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Le Wi.Fi
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Introduction
Les réseaux locaux sans fil (WLAN – Wireless Local
Area Network) sont décrits dans la norme IEEE 802.11 (ISO/CEI 8802-11).
Les RLAN (Radioélectrique LAN) permettent : aux entreprises de mettre en place ou
d'étendre des réseaux informatiques sans infrastructure filaire,
de faciliter le "nomadisme", utilisation de portable, hot spot (point d'accès public), etc.
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La WECA (Wireless Ethernet Compatibility Alliance) est l'organisme chargé d'étudier l'interopérabilité des matériels de la norme 802.11. A l'origine le terme "WiFi" n'avait pas de signification. Il s'agissait d'un terme publicitaire. Par la suite ce terme a été justifié avec le slogan "The
standard for Wireless Fidelity"
Introduction
Logo de la Weca utilisé pour certifier le matériel conforme aux normes 802.11Attention ce logo est protégé
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La normalisation
Elle est assurée essentiellement par le groupe 802.11 de l'I.E.E.E.
La norme initiale 802.11 a connu de nombreuses révisions notées 802.11a, 802.11b, 802.11g pour les principales.
Ces révisions visent essentiellement : une amélioration du débit
et/ou une amélioration de la sécurité.
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802.11aCette norme :
fixe un haut débit maximum à 54 Mbits/s théorique
spécifie 8 canaux radio dans la bande de fréquence des 5 Ghz
La normalisation
Débit théorique (intérieur) Portée
54 Mbits/s 10 m
48 Mbits/s 17 m
36 Mbits/s 25 m
24 Mbits/s 30 m
12 Mbits/s 50 m
6 Mbits/s 70 m
Extrait du site "C
omm
ent ça marche"
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802.11b
Une des normes les plus répandues avec la 802.11g. Elle : fixe un débit moyen maximum à 11 Mbits/s
théorique une portée pouvant aller à 300 mètres
spécifie 3 canaux radio (1, 6 et 11) sur la bande de fréquence des 2,4 Ghz (voir plus loin).
On trouve une norme propriétaire 802.11b+ qui améliore le débit
La normalisation
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les normes 802.11a et 802.11b sont incompatibles. Néanmoins certains matériels offrent les 2 normes.
La normalisation
Débit théorique Portée
(en intérieur)
Portée
(en extérieur)
11 Mbits/s 50 m 200 m
5.5 Mbits/s 75 m 300 m
2 Mbits/s 100 m 400 m
1 Mbits/s 150 m 500 m
Extrait du site "C
omm
ent ça marche"
802.11b
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802.11g
Norme compatible avec la 802.11b qui offre un haut débit à 54 Mbits/s théoriques (30
Mbits/s réels). spécifie 3 canaux radio (1, 6 et 11) sur la
bande de fréquence des 2,4 Ghz (voir plus loin).
La normalisation
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802.11g
La normalisation
Débit théorique Portée
(en intérieur)
Portée
(en extérieur)
54 Mbits/s 27 m 75 m
48 Mbits/s 29 m 100 m
36 Mbits/s 30 m 120 m
24 Mbits/s 42 m 140 m
18 Mbits/s 55 m 180 m
12 Mbits/s 64 m 250 m
9 Mbits/s 75 m 350 m
6 Mbits/s 90 m 400 m
Extrait du site "C
omm
ent ça marche"
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Les autres normes :802.11d : Internationalisation de la norme
802.11 afin de permettre au matériel d'échanger des informations sur les puissances et les bandes de fréquences définies par chaque pays.
802.11c : modification de la norme 802.11d pour créer un pont de 802.11 vers 802.11d.
La normalisation
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Les autres normes :802.11e : Pour améliorer la qualité du
service afin d’obtenir une meilleure utilisation de la bande passante pour transmettre de la voix et de la vidéo.
802.11f : Elle définit l'interopérabilité des points d'accès (itinérance ou roaming).
802.11h : Rapproche la norme 802.11 de la norme européenne HiperLAN2 afin d'être en conformité avec la réglementation européenne.
