发

WIFI 模块 申屠家振

修改

1.2011年1月19日

2.2011年1月27日

对android平台的WIFI模块进行已经有段时间了，现在做一总结，以便以后查阅与修正。

心得之作，如有异议，请斧正。

什么是WIFI

WIFI是一种无线连接技术，可用于PC，PDA，手机等终端。WIFI的目的是改善基于IEEE802.11标准的无线网络产品之间的互通性，也就是说WIFI是基于802.11标准的，但WIFI不等同无线网络。

android平台下的WIFI模块

简单介绍一下，WIFI模块的基本功能：

开关WIFI

除了在WIFI设置界面可以开关WIFI，还有其他的入口可以开关，要查看这些开关状态是否一致。还有就是飞行模式对WIFI开关的影响，由于WIFI开和关都有一个时间过程，而飞行模式的开关瞬间完成，所以有时会出现冲突。

开关新可用网络提醒

新可用网络的定义是自WIFI模块开启后，从未发现过的，为加密的网络。只有满足了新可用网络的定义，才会有提醒。

连接断开网络

连接断开各种不同加密类型的网络（具体类型下文有详解）

手动添加网络

需要路由器关闭SIID广播。可手动输入SIID，网络加密类型，密码。对于OPAL手机来说，路由器隐藏了SSID，手动添加的网络是无法连接的。

搜索网络

手动点击搜索按钮可以搜索网络，也可以等待WIFI模块自动搜索网络。

休眠设置

由于WIFI模块是用电大户，所有为了省电，android的WIFI加了一个休眠策略，可以设置永远不断开，充电时不断开和锁屏时断开。要测试休眠设置是否有效，可以在路由器上PING手机的IP，PING通就是连接状态。OPAL手机的休眠策略属于完全失效，现在的情况是无论选哪个都会一直保持连接，锁屏后15分钟再休眠。

设置静态IP

Android系统里对IP设置的输入限制很有问题，我一直认为这是弱智的限制。正常IP的范围在0-255之间，android对IP输入的限制是整数0到整数255之间，也就是说0000.000200.001.001这样一个IP都能合法输入。

对WIFI模块深入了解一点点
WIFI的基本运行流程

【初始化】
1在SystemServer启动的时候,会生成一个ConnectivityService的实例

2ConnectivityService的构造函数会创建WifiService

3WifiStateTracker会创建WifiMonitor接收来自底层的事件,WifiService和WifiMonitor是整个模块的核心。WifiService负责启动关闭wpa_supplicant、启动关闭WifiMonitor监视线程和把命令下发给wpa_supplicant,而WifiMonitor则负责从wpa_supplicant接收事件通知。

【连接AP】

1WirelessSettings在初始化的时候配置了由WifiEnabler来处理Wifi按钮

2当用户按下Wifi按钮后,Android会调用WifiEnabler的onPreferenceChange,再由WifiEnabler调用WifiManager的setWifiEnabled接口函数,通过AIDL,实际调用的是WifiService的setWifiEnabled函数,WifiService接着向自身发送一条MESSAGE_ENABLE_WIFI消息,在处理该消息的代码中做真正的使能工作:首先装载WIFI内核模块(该模块的位置硬编码为"/system/lib/modules/wlan.ko"),然后启动wpa_supplicant(配置文件硬编码为"/data/misc/wifi/wpa_supplicant.conf")再通过WifiStateTracker来启动WifiMonitor中的监视线程

3当使能成功后,会广播发送WIFI_STATE_CHANGED_ACTION这个Intent通知外界WIFI已经成功使能了。WifiEnabler创建的时候就会向Android注册接收WIFI_STATE_CHANGED_ACTION,因此它会收到该Intent,从而开始扫描

【查找AP】

1扫描的入口函数是WifiService的startScan,它其实也就是往wpa_supplicant发送SCAN命令。

2当wpa_supplicant处理完SCAN命令后,它会向控制通道发送事件通知扫描完成,从而wifi_wait_for_event函数会接收到该事件,由此WifiMonitor中的MonitorThread会被执行来出来这个事件。

