INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL ESTUDIO E

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL
ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELECTRICA
UNIDAD CULHUACAN
TESINA
Seminario de Titulación:
“Las tecnologías aplicadas en redes de computadoras”
DES/ ESME-CU 5092005/07/2009
ESTUDIO E IMPLEMENTACIÓN DE
SEGURIDAD EN LA RED WI-FI
Que como prueba escrita de su
examen Profesional para obtener
el Título de: Licenciado en
Ciencias de la Informática
Presenta:
JOSÉ ANTONIO FLORES TORRES
RACHEL HERNÁNDEZ CABRAL
MARIA DE LOURDES LÓPEZ VEGA
MARTHA IVONNE MENDOZA CASTILLO
VIRGINIA GUADALUPE RAMÍREZ HERNÁNDEZ
México D.F
Noviembre
2009.
OBJETIVO
Plantear los diferentes tipos de seguridad que existen para disminuir al máximo los riesgos
y ataques que sufre la red inalámbrica. Investigar y dar a conocer las lasitudes a las que se
enfrentan las redes Wi-Fi.
JUSTIFICACIÓN
Las redes inalámbricas de área local, tienen un papel cada vez más importante en las
comunicaciones del mundo de hoy. Debido a su facilidad de instalación y conexión, la
popularidad de estas redes ha ido creciendo a tal punto que es imposible dejar de lado el
uso, instalación y estándares de las redes inalámbricas.
En la actualidad existen diferentes sistemas de envío de datos de manera inalámbrica, no
obstante, se hará referencia a las redes Wi- Fi, las cuales fomentan tecnología inalámbrica
fácilmente asegurando la compatibilidad de los equipos y así poder trabajar juntos sin
problemas, independientemente de cada uno de los fabricantes de hardware.
Sin embargo, un elevado porcentaje de redes inalámbricas son
instaladas
por
administradores de sistemas o de redes por su simplicidad de implementación, sin tener en
consideración la seguridad y por tanto han convertido sus redes en redes abiertas, sin
proteger el acceso a la información que por ellas circulan, haciendo que ésta sea
sumamente vulnerable a los hackers y que la información que circula en ella no este
totalmente protegida.
II
I
Por esta razón se darán a conocer diferentes alternativas para garantizar la seguridad en las
redes Wi-Fi y de esta manera todas las empresas o personas que hagan uso de una red
inalámbrica Wi-Fi tengan presente los requerimientos mínimos y necesarios con los que
debe de contar toda red inalámbrica Wi-Fi para que la transmisión de la información sea lo
más segura posible reduciendo así el espionaje, robo de información, fraude, hackers y
crackers, entre otros.
III
Índice
Introducción
1
Capítulo I. Introducción a las redes inalámbricas
1.1 Tipos de redes inalámbricas
2
1.1.1 WPAN (Wireless Personal Área Networks o Red Inalámbrica de
2
Área Personal)
1.1.2 WLAN (Wireless Local Área Network o Red Inalámbrica de Área
4
Local)
1.1.3 WMAN (Wireless Metropolitan Área Network o Red Inalámbrica de
4
Área Metropolitana)
1.1.4 WAN (Wide Área Network o Red de Área Amplia)
6
1.2 Redes inalámbricas WLAN
7
1.3 Medios de Transmisión
9
1.3.1 Satélites o Microondas
9
1.3.2 Radio
11
1.3.3 Rayos infrarrojos
12
1.3.4 Láser
13
1.4 Componentes
13
1.4.1 Access Point (Punto de Acceso)
13
1.4.2 CPE (Customer Premise Equipment / Tarjeta de acceso a la red
14
inalámbrica)
1.4.3 Router inalámbrico
17
1.5 Topologías inalámbricas
