Segurança de Redes de Computadores. Ricardo José Cabeça de Souza

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1 Segurança de Redes de Computadores Ricardo José Cabeça de Souza

2 Sumário Redes sem Fio Infraestrutura Ad Hoc Características de Enlaces sem Fio Princípios de Radiofrequência Tecnologias Empregadas Redes sem Fio Terminologia Padrões Referências

3 Redes sem Fio Wireless Network

4 Redes sem Fio TIPOS Rede infraestruturada Host móvel + Host Fixo Redes ad hoc Hosts móveis

5 Redes sem Fio Rede Infraestruturada A área de cobertura é dividida em regiões menores que possuem pontos de acesso (access points) Nesse caso, mesmo dois nós estando localizados a uma distância mínima um do outro, a transmissão entre ambos sempre se dará através do ponto de acesso Geralmente os pontos de acesso são conectados por um backbone de alta velocidade Exemplo: rede da telefonia celular, com as Estações Rádio Base ou ERBs

6 Redes sem Fio - Elementos AP/BS AP/BS Host Cobertura Infraestrutura de Rede AP/BS Host Móvel AP/BS

7 Redes sem Fio Rede Ad Hoc Ad hoc expressão latina que quer dizer "com este objetivo Temporário Não há topologia predeterminada Sem controle centralizado Não requer infraestrutura (backbone) Não requer AP

8 Redes sem Fio Fonte:

9 Redes sem Fio MANET (Mobile Ad Hoc Network) Conjunto de nós móveis (MNs) Redes dinâmicas autônomas Independentes de qualquer infraestrutura MNs se comunicam sem a intervenção BS ou AP Rede de múltiplos saltos (hops) Modo de operação ponto a ponto distribuído

10 Redes sem Fio Manet

11 Redes sem Fio Exemplos de Uso Ad-Hoc Resgate Guerras Redes de Sensores Infraestruturadas ERB Hotéis Aeroportos

12 Características de enlaces sem fio

13 Características Enlaces 54 Mbps 5-11 Mbps 1 Mbps {a,g} b Enlace ponto-a-ponto Kbps 56 Kbps UMTS WCDMA CDMA2000 IS-95 CDMA GSM 3G 2G Interna m Fonte: KUROSE, 2006 Externa m Externa de Meia Distância 200 m - 4 km Externa de Longa Distância 5-20 km IS-95 Interim Standard 95 (CDMA) CDMA Code Division Multiple Access GSM Global System for Mobile communications WCDMA Wideband Code Division Multiple Access CDMA2000 Tecnologia Híbrida 2.5G e 3G UMTS Universal Mobile Telecommunications System

14 Características Enlaces Redução da força do sinal Radiações eletromagnéticas são atenuadas atravessam matéria Interferência de outras fontes Fontes transmitindo na mesma frequência Propagação multivias Ondas refletidas Taxas de erros altas Problemas com terminais ocultos

15 Potência do Sinal Características Enlaces C A B C A Terminal Oculto B Localização

16 Características Enlaces Benefícios Mobilidade Velocidade Simplicidade de Instalação Flexibilidade Escalabilidade

17 Princípios de Radiofrequência

18 FREQUÊNCIA Princípios Rádio Frequência É uma grandeza física associada a movimentos de característica ondulatória que indica o número de revoluções (ciclos, voltas, oscilações, etc) por unidade de tempo A unidade de consequência é o hertz (Hz): 1 hertz = 1 ciclo por segundo Cinco ondas senoidais com diferentes frequências (a azul é a de maior frequência)

19 Princípios Rádio Frequência RELAÇÃO PERÍODO x FREQUÊNCIA PERÍODO (T = 1 / f) FREQUÊNCIA (f = 1 / T) 1 s (segundo) 1 Hz (Hertz) 1 ms (milissegundo) KHz (Kilohertz) s (microssegundo) MHz (Megahertz) ns (nanossegundo) GHz (Gigahertz) ps (picossegundo) THz (Terahertz)

20 Princípios Rádio Frequência Efeitos da propagação: Reflexão em obstáculos Difração e múltiplos caminhos Reflexão dispersão difração bloqueio

21 Princípios Rádio Frequência MODULAÇÃO Processo na qual a informação a transmitir numa comunicação é adicionada a ondas eletromagnéticas através da variação de altura (amplitude), de intensidade, consequência, do comprimento e/ou da fase de onda numa onda de transporte Deforma uma das características de um sinal portador (amplitude, fase ou consequência) que varia proporcionalmente ao sinal modulador O transmissor adiciona a informação numa onda básica de tal forma que poderá ser recuperada na outra parte através de um processo reverso chamado demodulação

22 Princípios Rádio Frequência TIPOS DE MODULAÇÃO Modulação em amplitude (AM) Modulação em fase (PM) Modulação em frequência (FM)