3WifiStateTracker则接着广播发送SCAN_RESULTS_AVAILABLE_ACTION这个Intent。

4WifiLayer注册了接收SCAN_RESULTS_AVAILABLE_ACTION这个Intent,所以它的相关处理函数handleScanResultsAvailable会被调用,在该函数中,先会去拿到SCAN的结果(最终是往wpa_supplicant发送SCAN_RESULT命令并读取返回值来实现的),List<ScanResult>list = mWifiManager.getScanResults();对每一个扫描返回的AP,WifiLayer会调用WifiSettings的onAccessPointSetChanged函数,从而最终把该AP加到GUI显示列表中。

【配置AP参数】

当用户在WifiSettings界面上选择了一个AP后,会显示配置AP参数的一个对话框。

showAccessPointDialog(state,AccessPointDialog.MODE_INFO);

【连接】

当用户在AcessPointDialog中选择好加密方式和输入密钥之后,再点击连接按钮,Android就会去连接这个AP。

1WifiLayer会先检测这个AP是不是之前被配置过,这个是通过向wpa_supplicant发送LIST_NETWORK命令并且比较返回值来实现的,

//NeedWifiConfiguration for the AP
WifiConfigurationconfig = findConfiguredNetwork(state);

如果wpa_supplicant没有这个AP的配置信息,则会向wpa_supplicant发送ADD_NETWORK命令来添加该AP

2ADD_NETWORK命令会返回一个ID,WifiLayer再用这个返回的ID作为参数向wpa_supplicant发送ENABLE_NETWORK命令,从而让wpa_supplicant去连接该AP。

【配置IP地址】

1当wpa_supplicant成功连接上AP之后,它会向控制通道发送事件通知连接上AP了,从而wifi_wait_for_event函数会接收到该事件,由此WifiMonitor中的MonitorThread会被执行来出来这个事件

2WifiMonitor再调用WifiStateTracker的notifyStateChange,WifiStateTracker则接着会往自身发送EVENT_DHCP_START消息来启动DHCP去获取IP地址

3然后再广播发送NETWORK_STATE_CHANGED_ACTION这个Intent

4WifiLayer注册了接收NETWORK_STATE_CHANGED_ACTION这个Intent,所以它的相关处理函数handleNetworkStateChanged会被调用,当DHCP拿到IP地址之后,会再发送EVENT_DHCP_SUCCEEDED消息

5WifiLayer处理EVENT_DHCP_SUCCEEDED消息,会再次广播发送

至此为止,整个连接过程完成

2.wpa_supplicant

Android平台使用的WiFi控制框架是基于大名鼎鼎的wpa_supplicant，它是一个安全中间件，为各种无线网卡提供统一的安全机制，如下图所示：

对应上述结构，基于Android的手机中的WiFi控制分为三大组件：
1）客户端程序，包括wpa_cli命令行或java图形界面程序，通过unix本地socket与
wpa_supplicantdaemon服务通信，发送命令并接收结果；
2）wpa_supplicantdaemon服务，对应上述中间部分，功能是“上传下达”。所有客户端通过它控制硬件网卡，通过发送字符串命令控制是否扫描AP，提取扫描结果和是否关联AP等操作，同时将驱动的执行状态发送给用户。该服务是设计支持多种无线网卡芯片，因此各个厂商共同提供了一个通用接口给wpa_supplicant调用；
3）网卡驱动；

在手机内存的/etc/wpa_supplicant.conf中我们可以直接看到WIFI支持的网络类型，每种类型都有例子，比如：

#BothWPA-PSK and WPA-EAP is accepted. Only CCMP is accepted as pairwiseand
#group cipher.
#network={
# ssid="example"
# bssid=00:11:22:33:44:55
# proto=WPARSN
# key_mgmt=WPA-PSKWPA-EAP
# pairwise=CCMP
# group=CCMP
# psk=06b4be19da289f475aa46a33cb793029d4ab3db7a23ee92382eb0106c72ac7bb
#}

不同类型的网络，不同的参数等等，应有尽有。

对WIFI模块的LOG了解多一点点

我们在上面已经知道WIFI的启动过程，在功能运行中也会输出相应的日志信息，下面就来详细了解一下。（请注意，WIFI开启后会更改电池状态等其他状态。关闭WIFI时，android的策略是卸载驱动来省电。如有缺失就是问题。不过下文删去了与WIFI无关的LOG！）