19
1.5.1 Topología Ad-hoc
19
1.5.2 Topología con infraestructura
20
1.5.3 Topología Mesh
21
1.6 Tecnologías inalámbricas
22
1.6.1 Tipos de Tecnologías Inalámbricas
22
IV
Capítulo II. Redes WI-FI
2.1 Antecedentes históricos
23
2.2 Concepto de WI-FI
24
2.3 Ventajas y Desventajas
25
2.4 Estándar IEEE 802.11
26
2.4.1 Nivel MAC
28
2.4.2 Nivel Físico
36
Capítulo III. Ataques y riesgos de la red WI-FI
3.1 Falta de seguridad
40
3.2 War-driving (Búsqueda de redes inalámbricas WI-FI desde un vehículo en
40
movimiento)
3.3 Riesgos de seguridad
41
3.3.1 Intercepción de datos
41
3.3.2 Crackeo
41
3.3.3 Interferencias de trasmisión
42
3.4 Amenazas
42
3.4.1 Denegación del servicio
43
3.4.2 Phishing (Delito informático que se usa mediante la ingeniería social
44
para la obtención de información)
3.4.3 Spyware (Programa espía)
45
3.4.4 Riesgos físicos
46
Capítulo IV. Seguridades en la red WI-FI
4.1 Políticas
48
4.2 Firewall (Cortafuegos)
54
4.3
4.2.1 Ventajas del Firewall
56
4.2.2 Desventajas del Firewall
56
Encriptación
57
V
4.3.1 WEP (Privacidad Equivalente a Cableado)
58
4.3.2 WPA (Acceso Protegido WI-FI)
64
4.3.3 WPA2 (Acceso protegido WI-FI 2)
66
4.4 Sugerencias de seguridad
67
Capítulo V. Implementación de seguridad en una red WI-FI
5.1 Planteamiento y Estudio del caso
69
5.2 Planteamiento de la solución
70
5.3 Justificación de la solución
71
5.4 Implantación de la solución
72
Conclusiones
75
Bibliografía
77
Glosario
80
VI
Índice de Figuras
Figura 1.1 Ejemplo de una WiMax
5
Figura 1.2 Redes inalámbricas
6
Figura 1.3 Antena parabólica
9
Figura 1.4 Antena cornete
10
Figura 1.5 Satélite en orbita
10
Figura 1.6 Radio
11
Figura 1.7 Red infrarroja
12
Figura 1.8 Estación de trabajo con wireless
16
Figura 1.9 Red LAN con router
17
Figura 1.10 Algoritmo de Dijkstra
18
Figura 1.11 Diagrama de una Topología Ad hoc
19
Figura 1.12 Diagrama de una Topología con infraestructura
20
Figura 1.13 Diagrama de una Topología Mesh
21
Figura 2.1 Tecnología Wi-Fi
25
Figura 2.2 Capa Física
27
Figura 2.3 Niveles MAC en el estándar WI-FI
28
Figura 2.4 Ejemplo de intervalo de repetición
31
Figura 2.5 Trama de una MAC consta de nueve campos
32
Figura 2.6 Casos de tramas
35
Figura 2.7 Nivel físico
36
Figura 3.1 Ejemplo denegación del servicio
44
Figura 4.1 Firewall
55
Figura 4.2 Encriptación
58
Figura 4.3 WEP
59
Figura 4.4 Encriptación WEP
59
Figura 4.5 Encriptación WEP llave
60
VII
Figura 4.6 Encriptación WEP vector
60
Figura 4.7 Encriptación WEP cifrado
61
Figura 4.8 Encriptación WEP trama para enviar
61
Figura 4.9 Encriptación WEP resumen
62
Figura 4.10 Desencriptación
63
Figura 4.11 Proceso de la desencriptación
63
Figura 4.12 Proceso de la desencriptación completo
64
Figura 5.1 Equipos conectados al Access point
74
Índice de Tablas
Tabla 2.1Características de los Estándares inalámbricos para las WLAN
28
Tabla 2.2 Subcampos del campo FC
33
Tabla 2.3 Valores de los subcampos en las tramas de control
34
Tabla 2.4 Tramas MAC
34
VIII
INTRODUCCIÓN
Las redes dentro de la tecnología han ayudado en las comunicaciones entre usuarios y
corporativos, las redes nos permiten acceder a Internet, desde visitar sitios web, jugar en
línea, intercambiar información, hacer video llamadas y video conferencias.
