Сети ЭВМ и телекоммуникации. 5

Основные данные о работе

Содержание

Введение…………………………………………………………………………….3

1 Стандарт IEEE 802.11………………………………………………………..…..5

1.1 Основные принципы IEEE 802.11………………………………………….....5

1.2 Стек протоколов IEEE 802.11………………………………………..……..…6

1.3 Уровень доступа к среде стандарта  IEEE 802.11………………………....….7

1.4 Технологии физического уровня  стандарта IEEE 802.11……………....…..10

2 Классификация беспроводных компьютерных  сетей……………………..….12

2.1 Radio Ethernet……………………………………………………………..…...12

2.2 Wi-Fi: стандарты 802.11a, 802.11b, 802.11g…………………………………13

2.3 Bluetooth………………………………………………………………….…....15

2.4 WiMAX………………………………………………………………….……..16

3 Защита беспроводных сетей………………………………………………..…..18

3.1 Угрозы безопасности сети………………………………………………...….18

3.2 Шифрование…………………………………………………………..…...….20

3.3 WEP……………………………………………………………………….…...21

3.4 Аутентификация……………………………………………………….….…..22

Заключение……………………………………………………………………..…25

Глоссарий……………………………………………………………………….…27

Список использованных источников…………………………………………….29

Приложения…………………………………………………………………...…..30

Введение

История беспроводных технологий передачи информации началась в конце XIX века с передачей первого радиосигнала и появлением в 20-х годах ХХ века первых радиоприемников с амплитудной  модуляцией. В 30-е годы появилось  радио с частотной модуляцией и телевидение. В 70-е годы созданы первые беспроводные телефонные системы как естественный итог удовлетворения потребности в мобильной передаче голоса. Сначала это были аналоговые сети, а начале 80-х был разработан стандарт GSM, ознаменовавший начало перехода на цифровые стандарты, как обеспечивающие лучшее распределение спектра, лучшее качество сигнала, лучшую безопасность. С 90-x годов ХХ века происходит укрепление позиций беспроводных сетей. Беспроводные технологии прочно входят в нашу жизнь. Развиваясь с огромной скоростью, они создают новые устройства и услуги.

Обилие новых беспроводных технологий таких, как CDMA (технология с кодовым  разделением каналов), GSM (глобальная система для мобильных коммуникаций), TDMA (множественный доступ с разделением  во времени), 802.11, WAP (протокол беспроводных технологий), 3G (третье поколение), GPRS (услуга пакетной передачи данных), Bluetooth (голубой зуб, по имени Харальда Голубого Зуба – предводителя викингов, жившего в Х веке), EDGE (увеличенная скорость передачи даны для GSM), i-mode и т.д. говорит о том, что начинается революция в этой области.

Весьма перспективно и развитие беспроводных локальных сетей (WLAN), Bluetooth (сети средних и коротких расстояний). Беспроводные сети развертываются в аэропортах, университетах, отелях, ресторанах, предприятиях. История разработки стандартов беспроводных сетей началась в 1990 году, когда был образован комитет 802.11 всемирной организацией IEEE (Институт инженеров по электричеству и электронике).¹

Значительный импульс развитию беспроводных технологий дала Всемирная паутина и идея работы в Сети при помощи беспроводных устройств. В конце 90-х годов пользователям была предложена WAP-услуга, сначала не вызвавшая у населения большого интереса. Это были основные информационные услуги – новости, погода, всевозможные расписания и т.п. Также весьма низким спросом пользовались вначале и Bluetooth, и WLAN в основном из-за высокой стоимости этих средств связи.

Существенным для развития беспроводных технологий является и возможность  их использования домашними пользователями. С ростом числа устройств в домашней сети все более актуальной становится проблема множества проводов, соединяющих эти устройства между собой. А это - уже повод для перехода на беспроводные технологии. Повышение степени комфортности современного дома, объединение в единое целое всех его структур и объектов (компьютеров, телевизоров, цифровых фотокамер, домашнего развлекательного центра, систем охраны, климатических систем, кухонных устройств и т.д.) - основа идеи создания интеллектуального цифрового дома – также реализуется с помощью беспроводных устройств.