1.开启WIFI&自动搜索

E/WifiHW (1201): ==JOHN DEBUG==: [WIFI] Load Driver
加载驱动
D/SettingsWifiEnabler(1321): Received wifi state changed from Disabled to Enabling
接收到广播：WIFI正在开启
D/WifiService(1201): ACTION_BATTERY_CHANGED pluggedType: 2
电池状态改变
E/WifiHW(1201):==JOHNDEBUG==:moduleaddress:4b938008filename:/system/lib/modules/dhd.koargs:firmware_path=/system/wlan/broadcom/rtecdc.binnvram_path=/system/wlan/broadcom/nvram.txt
WIFI硬件：加载内核模块
I/wpa_supplicant(2490): CTRL-EVENT-STATE-CHANGE id=-1 state=2
wpa_supplicant发出事件通知
V/WifiMonitor(1201): Event [CTRL-EVENT-STATE-CHANGE id=-1 state=2]
WifiMonitor从wpa_supplicant接收事件通知
I/wpa_supplicant(2490): CTRL-EVENT-SCAN-RESULTS Ready
wpa_supplicant发出事件通知：准备好开始搜索网络了
E/wpa_supplicant(2490): wpa_driver_priv_driver_cmd SCAN-ACTIVE len = 4096
wpa_supplicant发出事件通知：驱动命令行.主动搜索.LEN
E/wpa_supplicant(2490): wpa_driver_priv_driver_cmd SCAN-ACTIVE len = 0, 11
wpa_supplicant发出事件通知：驱动命令行.主动搜索.LEN
E/wpa_supplicant(2490): wpa_driver_priv_driver_cmd SCAN-PASSIVE len = 4096
wpa_supplicant发出事件通知：驱动命令行.被动搜索.LEN
E/wpa_supplicant(2490): wpa_driver_priv_driver_cmd SCAN-PASSIVE len = 0, 12
wpa_supplicant发出事件通知：驱动命令行.被动搜索.LEN=0.12
D/SettingsWifiEnabler(1321): Received wifi state changed from Enabling to Enabled
接收到广播：WIFI已经开启
E/wpa_supplicant(2490): wpa_driver_priv_driver_cmd RSSI len = 4096
wpa_supplicant发出事件通知：
E/wpa_supplicant(2490): wpa_driver_priv_driver_cmd RSSI len = 4, 4
wpa_supplicant发出事件通知：
E/wpa_supplicant(2490): wpa_driver_priv_driver_cmd LINKSPEED len = 4096
wpa_supplicant发出事件通知：
E/wpa_supplicant(2490): wpa_driver_priv_driver_cmd LinkSpeed 54 len = 12, 12
wpa_supplicant发出事件通知：
E/wpa_supplicant(2490): wpa_driver_priv_driver_cmd MACADDR len = 4096
wpa_supplicant发出事件通知：驱动命令行.MAC地址.LEN
E/wpa_supplicant(2490): wpa_driver_priv_driver_cmd Macaddr = 44:A4:2D:27:25:BE
wpa_supplicant发出事件通知：驱动命令行.MAC地址
E/wpa_supplicant(2490): len = 28, 28
wpa_supplicant发出事件通知：
V/WifiStateTracker(1201): Connection to supplicant established, state=SCANNING
WIFI状态跟踪：连接请求确认，状态=搜索
D/NetworkStateTracker(1201): setDetailed state, ld =IDLE and new state=SCANNING
网络状态跟踪：更新显示为搜索状态
V/WifiStateTracker(1201): Changing supplicant state: SCANNING ==> INACTIVE
WIFI状态跟踪：更改请求状态：搜索中->不活动

