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如何配置 802.1X WiFi 认证:分步指南

本技术指南提供了配置 802.1X 企业级 WiFi 认证的分步演练。内容涵盖 RADIUS 服务器设置、证书部署以及面向高客流量场所 IT 负责人的实际部署策略。

作者:Iain Jewitt发布于
📖 5 分钟阅读75 2 应用实例3 练习题8 关键定义

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如何配置 802.1X WiFi 认证:分步指南 Purple 企业 WiFi 智能播客 [导言 — 约 1 分钟] 欢迎回来。今天我作为一名资深解决方案架构师与大家交流。如果您正在收听本期节目,您可能正面临一个涉及 802.1X 认证的网络安全项目 - 这可能是因为您的合规团队提出了要求,您的保险公司询问了相关情况,或者您刚刚接管了一个运行在共享 PSK 上的网络,并且您深知这种方式已经无法满足安全需求。 那我们直接进入正题。802.1X 是用于基于端口的网络访问控制的 IEEE 标准。它是企业 WiFi 安全的骨干 - 这种机制可确保连接到您网络的每个设备在获取任何流量之前,都经过了明确的身份识别和授权。对于根据 PCI-DSS 处理付款卡数据的组织而言,这是必选项;对于 GDPR 和 NHS 数据安全标准下的医疗保健环境而言,这同样是必选项;坦率地说,对于任何运行多个接入点的组织来说,这都是正确的架构。 在接下来的十分钟里,我将带您深入了解技术架构、RADIUS 配置、证书部署以及实际操作中较为复杂的应用场景。让我们开始吧。 [技术深挖 — 约 5 分钟] 好的,802.1X 框架由三个部分组成。首先是客户端(Supplicant) - 也就是客户端设备,如笔记本电脑、手机或 IoT 传感器。其次是认证器(Authenticator) - 也就是您的接入点或网络交换机,有时也被称为 NAS(网络接入服务器)。最后是认证服务器(Authentication Server) - 在企业部署中,这几乎全都是 RADIUS 服务器。 以下是握手的工作原理。当设备尝试连接到受 802.1X 保护的 SSID 时,接入点并不会直接允许其接入。相反,它会打开一个所谓的受控端口 - 一个仅传输 EAP(可扩展身份验证协议)流量的受限通道。AP 向设备发送 EAP-Request Identity。设备回应其身份。然后,AP 将该信息打包在 RADIUS Access-Request 数据包中并转发给 RADIUS server。RADIUS server 执行认证 - 对照 Active Directory、证书库或您配置的任何身份后端检查凭证 - 并返回 Access-Accept 或 Access-Reject。只有在收到 Accept 时,AP 才会打开完整的数据端口并将设备分配到相应的 VLAN。 现在,您在此处选择的 EAP 方法至关重要。在企业部署中,您会遇到以下五种。EAP-TLS 是黄金标准。客户端和服务器都需要提供 X.509 证书,不涉及任何密码。这是最安全的选择,也是满足最高 PCI-DSS 合规性级别所需的方案。美中不足的是,您需要一个完整的 PKI(公钥基础设施)来颁发和管理客户端证书。这意味着需要证书颁发机构、证书生命周期管理以及将证书推送到每台设备的机制。对于拥有 Microsoft Active Directory 和 Active Directory 证书服务的企业来说,这非常容易实现。而对于没有这些基础设施的企业,这是一笔巨大的投资。 PEAP-MSCHAPv2 是实际应用中最广泛部署的方法。它仅使用服务器端证书创建 TLS 隧道,然后在该隧道内传输用户名和密码凭据。它几乎与开箱即用的每台设备兼容,通过 Windows Server 上的 NPS 与 Active Directory 直接集成,并且不需要客户端证书。