Хотя насчитывается огромное число  единичных пользователей наиболее быстрорастущим сегментом потребителей беспроводных технологий является корпоративный. Беспроводная передача данных является важным стратегическим средством и обеспечивает:

1) рост производительности (сотрудники получают постоянный и быстрый доступ к корпоративной информации, они быстрее узнают новости);

2) повышение качества обслуживания клиентов (можно мгновенно принимать жалобы и пожелания и мгновенно реагировать на них);

3) создание конкурентных преимуществ (повышение скорости обмена информацией и, следовательно, скорости принятия решения).²

Основная часть

1 Стандарт IEEE 802.11

1.1 Основные принципы IEEE 802.11

Как и все стандарты комитета IEEE 802.11 в документе IEEE 802.11 рассматривают два нижних уровня модели взаимодействия открытых систем (OSI): физический и канальный (Data Link Layer). Причем последний подразделяется на два подуровня. Стандарт IEEE 802.11 рассматривает только нижний подуровень – Medium Access Control (MAC), т.е. управление доступом к каналу (к среде передачи). Иными словами на физическом уровне стандарт определяет способ работы со средой передачи, скорость и методы модуляции. На MAC-уровне – принцип, по которому устройства используют (делят) общий канал, способы подключения устройств к точкам доступа и их аутентификации, механизмы защиты данных. Поскольку стандарт IEEE 802.11 разрабатывался как “беспроводной Ethernet”, он предусматривает пакетную передачу с 48-битными адресами пакетов, как и любая сеть Ethernet. Комитет IEEE 802 особое внимание уделял совместимости всех своих стандартов, в результате проводные и беспроводные сети IEEE 802 легко сопрягаются друг с другом.

Когда речь заходит о радио тракте, ключевой вопрос – частотный диапазон IEEE 802.11 привязан к существующим в США и ряде других стран безлицензионным частотным диапазонам. Изначально он был ориентирован на диапазон 2,400 – 2,4835 ГГц с шириной полосы 83,5 МГц. Определяемая стандартом спектральная маска для одного канала приведена на рис. 1 (мощность отсчитывается относительно пиков функции sin(x)/x). Ширина канала по уровню – 30 дБ составляет 22 МГц, следовательно, в полосе 83,5 МГц возможно три неперекрывающихся канала.

Рис. 1. Спектральная маска канала  сети 802.11 при модуляции методом DSSS.

Стандарт предусматривает  два  основных способа организации локальных  сетей: по принципу “равный с равным (ad-hoc-сеть)” и в виде структурированной сети. В первом случае связь устанавливается непосредственно между двумя станциями, и никакого администрирования не предусмотрено. В случае структурированных сетей в их составе появляется дополнительное устройство – точка доступа (AP – Access Point), как правило, стационарная и действующая на фиксированном канале. Связь между устройствами происходит только через AP. Через них же возможен выход на внешние проводные сети. В сети IEEE 802.11 может быть несколько AP, объедененных проводной сетью Ethernet. Фактически такая сеть представляет собой набор базовых станций с перрекрывающимися зонами охвата. Стандарт IEEE 802.11 допускает перемещение устройств из зоны одной AP в зону другой (роуминг), тем самым обеспечивая мобильность. Поскольку для мобильных станций важен вопрос ресурса элементов питания, в стандарте заложен специальный протокол управления энергопотреблением – непосредственно при обмене передающее устройство может перевести приемник в режим ожидания. ³

1.2 Стек протоколов IEEE 802.11

Стандарт IEEE 802.11 соответствует общей структуре стандартов комитета 802, то есть состоит из физического уровня и уровня MAC, над которыми работает уровень LLC. Как и у всех технологий семейства 802, технология 802.11 определяется нижними двумя уровнями, то есть физическим уровнем и уровнем MAC, а уровень LLC выполняет свои стандартные общие для всех технологий LAN функции. Так как искажения кадров в беспроводной среде более вероятны, чем в проводной, уровень LLC должен, скорее всего, использоваться в режиме LLC2. Но это уже не зависит от технологии 802.11, режим работы уровня LLC выбирается протоколами верхних уровней. Структура стека протоколов IEEE 802.11 показана на рис. 2.