2.点击连接&获取状态

E/WifiHW (1201): ==JOHN DEBUG==: [WIFI] Load Driver
WIFI硬件：加载驱动
D/SettingsWifiEnabler(1321): Received wifi state changed from Disabled to Enabling
收到广播，WIFI状态正在开启
E/WifiHW(1201):==JOHNDEBUG==:moduleaddress:4b938008filename:/system/lib/modules/dhd.koargs:firmware_path=/system/wlan/broadcom/rtecdc.binnvram_path=/system/wlan/broadcom/nvram.txt
WIFI硬件：加载内核模块
E/WifiHW (1201): ==JOHN DEBUG==: return of insmod : ret = 0, Unknown error: 0
WIFI硬件：返回装载模块报告：返回指令0，未知错误0
……
I/wpa_supplicant(2490): Trying to associate with 1c:bd:b9:f6:a7:9f (SSID='LosAngeles'freq=2412 MHz)
wpa_supplicant发出事件通知:尝试连接，（SSID='LosAngeles'频段=2412MHz）
V/WifiMonitor(1201):Event[Trying to associate with 1c:bd:b9:f6:a7:9f(SSID='LosAngeles' freq=2412 MHz)]
WifiMonitor接收wpa_supplicant的事件
V/WifiMonitor(1201): Event [CTRL-EVENT-STATE-CHANGE id=-1 state=3]
WifiMonitor接收事件
V/WifiStateTracker(1201): Changing supplicant state: SCANNING ==> ASSOCIATING
WIFI状态跟踪：更改请求状态：搜索中->匹配中
D/NetworkStateTracker(1201): setDetailed state, ld =SCANNING and new state=CONNECTING
网络状态跟踪：更新显示为正在连接状态
D/ConnectivityService(1201): ConnectivityChange for WIFI: CONNECTING/CONNECTING
连接管理服务：改变WIFI连接状态：正在连接/正在连接
V/WifiStateTracker(1201): Changing supplicant state: ASSOCIATING ==> ASSOCIATED
WIFI状态跟踪：更改请求状态：匹配中->已匹配
D/NetworkStateTracker(1201): setDetailed state, ld =CONNECTING and new state=CONNECTING
网络状态跟踪：更新显示为正在连接状态
I/wpa_supplicant(2490): Associated with 1c:bd:b9:f6:a7:9f
wpa_supplicant发出事件通知：已和1c:bd:b9:f6:a7:9f匹配
V/WifiMonitor(1201): Event [Associated with 1c:bd:b9:f6:a7:9f]
WifiMonitor接收wpa_supplicant的事件
V/WifiStateTracker(1201): Changing supplicant state: ASSOCIATED ==>FOUR_WAY_HANDSHAKE
WIFI状态跟踪：更改请求状态：已匹配->TCP中断连接
D/NetworkStateTracker(1201): setDetailed state, ld =CONNECTING and newstate=AUTHENTICATING
网络状态跟踪：更新显示为鉴定中
D/ConnectivityService(1201): Dropping ConnectivityChange for WIFI:CONNECTING/AUTHENTICATING
连接管理服务：抛出WIFI连接状态改变：已连接/鉴定中
V/WifiStateTracker(1201): Changing supplicant state: FOUR_WAY_HANDSHAKE ==>GROUP_HANDSHAKE
WIFI状态跟踪：更改请求状态：TCP中断连接->确认标志位
D/NetworkStateTracker(1201): setDetailed state, ld =AUTHENTICATING and newstate=AUTHENTICATING
网络状态跟踪：更新显示为鉴定中
I/wpa_supplicant(2490): WPA: Key negotiation completed with 1c:bd:b9:f6:a7:9f[PTK=CCMP GTK=TKIP]
wpa_supplicant发出事件通知：WPA:与1c:bd:b9:f6:a7:9f确定标志位
I/wpa_supplicant(2490): CTRL-EVENT-STATE-CHANGE id=0 state=7
wpa_supplicant发出事件通知：
I/wpa_supplicant(2490): CTRL-EVENT-CONNECTED - Connection to 1c:bd:b9:f6:a7:9fcompleted (auth) [id=0 id_str=]
wpa_supplicant发出事件通知：连接完成
V/WifiMonitor(1201): Event [WPA: Key negotiation completed with 1c:bd:b9:f6:a7:9f[PTK=CCMP GTK=TKIP]]
WifiMonitor接收wpa_supplicant事件
V/WifiMonitor(1201): Event [CTRL-EVENT-STATE-CHANGE id=0 state=7]
WifiMonitor接收wpa_supplicant事件
V/WifiMonitor(1201): Event [CTRL-EVENT-CONNECTED - Connection to 1c:bd:b9:f6:a7:9fcompleted (auth) [id=0 id_str=]]
WifiMonitor接收wpa_supplicant事件
V/WifiStateTracker(1201): Changing supplicant state: GROUP_HANDSHAKE ==> COMPLETED
WIFI状态跟踪：更改请求状态：确认标志位->完成
V/WifiStateTracker(1201): New network state is CONNECTED
WIFI状态跟踪：新网络状态为已连接
D/NetworkStateTracker(1201): setDetailed state, ld =AUTHENTICATING and newstate=OBTAINING_IPADDR
网络状态跟踪：更新显示为获取IP地址
D/ConnectivityService(1201): Dropping ConnectivityChange for WIFI:CONNECTING/OBTAINING_IPADDR
连接管理服务：抛出WIFI