La normalisation
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Les autres normes :802.11i : Elle améliore la sécurité
(authentification, cryptage et distribution des clés) en s'appuyant sur la norme Advanced Encryption Standard (AES).Cette norme s'applique aux transmissions 802.11a, 802.11b et 802.11g.802.11i met en place le WPA2 (en 2004)
La normalisation
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La gestion des ondes radios - LégislationLes ondes radios sont légalement réparties selon leur utilisation :
La normalisation
Appellation Fréquences Remarque
FM Autour de 100 Mhz Radio
VHF 2 bandes, autour de 60 Mhz et autour de 200 Mhz
Télévision
UHF Entre 400 et 800 Mhz Télévision
ISM (Industrial Scientific and Médical)
3 bandes, autour de 900 Mhz, autour de 2,4 Ghz et autour de 5,8 Ghz
Téléphone sans fil, appareils médicaux, Wi-Fi, four à micro-ondes, etc.
UNII (Unlicensed National Information Infrascruture)
2 bandes, la première autour de 5,2 Ghz, la seconde autour de 5,8 Ghz
Réseaux sans fil
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La gestion des ondes radios - Législation
Intérieur Sur toute la bande 100mW de PIRE (20 dBm) de 2,4 à 2,454 GHz (Canaux 1 à 7) 100mW de PIRE (20 dBm) de 2,454 à 2483 GHz (Canaux 8 à 13) 10mW de PIRE (2 dBm)
5,15 à 5,35 GHz (canaux 36 à 64) 201 mW de PIRE (23 dBm)5,47 à 5,725 GHz (canaux 100 à 140) 1000 mW de PIRE (30 dBm)5,725 à 5,825 GHz (canaux 149 à 161) Interdit5,15 à 5,35 GHz (canaux 36 à 64) Interdit5,47 à 5,725 GHz (canaux 100 à 140) 1000 mW de PIRE (30 dBm)5,725 à 5,825 GHz (canaux 149 à 161) Interdit
2,4 Ghz
5Ghz
Extérieur
Intérieur
Extérieur
La normalisation
P.I.R.E (Puissance isotrope rayonnée équivalente) : Puissance rayonnée par l'antenne en tenant compte de son gain en dBi
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Le canal 11 est le canal utilisé par défaut pour le WiFi, en effet :
Les canaux de 1 à 8 sont partagés avec les radioamateurs (ils sont prioritaires et utilisent des puissances plus élevées)
Les canaux 1, 5, 9 et 13 sont utilisés par transmetteurs audio-vidéo domestique.
La fréquence 2.450 Ghz est celle utilisée par les micro-ondes.
La normalisation
CanalFréquence
en Ghz
1 2.412
2 2.417
3 2.422
4 2.427
5 2.432
6 2.437
7 2.442
8 2.447
9 2.452
10 2.457
11 2.462
12 2.467
13 2.472
La bande commence à :2,4 Ghzjusqu'à :2,4835 Ghz.
Le tableau donne la fréquence centrale. La largeur du canal et de 22 Mhz (11 Mhz de part et d'autre)On remarque que les canaux se recouvrent largement.
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Les composants
Les 2 composants de base d'un réseau Wi-Fi sont Le point d'accès L'interface client.
Le point d'accès
Élément central d'un réseau Wi-Fi de type "infrastructure". Il peut être assimiler à un concentrateur filaire avec des fonctions supplémentaires.
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Le point d'accèsDifférentes fonctions :
• Gestion de l'émission radio
• Prise en charge de la norme 802.11 avec un aspect sécuritaire (authentification et cryptage) qui n'existe pas avec un Switch.
• Logiciel de configuration sous la forme d'un serveur Web ou agent SNMP (à travers le réseau et/ou prises USB ou série)
Les composants
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Le point d'accèsDifférentes fonctions :
• La gestion du réseau – Connexion au réseau filaire. Fonction
"pont" Ethernet/802.11– Gestion des VLAN– Serveur DHCP
Le point d'accès est un équipement de Niveau 2
Les composants
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Exemples :
Les composants
Aironet 1200 de Cisco
Aironet 1100 de Cisco
AP-5131 de Symbol
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Les composants
ProSafe de NetGear
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Les composants
ProSafe de NetGear (face arrière)
AntennePrimaire
AntenneSecondaire
Connecteur Série pour une administration à partir d'une console
Connexion au réseau filaire Ethernet
Reset de laconfiguration
Alimentation électrique
(si pas de POE)
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L'interface client
Elle peut être : Intégrée sur la carte mère du poste
(portable et de plus en plus sur les cartes mères des machines de bureau)
Enfichable dans le poste client comme une interface réseau filaire.