Рис. 2. Стек протоколов IEEE 802.11.

На физическом уровне существует несколько  вариантов спецификаций, которые  отличаются используемым частотным диапазоном, методом кодирования и как следствие — скоростью передачи данных. Все варианты физического уровня работают с одним и тем же алгоритмом уровня MAC, но некоторые временные параметры уровня MAC зависят от используемого физического уровня.

1.3 Уровень доступа к среде  стандарта IEEE 802.11

В сетях 802.11 уровень MAC обеспечивает два режима доступа к разделяемой среде (см. рис.2): распределенный режим DCF (Distributed Coordination Function) и централизованный режим PCF (Point Coordination Function).

Распределенный режим доступа DCF

В этом режиме реализуется метод  «множественный доступ с контролем  несущей и предотвращением коллизий» (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance, CSMA/CA). Вместо неэффективного в беспроводных сетях прямого распознавания коллизий по методу CSMA/CD, здесь используется их косвенное выявление. Для этого каждый переданный кадр должен подтверждаться кадром положительной квитанции, посылаемым станцией назначения. Если же по истечении оговоренного тайм-аута квитанция не поступает, станция-отправитель считает, что произошла коллизия.

Режим доступа DCF требует синхронизации  станций. В спецификации 802.11 эта проблема решается достаточно элегантно – временные интервалы начинают отсчитываться от момента окончания передачи очередного кадра (рис. 3). Это не требует передачи каких-либо специальных синхронизирующих сигналов и не ограничивает размер пакета размером слота, так как слоты принимаются во внимание только при принятии решения о начале передачи кадра.

Рис.3 Режим доступа DCF.

Централизованный режим доступа PCF, обеспечивает приоритетное обслуживание трафика. Режим доступа PCF в сетях 802.11 сосуществует с режимом DCF. Оба режима координируются с помощью трех типов межкадровых интервалов (рис.4).

Рис.4 Сосуществование режимов PCF и DCF.

После освобождения среды каждая станция  отсчитывает время простоя среды, сравнивая его с тремя значениями:

- короткий межкадровый интервал (Short IFS, SIFS);

- межкадровый интервал режима PCF (PIFS);

- межкадровый интервал режима DCF (DIFS).

Захват среды с помощью распределенной процедуры DCF возможен только в

том случае, когда среда свободна в течение времени, равного или  большего, чем DIFS.

Межкадровый интервал SIFS имеет наименьшее значение, он служит для

первоочередного захвата среды ответными CTS-кадрами или квитанциями, которые продолжают или завершают уже начавшуюся передачу кадра.

Значение  межкадрового интервала PIFS больше, чем SIFS, но меньше, чем DIFS. Промежутком времени  между завершением PIFS и DIFS пользуется арбитр среды. В этом промежутке он может передать специальный кадр, который говорит всем станциям, что начинается контролируемый период.

На  управляемом интервале реализуется  централизованный метод доступа PCF. Арбитр выполняет процедуру опроса, чтобы по очереди предоставить каждой такой станции право на использование среды, направляя ей специальный кадр. Станция, получив такой кадр, может ответить другим кадром, который подтверждает прием специального кадра и одновременно передает данные (либо по адресу арбитра для транзитной передачи, либо непосредственно станции).

1.4 Технологии физического уровня  стандарта IEEE 802.11

Набор стандартов 802.11 определяет целый ряд  технологий реализации

физического уровня (PHY), этот список перечислен ниже:

Уровень PHY стандарта 802.11 со скачкообразной перестройкой частоты (frequency hopping) в диапазоне 2,4 ГГц.