Android 下使用wpa_cli 连接 wifi

# cp /media/sd8686.bin /lib/firmware/sd8686.bin
 # cp /media/sd8686_helper.bin /lib/firmware/sd8686_helper.bin
 # dpkg -i kernel-smartq5-modules_2.6.24.7-smartq5-050509_all.deb 
# insmod sd8686.ko 
 
# ifconfig -a
 
# chmod 0660 /data/misc/wifi/wpa_supplicant.conf
 
* The content of wpa_supplicant.conf 
----
update_config=1
ctrl_interface=DIR=/data/system/wpa_supplicant GROUP=1010
----
 # /system/bin/wpa_supplicant -Dwext -iwlan0 -c /data/misc/wifi/wpa_supplicant.conf
# /system/bin/wpa_cli -i wlan0 -p /data/system/wpa_supplicant
  > status
  INACTIVE
  > help
  > add_network
  > set_network 0 ssid "NETGEAR"
  > set_network 0 key_mgmt NONE 
  > set_network 0 priority 0
  > list_network
  > save_config
  > enable_network 0
  
 bssid=00:24:b2:5b:5b:0a 
 ssid=NETGEAR 
 …. 
 wpa_state=COMPLETED

http://hi.baidu.com/xyp86/blog/item/d371a1d78d4162d7a144dfd3.html

Android平台上无线网卡自动扫描并关联AP的实现

2009-12-09 21:34

http://hi.baidu.com/xyp86/blog/item/d371a1d78d4162d7a144dfd3.html

最近为了验证一个算法的能耗，研究了在开源的Android平台上如何实现无线网卡的自动开启和基于wpa_supplicant的AP自动扫描和关联，记录且共享之。
目标：

自动打开无线网卡，扫描指定的信道列表，并在发现合适的AP时自动关联。

1. Android平台的WiFi框架

Android平台使用的WiFi控制框架是基于大名鼎鼎的wpa_supplicant，它是一个安全中间件，为各种无线网卡提供统一的安全机制，如下图所示：

图1：Android平台WiFi框架

对应上述结构，基于Android 的G1手机中的WiFi控制分为三大组件：

1）客户端程序，包括wpa_cli命令行或java图形界面程序，通过unix本地socket与

wpa_supplicant daemon服务通信，发送命令并接收结果；

2）wpa_supplicant daemon服务，对应上述中间部分，功能是“上传下达”。所有客户端通过它控制硬件网卡，通过发送字符串命令控制是否扫描AP，提取扫描结果和是否关联AP等操作，同时将驱动的执行状态发送给用户。该服务是设计支持多种无线网卡芯片，因此各个厂商共同提供了一个通用接口给wpa_supplicant调用，其中G1用的是TI的芯片；

3）网卡驱动，本文中可以不涉及。

2. 自动打开网卡并启动wpa_supplicant

图形界面可以正常启动网卡并开始AP扫描，但通过命令行wpa_cli无法启动，为此修改wpa_supplicant程序，输出所有argv参数，然后通过图形界面的设置来启动AP扫描，设置->无线接口->启动WiFi，输出如下参数：

1257946571.827087: /system/bin/wpa_supplicant
 1257946571.827453: -Dtiwlan0
 1257946571.827545: -itiwlan0
 1257946571.827636: -c/data/misc/wifi/wpa_supplicant.conf