其权衡之处在于,如果用户被诱骗连接到流氓 AP,它很容易受到凭据收集攻击,因为客户端默认情况下不验证服务器证书。您必须在客户端配置中强制执行服务器证书验证。 EAP-TTLS 与 PEAP 类似,但在内部身份验证方法上更具灵活性。它在 Linux 环境以及需要支持传统身份验证后端的场景中很常见。 EAP-FAST 是由 Cisco 开发的,旨在应对 LEAP 的弱点。它使用受保护访问凭据而非证书。如果您处于以 Cisco 为主的环境中,或者正在处理无法支持其他方法的传统设备,它才最为适用。 EAP-SIM 和 EAP-AKA 用于运营商级部署(例如 OpenRoaming 或 Passpoint),其中身份验证与 SIM 卡或 USIM 绑定。这些在公共场所 WiFi 中越来越重要,因为您希望在没有 Captive Portal 的情况下实现无缝、安全的接入。 现在我们来谈谈 RADIUS 配置。无论您部署的是 Microsoft NPS、FreeRADIUS、Cisco ISE 还是 Aruba ClearPass,核心配置步骤都是相同的。 首先,定义您的 RADIUS 客户端,这些是您的接入点或无线局域网控制器。每个客户端都注册有其 IP 地址和一个共享密钥。该共享密钥用于对 AP 和服务器之间的 RADIUS 消息进行身份验证。请使用至少 22 个字符、随机生成且每个 NAS 设备唯一的共享密钥。 其次,配置您的网络策略。在这里,您可以定义谁可以访问什么。在 NPS 术语中,您正在创建一个匹配条件的网络策略(例如 Active Directory 中的组名、设备类型、时间段)并分配属性(例如 VLAN ID、会话超时、带宽限制)。您最常使用的 RADIUS 属性是 VLAN 分配,具体而言,将 Tunnel-Type 设置为 VLAN,将 Tunnel-Medium-Type 设置为 802,并将 Tunnel-Private-Group-ID 设置为您的 VLAN 编号。 第三,您需要配置连接请求策略。这会告知 NPS 如何处理传入的 RADIUS 请求 - 是在本地进行身份验证,还是转发给其他 RADIUS 服务器。在分布式部署中,您可能在每个站点都配有 NPS 代理,并设有一个中央 RADIUS 服务器。 在证书方面,对于 PEAP 和 EAP-TLS,您的 RADIUS 服务器需要一个受客户端信任的服务器证书。最简单的途径是使用来自公共 CA(如 DigiCert、Sectigo、Let's Encrypt)的证书,因为这些根证书已被所有主流操作系统所信任。如果您使用的是内部 CA,则需要通过组策略或您的 MDM 平台将根证书推送到所有客户端设备。 特别是对于 EAP-TLS,您还需要客户端证书。在 Active Directory 环境中,您可以使用 ADCS 并通过组策略自动注册,从而将证书推送到已加入域的设备。对于 BYOD 设备,您可以使用您的 MDM(如 Intune、Jamf、VMware Workspace ONE)来推送证书和 WiFi 配置文件。 在接入点方面,配置非常直观。您只需创建一个新的 SSID,将安全类型设置为 WPA2-Enterprise 或 WPA3-Enterprise,将 RADIUS 身份验证服务器指向 UDP 端口 1812 上的 NPS IP,设置 UDP 端口 1813 上的 RADIUS 计费服务器,输入共享密钥,并启用动态 VLAN 分配(如果您正在使用它)。大多数企业级 AP 平台 - Cisco Meraki、Aruba、Ruckus、Extreme - 都为此提供了图形用户界面,一旦您的 RADIUS 服务器准备就绪,配置大约只需十分钟。 [实施建议与常见陷阱 - 约 2 分钟] 好,我们来聊聊部署中容易出错的地方,因为这正是我赚取咨询费的核心价值所在。 最常见的故障点是证书验证。我见过有些组织在服务器端正确部署了 PEAP-MSCHAPv2,却将客户端请求方配置文件配置为接受任何证书。