Уровень PHY стандарта 802.11 с расширением спектра  методом прямой последовательности (direct sequence) в диапазоне 2,4 ГГц.

Уровень PHYстандарта 802.l1b с комплиментарным кодированием в диапазоне 2,4 ГГц.

Уровень PHY стандарта 802.11а с ортогональным  частотным мультиплексированием (orthogonal frequency division multiplexion, OFDM) в диапазоне 5 ГГц.

Расширенный физический уровень (extended rate physical (ERP) layer) стандарта 802.11g в диапазоне 2,4 ГГц.

Основное назначение физических уровней стандарта 802.11 – обеспечить механизмы беспроводной передачи для подуровня MAC, а также поддерживать выполнение вторичных функций, таких как оценка состояния беспроводной среды и сообщение о нем подуровню MAC. Уровни МАС и PHY разрабатывались так, чтобы они были независимыми.

Каждый из физических уровней стандарта 802.11 имеет два подуровня:

Physical Layer Convergence Procedure (PLCP). Процедура определения состояния физического уровня.⁴

Physical Medium Dependent (PMD). Подуровень физического  уровня, зависящий от среды передачи.

На рис.5. показано, как эти подуровни соотносятся между собой и с вышестоящими уровнями.

Рис. 5 Подуровни уровня PHY модели взаимодействия открытых систем (OSI).

2 Классификация беспроводных компьютерных  сетей

2.1 Radio Ethernet

Radio-Ethernet – это стандарт организации беспроводных коммуникаций на ограниченной территории в режиме локальной сети, т.е. когда несколько абонентов имеют равноправный доступ к общему каналу передачи информации. Радио Ethernet считается эффективным средством создания распределенных сетей разного назначения, включая системы мобильной компьютерной связи.

Радиоканалы, согласно этому стандарту, могут быть организованы на основе технологий широкополосного сигнала (ШПС) по методу прямой последовательности – DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) или частотных скачков – FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum).

Радиомодули реализующие технологию ШПС (DSSS и FHSS) функционируют в соответствии со стандартом IEEE 802.11 – RadioEthernet в диапазоне частот 2,4 ГГц.

В режиме FHSS весь диапазон 2,4 ГГц используется как одна широкая полоса (с 79 подканалами). В каждый момент времени каждый передатчик использует только один из подканалов, перескакивая с одного подканала на другой в определенной псевдослучайной последовательности. Эти скачки происходят синхронно на передатчике и приемнике. Не зная конкретной последовательности переключений между подканалами, принять данные невозможно. Одновременно в одном частотном диапазоне может работать несколько пар передатчик-приемник, использующих разные, независимые друг от друга последовательности переключений подканалов.

В режиме DSSS этот же диапазон разбит на несколько широких DSSS-каналов, так что до трех таких каналов может использоваться независимо и одновременно на одной территории (дополнительные каналы определены в перехлест с основными тремя, чтобы иметь возможность отстроиться от помех, если они все же возникли). Номинальная скорость каждого канала 2 Мбит/с.

В режиме DSSS максимальная скорость передачи данных достигает 11 Мбит/с. Вся используемая полоса частот делится на определенное количество подканалов (в соответствии со стандартом 802.11 их 11). Каждый передаваемый бит информации по заранее определенному алгоритму преобразуется в последовательность из 11 чипов, которые передаются одновременно по всем 11 подканалам. При этом интенсивность сигнала одного чипа близка к фоновой.

В режиме FHSS скорость передачи данных не превышает 4 Мбит/с. Пропускная способность базовых станций может быть повышена в 3-6 раз за счет применения нескольких одновременно работающих устройств.

Метод доступа к общему каналу – коллизионный, но, в отличие от обыкновенного кабельного интернета, имеется фаза предварительного резервирования канала, так что коллизии между абонентами допускаются только при резервировании (в процессе "соревнования" за занятие канала), а собственно передача данных начинается уже без возможности коллизий.

