Comunicação Sem Fio REDES WIRELES. Comunicação Sem Fio. Comunicação Sem Fio. Comunicação Sem Fio. Comunicação Sem Fio 06/05/2014

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1 REDES WIRELES Prof. Marcel Santos Silva Comunicação Sem Fio Usada desde o início do século passado Telégrafo Avanço da tecnologia sem fio Rádio e televisão Mais recentemente aparece em Telefones celulares Satélites Redes sem fio Redes Wireless 2 Comunicação Sem Fio Usada desde o início do século passado Telégrafo Avanço da tecnologia sem fio Rádio e televisão Mais recentemente aparece em Telefones celulares Satélites Redes sem fio Comunicação Sem Fio Podem ser divididas em: Redes para interconexão de sistemas ou redes pessoais sem fio Objetivo principal a eliminação de fios; Ex.: Bluetooth Redes locais sem fio Ex.: IEEE Redes metropolitanas sem fio Ex.: IEEE Várias redes sem fio visam explorar a mobilidade do usuário Característica importante, intrínseca e exclusiva das redes sem fio Redes Wireless 3 Redes Wireless 4 Comunicação Sem Fio Principais problemas Grande atenuação Limitado alcance Espectro de frequências disponível Interferência Dificuldade de se atingir altas taxas de transmissão Segurança Reflexões do sinal no interior de uma casa Comunicação Sem Fio Transmissão sem fio utiliza o ar como meio Métodos de transmissão no ar Radiofrequência; Infravermelho; Luz. Redes Wireless 5 Redes Wireless 6 1

2 Wi-fi A conexão Wi-Fi (termo que surgiu das palavras "wireless fidelity") utiliza o padrão de comunicação sem fio, e engloba diversas redes com características levemente diferentes, como área de alcance, velocidade máxima de transferência e freqüência do sinal. Redes Wireless 7 Redes Wireless 8 Empresas Indoor Redes Wireless 9 Redes Wireless 10 Tipos de ligações Redes Infraestruturadas Redes com infraestrutura Toda a comunicação é realizada através de um ponto de acesso Ex.: redes celulares Redes Wireless

3 Tipos de ligações Redes sem infraestrutura ou redes ad hoc Redes ad hoc Estações se comunicam diretamente Redes ad hoc de comunicação direta Redes ad hoc de múltiplos saltos Estações também se comportam como roteadores Redes Wireless Redes ad hoc de múltiplos saltos 15 Redes Wireless 16 Padrão IEEE Definido pelo IEEE (Institute of Eletrical and Eletronics Engineers) ou (Instituto de Engenheiros Elétricos e Eletrônicos); Está em conformidade com a família de protocolos IEEE (Wi-Fi), onde se DESTACAM ou a, b, g e n e o IEEE (Wi- Max) Redes Wireless 17 Redes Wireless 18 3

4 IEEE a Taxa de até 54Mbit/s; Freqüência de operação em 5GHz; b Taxa de até 11Mbit/s; Freqüência de operação em 2.4GHz; IEEE g Taxa de até 54Mbit/s; Freqüência de operação em 2.4GHz; n Taxa de 65 Mbps a 300 Mbps; Freqüência de operação em 2.4GHz e ou 5GHz; Redes Wireless 19 IEEE n IEEE n Tem como principal característica o uso de um esquema chamado Multiple-Input Multiple- Output (MIMO), capaz de aumentar consideravelmente as taxas de transferência de dados através da combinação de várias vias de transmissão. É possível, por exemplo, usar dois, três ou quatro emissores e receptores para o funcionamento da rede. Redes Wireless 23 Redes Wireless 24 4

5 IEEE Cobertura do Sinal Fonte: 3Com IEEE Cobertura do Sinal Considerando a utilização Indoor (conforme figura anterior), podemos considerar a cobertura do sinal sendo: a 25 a 100 metros; b 100 a 150 metros; g 100 a 150 metros; n 100 a 400 metros. Redes Wireless 25 Redes Wireless 26 IEEE Compatibilidade e custo a Incompatível com o b e g Custo Alto; b O mais utilizado e incompatível com o a e g - O custo mais baixo; g Compatível com o b a 11Mbit/s e incompatível com o a Custo mais Baixo. Redes Wireless 27 Vantagens Flexibilidade Dentro da área de cobertura várias estações podem se conectar sem restrições, além de permitir que a rede alcance lugares onde a passagem de cabos é dificultosa; Facilidade Instalação rápida, sem cabos e calhas; Redes Wireless 28 Vantagens Redução do custo agregado Melhor utilização de investimentos em tecnologia de mobilidade como laptops e palmtops, rede de voz, etc. Diversas topologias Podem ser configuradas em uma variedade de topologias para atender aplicações específicas. Facilidade de expansão e manutenção barata. Redes Wireless 29 Desvantagens Flexibilidade Não permite o controle dos pontos que receberão o sinal. Não é possível impedir que o sinal fique limitado às dependências de um prédio ou área. Qualidade de serviço A qualidade do serviço ainda não é melhor que das redes cabeadas; Redes Wireless 30 5

6 Desvantagens Segurança São mais suscetíveis a interceptores não desejados, estão sempre sujeitos a interferências, provocando perda de dados e alta taxa de erros na transmissão; Desvantagens Custo O preço dos equipamentos wireless nem sempre é compatível com seus equivalentes para rede cabeadas dependendo da implementação; Baixa transferência de dados Apesar de estar evoluindo rapidamente, a taxa de transferência ainda é significativamente mais baixa que das redes cabeadas. Redes Wireless 31 Redes Wireless 32 Visada Qualidade do Acesso Redes Wireless 34 Instalação e Equipamentos Antenas Antena é um condutor elétrico ou um sistema de condutores Necessário para a transmissão e a recepção de sinais através do ar. Na transmissão Antena converte energia elétrica em energia eletromagnética; Antena irradia essa energia no ar. Na recepção Antena capta energia eletromagnética do ar; Antena converte essa energia em energia elétrica. Redes Wireless 35 Redes Wireless 36 6