这彻底破坏了安全模型。每一个请求方配置文件(无论是通过组策略还是 MDM 推送)都必须指定信任的根 CA 和预期的服务器名称。如果没有这些,您将很容易受到双面恶魔攻击(Evil Twin Attacks)。 第二个常见问题是 RADIUS 共享密钥管理。我见过有些生产网络运行中的共享密钥依然设为 "radius" 或厂商默认值。这些密钥是您身份验证基础设施的钥匙。请随机生成它们,存储在密钥管理器中,并定期进行轮换。 第三:VLAN 配置错误。动态 VLAN 分配功能非常强大 - 它可以让您将员工设备划入企业 VLAN,将承包商划入受限 VLAN,将 IoT 设备划入隔离 VLAN,而这一切均通过同一个 SSID 实现。但是,如果 RADIUS 属性配置不正确,或者交换机中继端口没有承载正确的 VLAN,设备要么会连接失败,要么会进入错误的网段。在推向生产环境之前,请在实验室中对其进行彻底测试。 第四:冗余。您的 RADIUS 服务器现在是一项关键的基础设施。如果它宕机了,任何人都无法连接。您至少需要在每个 AP 上配置主和备 RADIUS 服务器。在大型部署中,请考虑配置具有健康监测功能的 RADIUS 代理集群。 第五,这是专门针对酒店和零售环境的:宾客与企业网络隔离。您的 802.1X 企业 SSID 和宾客 WiFi SSID 应完全隔离 - 采用不同的 VLAN、不同的防火墙策略和不同的 DNS。像 Purple 这样的平台通过其专属的 Captive Portal 和分析层来处理宾客端,而您的 802.1X 基础设施则处理企业端。这两者是互补的,而不是竞争的系统。 [快速问答 - 约 1 分钟] 让我快速解答一下我最常遇到的几个问题。 我可以在云端管理的 AP 平台上运行 802.1X 吗?是的 - Meraki、Aruba Central 和 Ruckus Cloud 都支持。您只需在云端仪表盘中配置 RADIUS 服务器的详细信息,AP 就会处理 EAP 代理。 我需要 Active Directory 吗?不需要。FreeRADIUS 可以针对 LDAP、SQL 数据库、扁平文件甚至 REST API 进行身份验证。但是通过 NPS 进行 AD 集成是目前最常见的企业途径。 对于不支持 802.1X 的 IoT 设备该怎么办?使用 MAC 身份验证绕过 - MAB - 作为后备方案。设备的 MAC 地址会被发送到 RADIUS 作为用户名和密码。它不像 EAP 那样安全,但它允许您在将 IoT 设备保持在受限 VLAN 中的同时进行入网。 802.1X 可以与 WPA3 配合使用吗?可以。WPA3-Enterprise 本质上就是具有 802.1X 身份验证的 WPA3。它增加了更强大的加密 - 在高安全模式下为 192 位 - 并且是新部署的推荐标准。 [总结与后续步骤 - 约 1 分钟] 总结一下:802.1X 不是可有可无的。对于任何处理敏感数据、处理支付或在受监管环境中运营的企业组织来说,它都是企业 WiFi 安全的基准。其架构非常成熟,工具非常完善,部署路径也十分清晰。 首先从选择您的 EAP 方法开始 - 如果您需要快速见效和广泛的兼容性,请选择 PEAP-MSCHAPv2;如果您拥有 PKI 基础设施并且需要最强的安全姿态,请选择 EAP-TLS。在您改动任何一个 AP 之前,先配置好您的 RADIUS 服务器并做好冗余。在上线之前,通过组策略或 MDM 推送您的客户端配置文件。并将您的宾客 WiFi 完全隔离 - 在该层使用专门构建的平台。 如果您运营的是多场所环境 - 如酒店、零售连锁店、体育场馆 - 复杂性会随着站点数量的增加而增加,但架构保持不变。关键在于通过集中式 RADIUS 实现站点本地冗余,并在您的设备群中保持一致的、通过 MDM 推送的客户端配置文件。感谢收听。完整的书面指南、架构图和配置清单均可在 purple.ai 获取。如果您正在规划 802.1X 部署并希望探讨您环境的具体细节,请直接联系 Purple 团队。