2.2 Wi-Fi: стандарты 802.11a, 802.11b, 802.11g

Под аббревиатурой Wi-Fi (Wireless Fidelity, которое  можно дословно перевести как  «высокая точность беспроводной передачи данных») в настоящее время развивается  целое семейство стандартов передачи цифровых потоков данных по радиоканалам. Разработка этих стандартов ведется в рамках рабочей группы 802.11.

Стандарт IEEE 802.11a.

Этот стандарт появился практически  одновременно с IEEE 802.11b, в сентябре 1999 года. Эта спецификация была ориентирована  на работу в диапазоне 5 ГГц и основана на частотном мультиплексировании посредством ортогональных несущих (OFDM).

Стандарт IEEE 802.11a определяет характеристики оборудования, применяемо в офисных  или городских условиях, когда  распространение сигнала происходит по многолучевым каналам из-за множества отражений.

В IEEE 802.11a каждый кадр передается посредством 52 ортогональных несущих, каждая с  шириной полосы порядка 300 кГц (20 МГц/64). Ширина одного канала – 20 МГц. Несущие  модулируют посредством BPSK, QPSK, а также 16- и 64-позиционной квадратурной амплитудной модуляции (QAM). В совокупности с различными скоростями кодирования r (1/2 и 3/4, для 64-QAM – 2/3 и 3/4) образуется набор скоростей передачи 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48 и 54 Мбит/с.

Стандарт IEEE 802.11b.

Вопреки своему названию, принятый в 1999 году стандарт IEEE 802.11b не является продолжением стандарта 802.11a, поскольку в них используются различные технологии: DSSS (точнее, его улучшенная версия HR-DSSS) в 802.11b против OFDM в 802.11a. Стандарт предусматривает использование нелицензируемого диапазона частот 2,4 ГГц. Скорость передачи до 11 Мбит/с.

Продукты стандарта IEEE 802.11b, поставляемые разными изготовителями, тестируются  на совместимость и сертифицируются  организацией Wireless Ethernet Compatibility Alliance (WECA), которая в настоящее время больше известна под названием Wi-Fi Alliance. Совместимые беспроводные продукты, прошедшие испытания по программе «Альянса Wi-Fi», могут быть маркированы знаком Wi-Fi.

Стандарт IEEE 802.11g.

Стандарт IEEE 802.11g по сути представляет собой перенесение схемы модуляции OFDM, прекрасно зарекомендовавшей себя в 802.11а, из диапазона 5 ГГц в область 2,4 ГГц при сохранении функциональности устройств стандарта 802.11b. Это возможно, поскольку в стандартах 802.11 ширина одного канала в диапазонах 2,4 и 5 ГГц схожа — 22 МГц по уровню -30 и -20 дБ, соответственно.

Разработчики 802.11g предусмотрели ССК-модуляцию  для скоростей до 11 Мбит/с и OFDM для более высоких скоростей. С этим были согласны все. Но сети стандарта 802.11 при работе используют принцип CSMA/CA – множественный доступ к каналу связи с контролем несущей и предотвращением коллизий. Ни одно устройство 802.11 не должно начинать передачу, пока не убедится, что эфир в его диапазоне свободен от других устройств. Если в зоне слышимости окажутся устройства 802.11b и 802.11g, причем обмен будет происходить между устройствами 802.11g посредством OFDM, то оборудование 802.11b просто не поймет, что другие устройства сети ведут передачу, и попытается начать трансляцию. Последствия очевидны.⁵

2.3 Bluetooth

Bluetooth (назван в честь Харальда I Синезубого) – производственная спецификация беспроводных персональных сетей (WPAN). Bluetooth позволяет обмениваться информацией между такими устройствами как персональные компьютеры, мобильные телефоны, принтеры, и т.п. в радиусе от 1 до 200 метров друг от друга (дальность сильно зависит от преград и помех),

Спецификация  Bluetooth была разработана группой Bluetooth Special Interest Group (Bluetooth SIG), которая была основана в 1998 году. В неё вошли компании Ericsson, IBM, Intel, Toshiba и Nokia. В последствии Bluetooth SIG и IEEE достигли соглашения, на основе которого спецификация Bluetooth стала частью стандарта IEEE 802.15.1 (дата опубликования – 14 июня 2002 года).⁶

Принцип действия основан на использовании  радиоволн в ISM-диапазоне (англ. Industry, Science and Medicine), который используется в различных бытовых приборах и беспроводных сетях. В Bluetooth применяется метод расширения спектра со скачкообразной перестройкой частоты (FHSS). Метод FHSS прост в реализации, обеспечивает устойчивость к широкополосным помехам, а оборудование недорого.