7 Antenas Antenas Uma única antena pode ser usada para transmissão e recepção. Antena irradia potência em todas as direções. Mas não apresenta o mesmo desempenho em todas as direções. Em geral, quanto maior a frequência, mais direcional é o feixe gerado pela antena Antenas podem ser: Omnidirecionais; Direcionais. Redes Wireless 37 Omnidirecional Maioria das antenas Alcance de transmissão cobre uma área circular em torno do transmissor Duas estações se comunicando estações na vizinhança devem permanecer caladas Para não haver interferência Redes Wireless 38 Direcional Antenas Antenas Modos omni e direcionais de antenas Pode minimizar o problema de interferência Área coberta pode ser aproximada por um setor circular Antena gera um feixe focado. Reutilização espacial pode ser mais explorada. Ganhos de transmissão e de recepção são maiores. Alcance de transmissão é maior. Redes Wireless 39 Redes Wireless 40 Meraki Solar Powered Wi-Fi Kit Redes Wireless 42 7

8 Redes Wireless 43 Redes Wireless 44 Segurança Segurança A maior dúvida sobre o uso de redes sem fio recai sobre o fator segurança; Nem sempre eles virem ativados por default; Tipo de ferramenta de administração como pela Browser digitando seu IP; A primeira linha de defesa é o ESSID (Extended Service Set ID), um código alfanumérico que identifica os computadores e pontos de acesso que fazem parte da rede; Opção "broadcast ESSID ; Envia periodicamente o código ESSID da rede, permitindo que todos os clientes acessem. 47 ESSID 48 8

9 Apenas o ESSID, oferece uma proteção muito fraca; Mesmo que a opção broadcast ESSID esteja desativada, já existem sniffers que podem descobrir rapidamente o ESSID da rede monitorando o tráfego de dados. O WEP se encarrega de encriptar os dados transmitidos; Existem dois padrões WEP, de 64 e de 128 bits; O padrão de 64 bits é suportado por qualquer ponto de acesso; O padrão de 128 bits por sua vez não é suportado por todos os produtos. ESSID 49 WEP 50 WPA (Wi-fi Protected Access) Após descoberta das vulnerabilidades WEP Criado grupo de trabalho IEEE i Responsável pelo novo protocolo de segurança; Reuniões entre fabricantes e comunidade científica. Preocupação dos fabricantes Demora com i Criada a Wi-Fi Alliance Necessidade de compatibilidade com hardware antigo. WPA 51 Para manter o hardware novo esquema rodando sobre o protocolo antigo (WEP). Protocolo WPA (2002) Mantém WEP Contém mecanismos de troca de segredo periodicamente TKIP (Temporal Key Integrity Protocol) Permite autenticação vis PSK ou 802.1x WPA 52 TKIP Troca dinâmica de segredo; Necessita de um novo mecanismo de autenticação; Como o segredo é trocado, não pode utilizar a chave dinâmica como autenticação (o cliente não conhece a chave). PSK (Pre-Shared Key) Chave mestra utilizada no processo de autenticação; Utilizada inicialmente para ingresso na rede; Após autenticação, estação recebe a chave que está sendo utilizada pelas demais estações na rede. WPA 53 PSK (Pre-Shared Key) É o ponto pelo qual um atacante tenta obter acesso à rede; Atacante captura o processo de autenticação e tenta identificar a PSK utilizada neste processo; Ao obter a PSK, consegue entrar na rede; Como o número de quadros trocados na autenticação é pequeno, o ataque deve ser baseado em força bruta; Força bruta -> dicionário de senhas + software de autenticação WPA. WPA 54 9

10 Alternativa ao PSK Não possui chave inicial Usuário deve se autenticar com servidor Radius PEAP (usuário/senha); Certificado. Necessário servidor Radius; AP serve como ponte entre estação e Radius. Baseado no conceito de portas Enquanto a estação não finaliza o processo de autenticação, fica com a porta para a rede fechada; A única comunicação permitida é com o servidor Raidus; Após autenticação com sucesso, o AP libera o acesso. Processo de autenticação ocorre a nível de enlace. WPA x 55 WPA x 56 No caso de uso de certificados, apenas que possui certificado válido pode acessar a rede. No caso do EAP, verificado usuário/senha Possibilidade de força bruta O AP é autenticado junto ao Radius, impedindo AP falso. i WPA2 (2004). Substituição total do protocolo criptográfico; Utilização do AES (Advanced Encryption Standard) Robusto Sem ataques à criptografia conhecidos Padrão de criptografia adotado por diversos softwares/equipamentos Incompatível com equipamentos anteriores. Autenticação via PSK e 802.1x, criptografia AES 802.1x 57 WPA2 58 i Concluindo WEP fora!!! Usuário doméstico: Equipamentos antigos (até 2004): WPA/PSK; Equipamentos novos (após 2004): WPA2/PSK. Resolução 365/2004 ANATEL No Brasil a utilização das Frequências Wireless é regulamentada pela ANATEL (Agência Nacional de Telecomunicações), atualmente regida pela Resolução 365/2004. Usuário empresarial: Equipamentos antigos (até 2004): WPA/802.1x; Equipamentos novos (após 2004): WPA2/802.1x. WPA2 59 Redes Wireless 60 10