Las redes WI-FI han adquirido popularidad por las ventajas que ofrecen, entre ellas la fácil
instalación, movilidad dependiendo de la intensidad de la señal, costo de mantenimiento
menor. Son pocas sus desventajas, aun así muchos usuarios no se enfocan en la seguridad
de las redes WI-FI, una de las causas es el desconocimiento del tema.
Se recomienda a los usuarios estar al día en el conocimiento de los riesgos y amenazas que
pueden sufrir sus redes inalámbricas y las herramientas que pueden ayudarlo a tener una red
segura.
En este proyecto manejaremos los conceptos de la red WI-FI, los riesgos amenazas a las
que están expuestos los usuarios y las herramientas para disminuirlas.
1
Capítulo I. Introducción a las redes inalámbricas
1.1 Redes inalámbricas
Las redes inalámbricas son aquellas que se comunican por un medio de transmisión no
guiado mediante ondas electromagnéticas. La transmisión y la recepción se realizan a
través de antenas.
Tienen ventajas como la rápida instalación de la red sin la necesidad de usar cableado,
permiten la movilidad y tienen menos costos de mantenimiento que una red convencional.
Clasificación
Según su cobertura, se pueden clasificar en diferentes tipos:
•
WPAN
•
WLAN
•
WMAN
•
WAN
1.1.1 WPAN (Wireless Personal Area Networks o Red Inalámbrica de Área Personal)
Es una red de computadoras que permite la comunicación entre distintos dispositivos.
Incluye redes inalámbricas de corto alcance que abarcan un área de algunas decenas de
metros. Este tipo de red se usa generalmente para conectar dispositivos
(por ejemplo,
impresoras, teléfonos celulares y electrodomésticos) o un asistente personal digital a una
computadora sin conexión por cables. También se pueden conectar de forma inalámbrica
dos ordenadores cercanos.
2
Se usan varios tipos de tecnología para las WPAN. La tecnología principal WPAN es
Bluetooth, lanzado por Ericsson en 1994. Ofrece una velocidad máxima de 1 Mbps con un
alcance máximo de unos treinta metros.
La tecnología Bluetooth, también conocida como IEEE 802.15.1, tiene la ventaja de tener
un bajo consumo de energía, algo que resulta ideal para usarla en periféricos de tamaño
pequeño.
Posibles equipos o dispositivos
Las diferentes demandas del servicio y los panoramas de uso hacen que WPAN acumule
distintos acercamientos hacia las funciones y capacidades que pueda tener. Algunos
dispositivos, como un simple sensor, pueden ser muy baratos, y tener a su vez funciones
limitadas. Otros pueden incorporar funciones avanzadas, tanto computacionales como de
red, lo cual los harán más costosos.
Deben preverse los siguientes puntos como importantes para su fácil escalabilidad:
•
Funcionalidad y complejidad
•
Precio
•
Consumo de energía
•
Tarifas para los datos
•
Garantía
•
Soporte para las interfaces
Los dispositivos más capaces pueden incorporar funciones multifunción que permiten el
acceso a múltiples redes.
Algunos de estos dispositivos pueden estar adheridos o usados como vestimenta para la
persona (por ejemplo sensores); otros podrían ser fijos o establecidos temporalmente con el
espacio personal (ejemplo; sensores, impresoras, y asistentes digitales personales o
conocido por sus siglas en ingles PDA que se significan Personal Digital Assistant).
3
1.1.2 WLAN (Wireless Local Area Network o Red Inalámbrica de Área Local)
Es un sistema de comunicación de datos inalámbrico flexible, muy utilizado como
alternativa a las redes LAN cableadas o como extensión de éstas. Utiliza tecnología de
radiofrecuencia que permite mayor movilidad a los usuarios al minimizar las conexiones
cableadas. Las WLAN van adquiriendo importancia en muchos campos, como almacenes o
para manufactura, en los que se transmite la información en tiempo real a una terminal
central. También son muy populares en los hogares para compartir el acceso a Internet
entre varias computadoras.