核心系列的一部分:Enterprise WiFi 安全指南

如何配置 802.1X WiFi 认证:分步指南

执行摘要

对于企业网络来说,共享的PSK(预共享密钥)已不足以保护公司基础设施。随着组织面临更严格的合规要求(PCI DSS、GDPR)和不断扩大的攻击面,过渡到802.1X认证成为一项关键的安全要务。

本指南提供了一个实用的、与供应商无关的部署操作说明,用于在企業接入点上配置802.1X。我们涵盖了核心架构——请求者、认证器和认证服务器——以及证书管理、RADIUS配置和常见的部署陷阱。对于在零售、酒店或公共部门环境中运营的IT经理和网络架构师来说,本参考资料提供了实施基于身份的强健网络访问控制所需的可操作步骤,同时保持公司流量和访客流量严格分离。

请收听下方的配套播客简报,获取关于架构和实施策略的10分钟概述。

技术深入解析:802.1X架构

IEEE 802.1X标准定义了基于端口的网络访问控制。在无线环境中,它可以防止客户端设备在成功向中央目录进行身份验证之前发送或接收数据流量。

如何配置 802.1X WiFi 认证:分步指南 - architecture overview

三个核心组件

  1. 请求者(客户端设备):笔记本电脑、智能手机或物联网设备上请求访问的软件。它必须支持所选定的EAP(可扩展认证协议)方法。
  2. 认证器(接入点/无线局域网控制器):充当网守的网络设备。它会打开一个“受控端口”,该端口在认证成功之前只允许EAP流量。
  3. 认证服务器(RADIUS):中央服务器(例如,Microsoft NPS、FreeRADIUS、Cisco ISE),用于对照身份存储(如Active Directory)验证凭据,并返回Access-Accept或Access-Reject消息。

EAP方法:选择正确的安全态势

EAP方法的选择决定了您的安全级别和部署复杂性。

如何配置 802.1X WiFi 认证:分步指南 - eap comparison chart

  • EAP-TLS(传输层安全):黄金标准。要求服务器和客户端都有证书。不传输密码。对于高安全性环境至关重要,但需要完整的公钥基础设施(PKI)。
  • PEAP-MSCHAPv2(受保护的EAP):最常见的企业部署。使用服务器端证书创建安全的TLS隧道,客户端在其中发送用户名和密码。部署更简单,但如果客户端设备未配置为严格验证服务器证书,则容易受到凭据窃取攻击。
  • EAP-SIM/AKA:利用SIM卡凭据进行认证。在 运输 枢纽和大型公共场所中,对于实现无缝入网越来越相关。

实施指南:逐步配置

部署802.1X需要在RADIUS服务器、接入点和客户端设备之间进行协调配置。

步骤1:RADIUS服务器准备

无论您使用的是Microsoft网络策略服务器(NPS)还是其他替代方案,核心原则保持不变。

  1. 定义RADIUS客户端:在RADIUS服务器中注册每个接入点(或无线局域网控制器)。分配一个强壮的、随机生成的共享密钥(至少22个字符),以确保AP和RADIUS服务器之间的通信安全。
  2. 安装服务器证书:对于PEAP或EAP-TLS,在RADIUS服务器上安装X.509证书。使用来自受信任的公共证书颁发机构(CA)的证书可简化BYOD环境的部署,因为根证书已受客户端操作系统信任。

步骤2:策略配置

配置网络策略以根据身份规定访问权限。

  1. 连接请求策略:定义RADIUS服务器如何处理传入请求。通常,这涉及匹配NAS-Port-Type(无线 - IEEE 802.11)并在本地对请求进行身份验证。
  2. 网络策略:将Active Directory组映射到网络访问权限。例如,将“Domain Computers”组映射到公司VLAN。使用RADIUS属性(Tunnel-Type=VLANTunnel-Medium-Type=802Tunnel-Private-Group-ID=[VLAN_ID])在身份验证成功后动态分配VLAN。

步骤3:接入点配置

在您的无线基础设施上配置SSID(例如,Meraki、Aruba、Cisco)。

  1. 创建一个新的SSID,并选择WPA2-EnterpriseWPA3-Enterprise
  2. 输入您的主RADIUS服务器和辅助RADIUS服务器的IP地址。
  3. 输入在步骤1中定义的共享密钥。
  4. 如果您的RADIUS服务器正在推送VLAN属性,则启用动态VLAN分配

步骤4:客户端请求者配置

这是最关键且经常被忽视的步骤。不要依赖用户手动配置他们的设备。

  • 公司设备:使用组策略对象(GPO)或您的移动设备管理(MDM)平台来推送WiFi配置文件。配置文件必须指定受信任的根CA和RADIUS服务器的确切服务器名称,以防止双面恶魔攻击。
  • BYOD:实施入网门户或MDM解决方案,将安全配置文件推送到员工自有设备。

最佳实践与行业标准

为确保稳健的部署,请遵循以下架构最佳实践:

  1. 严格证书验证:绝不允许客户端盲目接受任何服务器证书。这是PEAP凭据窃取的主要途径。
  2. 隔离访客流量:您的802.1X基础设施用于公司访问。访客流量必须保持完全隔离。部署专用的 Guest WiFi 平台,配备其自己的Captive Portal和分析层。正如我们在 保护您的网络:强大的DNS与安全性 指南中所讨论的,逻辑隔离是网络防御的基础。
  3. 实施冗余:RADIUS是关键路径服务。部署主RADIUS服务器和辅助RADIUS服务器。在分布式环境中,如大型 零售 连锁店,应考虑使用本地RADIUS代理,以便在WAN链路断开时保持生存能力。

故障排除与风险缓解

当部署失败时,通常归结为几个常见的配置错误:

  • RADIUS超时错误:通常由AP和RADIUS服务器之间的共享密钥不匹配引起,或者由防火墙规则阻止UDP端口1812(认证)和1813(计费)引起。
  • 客户端拒绝:检查RADIUS事件日志(例如,Windows事件查看器 -> 自定义视图 -> 服务器角色 -> 网络策略和访问服务)。查找事件ID 6273。常见原因包括客户端证书过期或客户端未能信任服务器的证书链。
  • VLAN分配失败:如果身份验证成功但客户端没有获得IP地址,请验证连接到AP的交换机端口是否被配置为中继端口,允许动态分配的VLAN。

ROI与业务影响

实施802.1X可带来显著的操作和安全ROI:

  • 风险缓解:消除了单个被破解的PSK危及整个公司网络的风险,直接支持PCI DSS和GDPR合规工作。
  • 运营效率:集中化访问控制。当员工离职时,禁用其Active Directory帐户会立即撤销其WiFi访问权限。无需在整个企业范围内轮换PSK。
  • 网络可见性:提供精细的可见性,准确了解网络上的以及他们使用的设备,从而实现更出色的容量规划和威胁搜寻。

对于体育场馆或 酒店业 等高密度复杂环境,在提供访客访问的同时管理公司安全是一项挑战。通过使用802.1X保护公司资产,并利用强大的 WiFi分析 平台处理访客流量,IT领导者可以提供安全、可扩展的连接,同时服务于企业及其客户。有关管理高密度环境的见解,请查阅我们的 动物园与主题公园WiFi:高客流量场所连接指南

关键定义

802.1X

基于端口网络访问控制的 IEEE 标准,为希望接入局域网(LAN)或无线局域网(WLAN)的设备提供认证机制。

用于企业级 WiFi 安全的基础协议,旨在取代脆弱的共享密码。

Supplicant

请求访问网络的客户端设备或软件应用程序。

IT 团队必须通过 MDM 管理客户端软件配置,以确保连接安全。

Authenticator

通过在客户端和认证服务器之间充当代理来促进认证过程的网络设备(接入点或交换机)。

配置了 RADIUS 服务器 IP 和共享密钥,以安全地转发 EAP 流量。

RADIUS

远程用户拨号认证服务;一种提供集中式认证、授权和计费(AAA)管理的网络协议。

用于根据目录实际验证用户凭据的后端服务器(如 Microsoft NPS)。

EAP (可扩展身份验证协议)

常用于无线网络和点对点连接的认证框架,支持多种认证方法。

客户端与 RADIUS 服务器之间通用的“语言”。

EAP-TLS

一种使用传输层安全(TLS)的 EAP 方法,需要服务器端和客户端证书进行双向认证。

目前最安全的可用方法,通常在高度安全或机密的环境中强制要求使用。

PEAP

受保护的扩展身份验证协议;将 EAP 封装在加密且经过身份验证的 TLS 隧道中。

部署最广泛的企业级方法,仅需要服务器端证书,从而在安全性与部署简便性之间取得平衡。

Dynamic VLAN Assignment

RADIUS 服务器根据经过身份验证的用户所处的目录组内成员身份,指示接入点(AP)将其分配到特定 VLAN 的过程。

对于划分网络流量(例如隔离人力资源、工程和 IoT 设备)至关重要,同时仅广播单个企业 SSID。

应用实例

一家拥有 300 间客房的豪华酒店需要保护其后勤运营网络(员工平板电脑、VoIP 电话、管理笔记本电脑)的安全,同时保持其与访客网络完全隔离。他们目前对员工使用单一的 PSK。