Un adaptateur pour les périphériques ne pouvant pas recevoir de carte (imprimante)
Les composants
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Exemples
Les composants
Société D-LinkDWL-G520+
Carte PCI Sans Fil 802.11g+ 11/22/54Mbps
Société D-LinkDWL-G650/FR
Carte PC Cardbus Super G 108Mbps 802.11g
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Les composants
Société NetGearWG311T
Carte PC Cardbus 108Mbps Wireless PCI Adaptator
802.11g
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Exemples
Société D-Link
DP-G321
Serveur d'impression
3 ports sans fil
Les composants
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Les topologies
Les réseaux Wi-Fi Ad-Hoc
Dans ce type d'infrastructure, les machines se connectent les unes aux autres dans une topologie point à point (peer to peer). Il s'agit d'un fonctionnement semblable au workgroup.
Chaque machine joue à la fois les rôles de client et de point d'accès.
Chaque station forme un ensemble de services de base indépendants (en anglais independant basic service set, abrégé en IBSS).
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Les topologies
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Les réseaux Ad-Hoc s'appliquent au petites structures (réseau domestique par exemple).
L'interconnexion des machines dépend : De leur éloignement les une par rapport
aux autres. De la puissance de l'émission du signal
radio. Des obstacles (cloisons, etc.)
Les topologies
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Les réseaux Wi-Fi d'infrastructure
Dans ce type de réseau chaque station Wi-Fi se connecte à un point d'accès qui lui même est généralement connecté à un réseau filaire.
L'ensemble du point d'accès et des stations situées dans sa zone de couverture radio forme un ensemble de services de base (en anglais basic service set, noté BSS) appelé cellule.
Le BSS est identifié par un BSSID.
Les topologies
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Les topologies
Point d'accès
Réseau filaire Ethernet
BSS
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Plusieurs points d'accès donc plusieurs BSS peuvent être reliés soit par un câble soit par une connexion Wi-Fi.
Plusieurs BSS ainsi reliés forment un un ensemble de services étendu (Extended Service Set ou ESS).
Un ESS est repéré par un ESSID souvent abrégé en SSID (Service Set Identifier), un identifiant de 32 caractères au format ASCII servant de nom pour le réseau.
Les topologies
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Les topologies
Point d'accès
Réseau filaire Ethernet
BSS
Point d'accès
BSS
= ESS
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L'itinérance ou le roaming correspond au fait qu'un utilisateur nomade passe de façon transparente d'un BSS à l'autre.
Les point d'accès communique entre eux grâce au système d'interconnexion.
Les topologies
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Les réseaux WiFi sont comme pour Ethernet des réseaux utilisant le mode de propagation par diffusion. Mais la sécurité première du réseau filaire à savoir le raccordement physique de la machine sur le lien, n'existe pas.
Donc les ondes émises par un point d'accès WiFi peuvent être captées par n'importe quelle machine située dans son rayon d'émission. Par contre, cette caractéristique est celle recherchée par les hotspots (points d'accès publics)
La sécurité
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Ainsi dans le cadre d'une organisation, la sécurité est donc primordiale concerne : L'accès physique au réseau
• Les antennes
• La puissance du signalL'accès "logique" au réseau (couche 2)
• Filtrage des adresses MAC
• La confidentialité des échanges avec les technologies WEP, WPA et WPA2
La sécurité
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Les antennesLes caractéristiques d'une antenne sont la forme, la taille et le gain.
Le gainLe gain d'antenne est normalement donné en décibels isotropiques [dBi]. C'est le gain de puissance par rapport à une antenne isotropique (antenne rayonnant avec la même puissance dans toutes les directions....une telle antenne n'existe pas dans la réalité !).
La sécurité
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Les antennesLes caractéristiques d'une antenne sont la forme, la taille et le gain.
On distingue les antennes :omnidirectionnelles (ou dipôle)semi-directionnelles hautement directionnelles
La sécurité
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La puissance (P) d'un signal radioElle est exprimée soit en Watts ou alors dans une unité relative en décibels par rapport au milliwatt (dBm).
dBm= 10*log10(P/ 0.001) ( P en watt)
Le gainIl s'exprime en décibel (db)
Gain en db = 10*log10(P sortie / P entrée)
avec P exprimé en mw
La sécurité
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Le tableau donne le gain en fonction du rapport Coeff = (P sortie / P entrée)
Le Gain d'une antenneLe gain d'antenne est normalement donné en décibels isotropiques [dBi]. C'est le gain de puissance par rapport à une antenne isotropique (antenne rayonnant avec la même puissance dans toutes les directions.... une telle antenne n'existe pas dans la réalité !).