Согласно алгоритму FHSS, в Bluetooth несущая  частота сигнала скачкообразно  меняется 1600 раз в секунду (всего  выделяется 79 рабочих частот шириной в 1 МГц). Последовательность переключения между частотами является псевдослучайной и известна только передатчику и приёмнику, которые каждые 625 мкс синхронно перестраиваются с одной несущей частоты на другую. Таким образом, если рядом работают несколько пар приёмник-передатчик, то они не мешают друг другу.

Этот алгоритм является также составной  частью системы защиты конфиденциальности передаваемой информации: переход происходит по псевдослучайному алгоритму и  определяется отдельно для каждого соединения. При передаче цифровых данных и аудиосигнала (64 кбит/с в обоих направлениях) используются различные схемы кодирования: аудиосигнал не повторяется (как правило), а цифровые данные в случае утери пакета информации будут переданы повторно.⁷

2.4 WiMAX

WiMAX (англ. Worldwide Interoperability for Microwave Access) – телекоммуникационная технология, разработанная с целью предоставления универсальной беспроводной связи на больших расстояниях для широкого спектра устройств. Основана на стандарте IEEE 802.16, который также называют Wireless MAN (WiMAX следует считать жаргонным названием, так как это не технология, а название форума, на котором Wireless MAN и был согласован).

Название «WiMAX» было создано WiMAX Forum – организацией, которая была основана в июне 2001 года с целью продвижения и развития технологии WiMAX. Форум описывает WiMAX как «основанную на стандарте технологию, предоставляющую высокоскоростной беспроводной доступ к сети, альтернативный выделенным линиям и DSL». Максимальная скорость — до 1 Гбит/сек на ячейку.

WiMAX сети состоят из следующих основных частей: базовых и абонентских станций, а также оборудования, связывающего базовые станции между собой, с поставщиком сервисов и с Интернетом.

Для соединения базовой станции  с абонентской используется высокочастотный диапазон радиоволн от 1,5 до 11 ГГц. В идеальных условиях скорость обмена данными может достигать 70 Мбит/с, при этом не требуется обеспечения прямой видимости между базовой станцией и приёмником.

3 Защита беспроводных сетей

3.1 Угрозы безопасности  сети

Мониторинг трафика.

Опытный хакер может легко отследить  пакеты незащищенной беспроводной сети, используя программные средства, такие как AirMagnet и AiroPeek, полностью раскрывающие содержимое пакетов данных беспроводной сети.

Решение этой проблемы состоит в  применении, к&к минимум, шифрования информации, передаваемой между беспроводным клиентским устройством и базовой станцией. В процессе шифрования биты данных изменяются с помощью секретного ключа. Поскольку ключ секретный, хакер не может дешифровать данные.

Неавторизованный доступ.

Аналогично некто может без особых усилий получить доступ к беспроводной сети, находясь где ни будь по близости. Если не обеспечена должная защита, этот человек получает доступ к серверу и приложениям, выполняемым в корпоративной сети.

Операционная система Windows XP позволяет легко установить контакт с беспроводными сетями. Когда ноутбук привязывается к беспроводной локальной сети, его владелец получает доступ к любому другому ноутбуку, привязавшемуся к той же сети. Если не применен персональный брандмауэр, кто угодно может ознакомиться с содержимым жесткого диска любого такого ноутбука.⁸

Для противодействия неавторизованному  доступу в беспроводной сети используется взаимная аутентификация, осуществляемая между клиентскими устройствами и точками доступа. Аутентификация – это подтверждение идентичности пользователя или устройства. Это позволяет удостовериться в "законности" пользователя и в том, что он устанавливает соединение с легитимной точкой доступа.⁹

Отказ в обслуживании.