手工输入 wpa_supplicant -Dtiwlan0 -itiwlan0 -c/data/misc/wifi/wpa_supplicant.conf 还是启动失败。通过跟踪图形界面的java代码，定位android/packages/apps/Settings/src/com/android/settings/wifi下的java文件，确定是WifiEnabler.java，调用路径为：WifiEnabler->WifiManager.setWifiEnabled 接口函数,通过AIDL->WifiServic.setWifiEnabled函数，它向自身发送一条 MESSAGE_ENABLE_WIFI 消息, 处理代码handleMessage中调用setWifiEnabledBlocking，该函数代码如下：

…
 if (enable) {
 if (!WifiNative.loadDriver()) {}
 if (!WifiNative.startSupplicant()) {}
 ..... } else {
 if (!WifiNative.stopSupplicant()) {}      
 if (!WifiNative.unloadDriver()) { }

 }
 }

WifiNative.java使用JNI机制，对应的c文件是android/hardware/libhardware_legacy/wifi/wifi.c，其中包括以下核心函数：

int wifi_load_driver();
 int wifi_unload_driver();
 int wifi_start_supplicant();
 int wifi_stop_supplicant();

It’s great! 将该文件静态链接到我们的代码中就可以自动加载网卡和启动wpa_supplicant。

3. 自动扫描指定的信道，并关联给定的AP

现有的wpa_cli是一个交互式命令环境，在连接到wpa_supplicant服务后，通过请求-响应的方式工作。因此我们需要重写一个客户端wpa_myclient，并通过前述wifi.c代码自动打开网卡并启动wpa_supplicant，涉及代码文件包括：

1) 分析wpa_cli的工作原理，确定通过手工命令如何关联AP

android/external/wpa_supplicant/
 android/system/wlan/ti/wpa_supplicant_lib/：是由TI公司提供给wpa_supplicant的统一接口

术语networks是指由当前网卡已记忆的WLAN网络，与windows无线接口设置中的“首选网络”概念类似，该网络也可以通过wpa_supplicant.conf手工配置

术语scan_results是指当前网卡扫描发现的AP。

网卡通过需要使用下列命令序列来关联一个网络：

scan

scan_results %获得扫描结果，包括ssid和信号强度等信息

add_network %必须先创建一个网络，得到一个新的网络号id

set_network id ssid “***” %将网络与想关联AP的SSID对应

set_network id key_mgmt NONE %设置安全信息，这里是针对Open System

set_network id pairwise NONE

select_network id %激活该网络，此时开始关联过程

2) 分析wpa_cli与supplicant的通信协议，添加一个新的命令MYSCAN能按指定信道列表扫描，并修改核心数据结构struct wpa_supplicant加入一个成员保存待扫描的信道列表，主要修改文件包括：ctrl_iface.c和wpa_supplicant_i.h

3) 由wpa_supplicant.c的wpa_supplicant_scan()->driver_ti.c的wpa_driver_tista_scan-> ti_init_scan_params()初始化扫描参数，将pScanParams->channelEntry设置为指定的信道列表；

4) 扫描结束后，驱动程序通过driver_ti.c的wpa_driver_tista_receive_driver_event()通知调用程序，该事件通过逐级传递到events.c 的wpa_supplicant_event()事件分发接口，并通过wpa_supplicant_event_scan_results()通知wpa_cli客户端，指示用户可以使用scan_results命令获取扫描结果；此外在该处理函数中如果发现扫描结果包括用户的首选网络networks，则会自动启动关联过程（windows也是这种方式）。

5) 修改events.c 的wpa_supplicant_event_scan_results()来模拟用户首选网络，首先利用 wpa_config_remove_network方法删除wpa_s->conf->ssid 中的所有首选网络，并根据一个规则从wpa_s->scan_results[]中选择一个最合适的，然后通过wpa_config_add_network和wpa_config_set按照上述手工命令格式设置该network，然后它将自动按照正常流程关联。

Hints and Tips:

1）在android根目录执行命令，. build/envsetup.sh，然后就可以使用mm TARGET_PRODUCT=htc_dream命令加速编译

2）实现命令set_network id ssid “***”，不能少了SSID的双引号

3）为了实现将输出调试信息到文件，需要在.config中打开编译开关CONFIG_DEBUG_FILE，同时在main.c中初始化params.wpa_debug_file_path为一个文件（我的是/sdcard/wpadbg），最后自定义一个wpa_printf的消息优先级，并打开wpa_debug_print_timestamp，输出时戳

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