Características
•
Movilidad: permite transmitir información en tiempo real en cualquier lugar de la
organización o empresa a cualquier usuario. Esto supone mayor productividad y
posibilidades de servicio.
•
Facilidad de instalación: al no usar cables, se evitan obras para tirar cable por muros
y techos, mejorando así el aspecto y la habitabilidad de los locales, y reduciendo el
tiempo de instalación. También permite el acceso instantáneo a usuarios temporales
de la red.
•
Flexibilidad: puede llegar donde el cable no puede, superando mayor número de
obstáculos, llegando a atravesar paredes. Así, es útil en zonas donde el cableado no
es posible o es muy costoso: parques naturales, reservas o zonas escarpadas.
1.1.3 WMAN (Wireless Metropolitan Area Network o Red Inalámbrica de Área
Metropolitana)
También se conocen como bucle local inalámbrico o Wireless Local Loop (WLL). Las
WMAN se basan en el estándar IEEE 802.16. Los bucles locales inalámbricos ofrecen una
velocidad total efectiva de 1 a 10 Mbps, con un alcance de 4 a 10 kilómetros, algo muy útil
para compañías de telecomunicaciones. La mejor red inalámbrica de área metropolitana es
4
WiMAX, que puede alcanzar una velocidad aproximada de 70 Mbps en un radio de varios
kilómetros.
WiMAX significa interoperabilidad mundial para acceso por microondas. Es un estándar
inalámbrico metropolitano creado por las empresas Intel y Alvarion en 2002 y ratificado
por el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) denominado IEEE-802.16.
Con exactitud, WiMAX es la denominación comercial que el Foro WiMax le da a
dispositivos que cumplen con el estándar IEEE 802.16, para garantizar un alto nivel de
interoperabilidad entre estos dispositivos.
Las aplicaciones de WiMAX
Uno de los usos posibles de WiMAX consiste en brindar cobertura en la llamada área de
"última milla" (o "último kilómetro"), es decir, proveer acceso a Internet de alta velocidad
en áreas que las tecnologías por cable normales no cubren (como Protocolos de banda
ancha de Internet (DSL), cable o líneas T1 dedicadas) como se muestra en la Figura 1.1. Otra
posibilidad es utilizar WiMAX como una red de retorno entre dos redes inalámbricas
locales, como aquellas que usan el estándar Wi-Fi. En última instancia, WiMAX permitirá
que dos puntos de acceso se conecten para crear una red en malla.
Figura 1.1 Ejemplo de una WiMax
5
1.1.4 WAN (Wide Area Network o Red de Área Amplia)
Es un tipo de red de computadoras capaz de cubrir distancias desde unos 100km hasta unos
1000 Km., dando el servicio a un país o un continente. Un ejemplo de este tipo de redes
sería RedIRIS, Internet o cualquier red en la cual no estén en un mismo edificio todos sus
miembros (sobre la distancia hay discusión posible).
Muchas WAN son construidas por y para una organización o empresa particular y son de
uso privado, otras son construidas por los proveedores de Internet (ISP) para proveer de
conexión a sus clientes.
Hoy en día Internet proporciona WAN de alta velocidad, y la necesidad de redes privadas
WAN se ha reducido drásticamente mientras que la red privada virtual (VPN) que utilizan
cifrado y otras técnicas para hacer esa red dedicada aumentan continuamente.
Normalmente la WAN es una red punto a punto, es decir, red de paquete conmutado. Las
redes WAN pueden usar sistemas de comunicación vía satélite o de radio, es por esos que
se encuentra entre las Wi-Fi y la tecnología 3G como se muestra en la Figura 1.2. Fue la
aparición de los portátiles y los PDA la que trajo el concepto de redes inalámbricas.