23 Princípios Rádio Frequência SINAL MODULADOR SINAL DIGITAL ASK (Amplitude shift keying)

24 Princípios Rádio Frequência SINAL MODULADOR SINAL DIGITAL FSK (Frequency shift keying)

25 Princípios Rádio Frequência SINAL MODULADOR SINAL DIGITAL PSK (Phase shift keying)

26 Princípios Rádio Frequência Modulação

27 Princípios Rádio Frequência QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) Técnica de modulação derivada do PSK São utilizados parâmetros de fase e quadratura da onda portadora para modular o sinal Ao invés de 1 bit por símbolo como no caso PSK, neste caso, como teremos 4 tipos de símbolos possíveis, a portadora pode assumir 4 valores de fase diferentes, cada um deles correspondendo a um dibit, como por exemplo 45 o, 135 o, 225 o e 315 o

28 Princípios Rádio Frequência QPSK (Quadrature Phase Shift Keying)

29 Princípios Rádio Frequência

30 Espectro de Frequência Principais Sistemas Digitais Europa USA Japão Telefonia móvel Telefonia cabo Wireless LANs NMT MHz, MHz; GSM MHz, MHz; MHz, MHz CT MHz, MHz; CT MHz DECT MHz IEEE MHz HIPERLAN MHz AMPS, TDMA, CDMA MHz, MHz; TDMA, CDMA, GSM MHz, MHz; PACS MHz, MHz PACS-UB MHz IEEE MHz PDC MHz, MHz; MHz, MHz PHS MHz JCT MHz IEEE MHz

31 Princípios Rádio Frequência Espectro Eletromagnético (ISM Industrial, Scientific, and Medical)

32 Tecnologias Empregadas Sistemas Spread Spectrum Utilizam técnica de espalhamento espectral Sinais de banda larga Garante: Segurança, integridade e confiabilidade Desvantagem: Maior consumo de banda Tipos: FHSS (Frequency-Hopping Spread Spectrum) DSSS (Direct-Sequence Spread Spectrum)

33 Tecnologias Empregadas FHSS (Frequency-Hopping Spread Spectrum) Usa portadora de faixa estreita que muda a frequência em um código conhecido pelo transmissor e pelo receptor que, quando devidamente sincronizados, o efeito é a manutenção de um único canal lógico

34 Tecnologias Empregadas Spread Spectrum

35 Tecnologias Empregadas DSSS (Direct-Sequence Spread Spectrum) O sinal de informação é multiplicado por um sinal codificador com característica pseudo-randômica, conhecido como chip sequence ou pseudo-ruído ( pseudo-noise ou PN-code). O sinal codificador é um sinal binário gerado numa frequência muito maior do que a taxa do sinal de informação No receptor o sinal de informação é recuperado através de um processo complementar usando um gerador de código local similar e sincronizado com o código gerado na transmissão.

36 Tecnologias Empregadas Spread Spectrum PN -Pseudo-ruído ( pseudo-noise ou PN-code)

37 Tecnologias Empregadas Modulaçãp OFDM(Orthogonal Frequency-Division Multiplexing) É um método de modulação de dados projetada para sistemas sem visada direta (NLOS Non Line Of Sight) Reduz a influência dos multi-percursos. Por exemplo, em ambientes montanhosos ou com edificações, é comum que o receptor receba reflexões do sinal com certo atraso. O OFDM pode ser visto tanto como uma técnica de modulação como uma técnica de multiplexação A técnica consiste na transmissão paralela de dados em sub-portadoras com modulação QAM ou PSK e taxas de transmissão tão baixas por sub-portadora quanto maior for o número destas empregadas Os subcanais operam em frequências ortogonais, para que não interfiram uns nos outros É uma técnica baseada na idéia de multiplexação por divisão de frequência (FDM) onde múltiplos sinais são enviados em diferentes consequências

38 Tecnologias Empregadas FDM (Frequency Division Multiplexing)

39 Tecnologias Empregadas OFDM(Orthogonal Frequency-Division Multiplexing)

40 Redes sem Fio Terminologia

41 IEEE - Institute of Electrical and Electronic Engineers ETSI - European Telecommunications Standards Institute 3GPP - 3rd Generation Partnership Project EDGE Enhanced Data rates for GSM Evolution GSM Global System for Mobile Communications

42 Terminologia WLAN (Wireless Local Area Network) É uma rede local que usa ondas de rádio para fazer uma conexão Internet ou entre redes

43 Terminologia WLAN (Wireless LAN) Os dados são transmitidos através de ondas eletromagnéticas. Várias conexões podem existir em um mesmo ambiente sem que uma interfira na outra, permitindo, por exemplo, a existência de várias redes dentro de um prédio. Para isso, basta que as redes operem em consequências/canais diferentes.