  1. 部署与酒店现有 Active Directory 关联的 Microsoft NPS。
  2. 配置 PEAP-MSCHAPv2,在 NPS 服务器上使用公共证书(例如 DigiCert)以简化平板电脑的接入。
  3. 在 AP 上创建 802.1X SSID("Hotel_Ops")。
  4. 使用酒店的 MDM 平台将 "Hotel_Ops" WiFi 配置文件推送到所有员工平板电脑和笔记本电脑,并显式配置该配置文件以信任 DigiCert 根证书颁发机构并验证 NPS 服务器名称。
  5. 保持现有的开放式访客 SSID,通过 Purple 的 Captive Portal 进行服务条款确认并收集数据分析,确保访客 VLAN 无法路由到运营 VLAN。
考官评语: 这种方法在安全性和部署复杂性之间取得了平衡。通过在 RADIUS 服务器上使用公共证书,酒店避免了部署完整 PKI 的开销,同时仍然消除了共享 PSK 的风险。通过 VLAN 和不同的认证机制严格隔离访客流量和企业流量,符合酒店销售点系统(POS)的 PCI-DSS 合规要求。

一所大学校园正在向 802.1X 迁移,需要为 15,000 名使用各种操作系统的学生提供庞大的 BYOD 环境支持。

  1. 部署具有负载均衡功能、坚固可靠的 RADIUS 集群(例如 FreeRADIUS 或 Cisco ISE)。
  2. 实施 PEAP-MSCHAPv2,以实现广泛的设备兼容性。
  3. 部署一个接入门户(例如 SecureW2),自动配置学生设备的客户端软件,以使用正确的 EAP 设置并信任大学的 RADIUS 服务器证书。
  4. 通过 RADIUS 属性使用动态 VLAN 分配,根据学生在校园中的位置将其划分到合适的子网中,以便管理广播域。
考官评语: 在高等教育中,BYOD 是首要挑战。依赖学生手动配置必然会导致服务台工单量剧增,并产生不安全的配置(例如用户接受无效证书)。在这里,接入门户是成功的关键因素,可确保客户端软件处于锁定状态,以防止凭据被窃取。

练习题

Q1. 您的组织正在使用 PEAP-MSCHAPv2 部署 802.1X。在测试期间,用户报告在首次连接时系统提示他们“接受证书”。您应该如何解决这个问题?

提示:考虑允许用户对网络基础设施做出信任决定所带来的安全影响。

查看标准答案

您必须配置客户端请求方配置文件(通过 MDM 或组策略),以显式信任签发 RADIUS 服务器证书的根证书颁发机构(Root CA),并验证特定的服务器名称。依赖用户手动接受证书会引导他们忽视安全警告,并使网络容易受到 Evil Twin - 凭据收集攻击。

Q2. 您需要确保一批仓库条形码扫描枪的安全。它们支持 WPA2-Enterprise,但没有安装客户端证书或加入 Active Directory 的机制。最安全的部署方法是什么?

提示:评估不需要客户端证书但仍提供加密身份验证的 EAP 方法。

查看标准答案

部署 PEAP-MSCHAPv2。在您的目录中为扫描枪创建一个专用服务账户。为 RADIUS 服务器配置服务器证书以建立 TLS 隧道,并配置扫描枪在隧道内使用该服务账户凭据进行身份验证。确保 RADIUS 策略将此服务账户限制在特定的、隔离的仓库 VLAN 内。

Q3. 配置 AP 和 RADIUS 服务器后,客户端设备成功通过身份验证(在 RADIUS 日志中验证为 Access-Accept),但它们无法获取 IP 地址且无法访问网络。最可能的基础设施问题是什么?

提示:身份验证已成功,这意味着 802.1X 阶段已完成。问题出在随后的网络配置阶段。

查看标准答案

最可能的问题是有线网络上的 VLAN 配置错误。如果 RADIUS 服务器正在使用 Dynamic VLAN Assignment 将客户端分配到特定 VLAN(例如 VLAN 20),则连接接入点(AP)的交换机端口必须配置为允许 VLAN 20 的 802.1Q trunk 端口。如果 VLAN 没有 trunk 到 AP,客户端的 DHCP 请求将被丢弃。

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