La sécurité
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Le Gain d'une antenne Plus une antenne a du gain plus elle est directive.Le gain d'une antenne est le même à la réception et à l'émission
La sécurité
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Les antennesLes antennes omnidirectionnelles
C'est la plus courante dans les réseaux Wifi
La sécurité
Exemple : Netgear Antenne omnidirectionnelle 9 dBi
Gain
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Les antennesLes antennes omnidirectionnelles
La sécurité
Vue de dessusVue de profil
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La sécurité
Dans une pièce – bonne position
Les antennesLes antennes omnidirectionnelles
Dans une pièce – à éviter
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Les antennesLes antennes semi-directionnelles
La sécurité
Antenne PatchSe présentent le plus souvent sous forme de panneau (Antenne NETGEAR 18 dBi Patch Panel Directional )
Antenne Yagi (utilisé plutôt en extérieur)(Antenne Yagi D-Link extérieure à haut gain 12dBi)
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Les antennesLes antennes semi-directionnelles
La sécurité
Antenne Patch Antenne Yagi
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Les antennesLes antennes semi-directionnelles
Elles couvrent une zone plus étendue du fait que leur puissance est plus importante.Elles sont adaptées à des locaux en longueur ou, placées en plafond, pour couvrir un local.
La sécurité
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Les antennesLes antennes directionnelles
La sécurité
Sous la forme de paraboles pleines ou ajourées, ces antennes hautement directionnelles sont utilisées deux par deux dans un parfait alignement pour interconnecter des bâtiments.
Leur gain est généralement élevé.
Antenne directionnelle D-Link 21dBi
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La puissanceEn fonction de sa puissance, une onde s'atténue plus ou moins rapidement et sa zone de couverture sera plus faible.Il est donc possible de diminuer, dans certaines limites, cette puissance pour restreindre la zone de réception du signal.
La sécurité
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La sécurité au niveau de la couche 2
Les points d'accès émettent de façon régulière (toutes les 0.1 secondes environ) des trames de balise (beacon) contenant entre autre le nom du réseau (SSID - Service Set Identifier – sur 32 caractères )
Une station WiFi qui a déjà été connectée sur un point d'accès, essaie de se reconnecter avec les paramètres stockés (trame probe request). Le point d'accès lui répond avec une trame probe response.
La sécurité
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Si le point d'accès ne répond pas, la station explore les différents canaux pour capter une ou plusieurs trames de balise.En général, la station montre la liste des SSID qu'elle reçoit. Le choix de l'utilisateur entraîne l'envoi d'une trame probe request vers le point d'accès choisi.
Note : Dans un but de sécurité, il est possible de cacher le SSID dans les trames de balise envoyées par un point d’accès.
La sécurité
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Filtrage des adresses MACUn premier niveau de sécurité se situe à ce niveau. Les points d'accès peuvent être configurés avec la liste des adresses MAC des interfaces Wifi pouvant se connecter. Il s'agit ici d'éviter les intrusions (attention, il est possible de "couvrir"
l'adresse MAC physique par une adresse MAC logique).Ce filtrage est inenvisageable dans le cas d'un
hotspot.
La sécurité
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La sécuritéL'authentification et la confidentialité (cryptage)
des échanges sur un réseau WiFi a beaucoup évolué : La technique préconisée à l'origine par la
norme 802.11 est le WEP (Wired Equivalent
Privacy). Plusieurs défauts et faiblesses ont été décelés dans cette technique.
En 2003, apparition du WPA (WiFi Protected Access), amélioré…
En 2004, avec le WPA2 (normalisé par 802.11i et certifié par la WiFi Alliance)
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Le WEP (Wired Equivalent Privacy)Bien qu'obsolète cette technique offre tout de même un niveau de sécurité qui peut être suffisant dans certaines organisations.Le WEP procède en 3 étapes :
1. Génération d'une clé pseudo aléatoire à partir d’une clé partagée.
2. Génération d'un contrôle d'intégrité
3. Génération du message crypté qui est transmis
La sécurité
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1. Génération d'un clé pseudo aléatoireLes deux partenaires (point d'accès et station) possède une clé privée de 40 ou 104 bits. Cette clé sera associée à un vecteur d'initialisation (Initialisation Vector -
IV) généré aléatoirement.
