路由器如何知道向哪个物理方向发送数据包以便特定 IP/MAC 地址接收它？

发射器不“知道”要发送的方向。无线电波，就像光一样，从源头向四面八方辐射。定向天线可以在一定程度上将能量集中在特定方向，但这不是绝对的。此外，像光一样，无线电可以从表面反射。

也就是说，较新的 AP（802.1n 或 ac）使用波束聚焦，将能量集中到无线客户端的最后一个已知方向。同样，这是一个大方向，所以也有很多能量流向其他方向。

数据是否以随机方向发送或分散，网络上的所有设备都会侦听所有网络流量并仅对匹配其 IP/MAC 地址的设备采取行动？

不是随机的，而是所有方向（想想灯泡）。客户端侦听他们的 MAC 地址。

这不会引发安全漏洞吗？有线网络也是如此吗？

是的，这就是 Wi-Fi 通常被加密的原因。只有拥有正确密钥的站点才能解密数据。

有线网络也有类似的问题，但由于它们需要对网络进行物理访问，因此问题不大。802.1x 和 802.1ae 就是为了解决这些问题而开发的。