Атака типа "отказ в обслуживании" (denial of service, DoS) – это нападение, в результате которого беспроводная сеть приходит в негодность или ее работа блокируется.

Одной из разновидностей DoS-атак является метод грубой силы (brute-force attack). Массовая рассылка пакетов, для которой задействуются все ресурсы сети, в результате чего она прекращает работу.

Другим способом приостановки работы большинства беспроводных сетей, является использование мощного радиосигнала, заглушающего все остальные и делающего таким образом точки доступа и радиоплаты бесполезными.

Иногда отказ в обслуживании беспроводной сетью возникает вследствие непреднамеренных действий. Сети стандарта 802.11b работают в переполненном спектре частот, а такие устройства, как телефоны, микроволновые печи, устройства Bluetooth, могут вызвать существенное снижение производительности сетей этого стандарта. Помехи же могут вообще воспрепятствовать работе сети.

Самый эффективный способ противодействия атакам типа "отказ в обслуживании" – отключение его от всех сетей, включая Internet. Но это невозможно в отношении беспроводных сетей.

Наиболее действенной защитой  от DOS-атак являются такие действия, как установка и обновление брандмауэров, постоянно обновляемые антивирусные средства, установка свежих "заплат", ликвидирующих бреши в системе безопасности, использование длинных паролей и отключение неиспользуемых сетевых устройств.

3.2 Шифрование

Шифрование изменяет биты каждого  пакета данных с тем, чтобы злоумышленник не смог их декодировать и узнать, например, номера кредитных карт. Незашифрованные данные называют открытым текстом (plaintext), который легко декодировать, используя средства для пассивного прослушивания сети. В процессе шифрования открытый текст превращается в зашифрованный, а его декодировать можно только с помощью секретного ключа.

Многие методы шифрования, такие  как метод WEP стандарта 802.11, гарантирующий  защищенность, эквивалентную таковой проводных сетей (wired equivalentprivacy, WEP), являются симметричными. Это означает, что для шифрования и дешифрования используется один и тот же ключ (рис. 8.4).

Рис. 6. При симметричном шифровании используется общий ключ.

3.3 WEP

WEP (Wired Equivalent Privacy) – это опциональный стандарт шифрования и аутентификации стандарта 802 11, применяемый на уровне MAC. Его поддерживают радиоплаты интерфейса сети и точки доступа многих производителей.

Используется для обеспечения  конфиденциальности и защиты передаваемых данных авторизированных пользователей  беспроводной сети от прослушивания. Существует две разновидности WEP: WEP-40 и WEP-104, различающиеся только длиной ключа. WEP часто неправильно называют Wireless Encryption Protocol.

Если пользователь активизирует механизм WEP, то до момента передачи плата  интерфейса сети шифрует полезную нагрузку каждого фрейма стандарта 802.11. Контроль осуществляется с помощью циклического избыточного кода (cyclical redundancy check, CRC). При передаче используется поточный механизм шифрования RC4, обеспечиваемый системой защиты RSA (алгоритм асимметричного шифрования с открытым ключом).

Все равно WEP остается уязвимым, потому что используются относительно короткие векторы инициализации и неизменные ключи. Используя всего лишь 24-разрядный вектор инициализации (IV), WEP рано или поздно воспользуется тем же IV для другого пакета данных. В большой, активно используемой сети это повторение IV может произойти в течение часа или около того, что приводит к передаче фреймов, имеющих очень похожие ключевые потоки. Если хакер наберет достаточно фреймов, основанных на одном и том же IV, он сможет определить совместно используемые ими значения, т.е. ключевой поток или совместно используемый секретный ключ. А это, в свою очередь, приведет к тому, что хакер сможет расшифровать любой из фреймов стандарта 802.11.¹⁰