44 Terminologia Wi-Fi (Wireless Fidelity) Wireless Fidelity Alliance é uma associação internacional, sem fins lucrativos, fundada em 1999 para certificar a interoperabilidade de produtos de WLAN, baseados na especificação IEEE Opera a 2.4 e 5 GHz A marca registrada pertencente à Wireless Ethernet Compatibility Alliance (WECA) WECA Objetivo: certificar a interoperabilidade entre produtos que utilizam o padrão

45 Fonte:

46 Terminologia Gerações da Tecnologia Wi-Fi

47 Terminologia BEACON FRAME É um pacote WLAN enviado pelos Pontos de Acesso que sinaliza a disponibilidade e presença de um dispositivo sem fio

48 Terminologia VELOCIDADE EFETIVA Na prática, a velocidade de transferência de dados efetiva é bem menor do que a velocidade na qual o link está operando Em geral, máximo 85% da velocidade nominal

49 Terminologia SSID (Service Set Identification) É um identificador único que vem no cabeçalho dos pacotes enviados através de uma rede sem fio. Todos os Pontos de Acesso, da mesma rede, devem possuir o mesmo SSID O SSID pode ser referenciado como sendo o nome da rede Ex. WBCC Equipamentos permitem que você desabilite difusão do SSID Também é referido como o ESSID (Extended Service Set Identifier)

50 Terminologia Access Point (AP) Ponto de acesso à rede sem fio Identificado por um SSID Operam na faixa de 2,4 a 2,485 GHz Usam faixa de 20 ou 40 MHz Define 11 canais que se sobrepõem parcialmente Não há sobreposição se estiverem separados por 4 ou mais canais Exemplo: Usar 1, 6 e 11

51 Terminologia Access Point

52 Terminologia Access Point Client

53 Terminologia Repetidor

54 Terminologia Ponte (Bridge - Point to Point)

55 Terminologia Bridge (Point to point) com modo AP

56 Terminologia Ponte (Bridge - Point to Multpoint)

57 Terminologia Bridge (Point to multipoint) com modo AP

58 Access Point Modos de operação Terminologia Cliente Repetidor Ponte (ponto-a-ponto) Ponte (ponto-multiponto)

59 Terminologia

60 Terminologia BSS (Basic Servive Set) Contém uma ou mais estações sem fio e uma estação-base central Estação-base central é chamada Ponto de Acesso (AP Access Point)

61 Terminologia BSS (Basic Servive Set)

62 Terminologia ESS (Extended Servive Set) Contém dois ou mais BSS interconectados e ligados a uma rede infraestruturada Os BSS tem em comum o mesmo SSID

63 Terminologia ESS (Extended Servive Set)

64 Terminologia Sistema de Distribuição

65 Terminologia HotSpot São pontos de acesso abertos ao público. São encontrados em locais como aeroportos, hotéis, cyber cafés, etc Podem contabilizar o uso dos serviços Permitem o uso da selva de wi-fi (wi-fi jungle) Estação recebe sinal forte de dois ou mais AP

66 Terminologia HotSpot

67 Terminologia Área de Cobertura Área iluminada é a região que está sob o alcance do sinal dos Pontos de Acesso Diversos Pontos de Acesso podem ser dispostos iluminando uma grande área de forma transparente para o usuário.

68 Terminologia Área de Cobertura

69 Terminologia Ponto a ponto

70 Terminologia Ponto multiponto

71 Padrões Padrão Descrição a 54 Mbps 5.0 GHz 30 metros b 11 Mbps 2.4 GHz 100 metros g 54 Mbps 2.4 GHz 100 metros Congestiona mais a banda que o b h 54 Mbps 5.0 GHz (Europa) Inclui um limitador de frequência i Inclui recursos de segurança WEP2

72 Padrões

73 Referências JOHNSON, Thiene. Medidas Básicas de Segurança em redes WiFi de pequeno porte. Disponível em option=com_content&task=view&id=250&itemid=57 acesso em 24/09/

74 Referências Julio, Eduardo Pagani. Brazil, Wagner Gaspar. Albuquerque, Célio Vinicius Neves. Esteganografia e suas Aplicações. VII Simpósio Brasileiro em Segurança da Informação e de Sistemas Computacionais, MEDEIROS, Carlos Diego Russo. SEGURANÇA DA INFORMAÇÃO: Implantação de Medidas e Ferramentas de Segurança da Informação. Universidade da Região de Joinville UNIVILLE, NIC BR Security Office. Cartilha de Segurança para Internet. Parte VII: Incidentes de Segurança e Uso Abusivo da Rede. Versão 2.0, NIC BR Security Office. Cartilha de Segurança para Internet. Parte II: Riscos Envolvidos no Uso da Internet e Métodos de Prevenção. Versão 2.0, FOROUZAN, Behrouz A. Comunicação de dados e redes de computadores. 4. ed. São Paulo: McGraw-Hill, 2008.

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