La sécurité
Clé privée
Vecteur d'initialisation
40 ou 104 bits
24 bits
Clé privée IV64 ou 128 bits
Clé de cryptage
Clé de cryptagepseudo aléatoire
AlgorithmeRC4
Yonel Grusson 55
2. Génération d'un contrôle d'intégritéLe contrôle d'intégrité (équivalent à un checksum) sera recalculé par le destinataire pour savoir si le message n'a pas subi de modification (intentionnelle ou non)
La sécurité
Message à envoyer CRCCRC32Contrôle de Redondance Cyclique sur 32 bits
Message à envoyer
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3. Génération du message crypté qui est transmisLe message transmis sera l'association du résultat d'un simple XOR entre les résultats des étapes 1 et 2 accompagné du vecteur d'initialisation (en clair)
La sécurité
Message à envoyer CRC
Clé de cryptage
XOR Message crypté IV
Vecteur d'initialisation
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On trouve des versions du WEP avec des clés à 256 bits (232 + 24).
Les failles :Il n'y pas de génération et de gestion de clés.
La même clé est ici partagée par toutes les stations.
La transmission du vecteur d'initialisation en clair permet après la capture de plusieurs trames de retrouver la clé privée (avec 224 possibilités le même vecteur d'initialisation revient assez rapidement – Par exemple avec 1000 trames par seconde le vecteur réapparaît environ au bout de 5 heures)
La sécurité
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WPA et WPA2 (WiFi Protected Access)WPA doit être considéré comme une étape
intermédiaire (amélioration de WEP) avant la mise en place de WPA2.
Mais l'aspect innovant de WPA qui n'intègre pas la sécurité 802.11i est l'utilisation du protocole TKIP (Temporal Key
Integrity Protocol) qui assure une modification dynamique de la clé de cryptage durant la session (tous les 10ko de données échangés).
WPA2 préconise d'utiliser CCMP (Counter-Mode/CBC-Mac protocol ) à la place de PKIP.
La sécurité
Yonel Grusson 59
WPA et WPA2 (WiFi Protected Access) TKIP continue d'utiliser l'algorithme RC4
alors que CCMP utilise l'algorithme AES (Extensible Authenfication Protocol)
TKIP utilise une clé de 128 bits et un vecteur d'initialisation de 48 bits (au lieu des 24
bits dans WEP)WPA et WPA2 utilisent un contrôle
d'intégrité nommé MIC (Message intégrity Code) au lieu du CRC utilisé par le WEP (MIC est prénommé Michael)
La sécurité
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WPA2 (WiFi Protected Access)WPA2 a deux modes de fonctionnement :Mode authentifié (WPA2 Enterprise).
Conformément à la norme 802.1x ce mode utilise un serveur d'authentification (en général RADIUS) chargé de distribuer une clé à chaque utilisateur.
Mode PSK pre-shared key (WPA2 Personnal ) Sans serveur, les utilisateurs partagent la même clé (passphrase) comme avec le WEP. Mode orienté vers les PMI/PME.
La sécurité
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Les phases de la norme 802.1xLes éléments de la négociation sont le supplicant (station), l'authenticator (point d'accès) et l'authenticator server (serveur Radius)Négociation de la politique de sécurité
(EAP-TLS, EAP-TTLS, EAP-SIM, etc.…)Authentification 802.1xÉchanges et dérivation des clés à l'aide de
EAPChiffrement des données
La sécurité
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Les phases de la norme 802.1x
La sécurité
Station(Supplicant)
Point d'accès(Authenticator)
Serveur RADIUS(Authenticator Server)
Négociation de la politique de sécurité (EAP-TLS, EAP-TTLS, EAP-SIM, etc.…)
Échanges et dérivation des clés à l'aide de EAP
Chiffrement des données
Authentification 802.1x
Chaque flèche se décompose elle-même en plusieurs phases.
![BD2 - Schienenkästen / BD2 - Length · 2016-08-03 · mées en électrotechnique sont en droit d’exécuter les travaux décrits ci-après [IEC61439-1; EN50110-1]. ES PELIGRO Tensión](https://img.pdfslide.us/doc/110x75/5e993d8f6442570614231370/bd2-schienenksten-bd2-length-2016-08-03-mes-en-lectrotechnique-sont.jpg)