Figura 1.2 Redes inalámbricas
6
1.2 Redes inalámbricas WLAN
Wireless Local Area Network (WLAN) se refiere a la comunicación de datos de manera
inalámbrica dentro de las redes LAN, utiliza la tecnología de radiofrecuencia que permite
mayor movilidad a los usuarios al minimizar las conexiones cableadas.
En el año de 1997, el organismo regulador IEEE publicó el estándar 802.11 dedicado a
redes LAN inalámbricas, el estándar 802 hace referencia al grupo de documentos que
describen las características de las LAN. Las redes WLAN surgieron a partir de que el
organismo americano encargado de regular las emisiones radioeléctricas (FCC), aprobó el
uso civil de la tecnología de transmisiones de espectro disperso conocido por sus siglas en
ingles SS que significa spread spectrum, pese a que en un principio lo prohibió por el uso
ampliado del espectro.
WLAN utilizan ondas de radio para llevar la información de un punto a otro sin necesidad
de un medio físico guiado. Al hablar de ondas de radio nos referimos normalmente a
portadoras de radio, sobre las que va la información, ya que realizan la función de llevar la
energía a un receptor remoto. Los datos a transmitir se superponen a la portadora de radio y
de este modo pueden ser extraídos exactamente en el receptor final.
Este proceso tiene como nombre modulación de la portadora por la información que está
siendo transmitida. Si las ondas son transmitidas a distintas frecuencias de radio, varias
portadoras pueden existir en igual tiempo y espacio sin interferir entre ellas. Para extraer
los datos el receptor se sitúa en una determinada frecuencia, frecuencia portadora,
ignorando el resto. En una configuración típica de LAN sin cable los puntos de acceso
conectan la red cableada de un lugar fijo mediante cableado normalizado. El punto de
acceso recibe la información, la almacena y la transmite entre la WLAN y la LAN
cableada. Un único punto de acceso (AP) puede soportar un pequeño grupo de usuarios y
puede funcionar en un rango de al menos treinta metros y hasta varios cientos. El AP es
normalmente colocado en alto pero podría colocarse en cualquier lugar en que se obtenga la
cobertura de radio deseada. El usuario final accede a la red WLAN a través de adaptadores.
Estos proporcionan una interfaz entre el sistema de operación de red del cliente, Network
7
Operating System (NOS) y las ondas, mediante una antena. La naturaleza de la conexión
sin cable es transparente a la capa del cliente.
Configuraciones de red para radiofrecuencia
En una red para radiofrecuencia las configuraciones pueden ser de muy diversos tipos y tan
simples o complejas como sea necesario. La más básica se da entre dos ordenadores
equipados con tarjetas adaptadoras para WLAN, de modo que pueden poner en
funcionamiento una red independiente siempre que estén dentro del área que cubre cada
uno. Esto es llamado red de igual a igual (peer to peer). Cada cliente tendría únicamente
acceso a los recursos del otro cliente pero no a un servidor central. Este tipo de redes no
requiere administración o pre-configuración.
Instalando un AP se puede doblar la distancia a la cual los dispositivos pueden
comunicarse, ya que estos actúan como repetidores. Desde que el punto de acceso se
conecta a la red cableada cualquier cliente tiene acceso a los recursos del servidor y además
gestionan el tráfico de la red entre los terminales más próximos. Cada AP puede servir a
varias máquinas, según el tipo y el número de transmisiones que tienen lugar. Existen
muchas aplicaciones en el mundo real con un rango de 15 a 50 dispositivos cliente con un
solo AP.
Los AP tienen un alcance finito, del orden de 150 m en lugares o zonas abiertas. En zonas
grandes como por ejemplo un campus universitario o un edificio es probablemente
necesario más de un AP. La meta es cubrir el área con células que solapen sus áreas de
modo que los clientes puedan moverse sin cortes entre un grupo de AP. Esto es llamado
roaming, el diseñador de la red puede elegir usar un Punto de Extensión (EP) para aumentar
el número de AP a la red, de modo que funcionan como tales pero no están enganchados a
la red cableada como los AP. Los EP funcionan como su nombre indica: extienden el
alcance de la red retransmitiendo las señales de un cliente a un AP o a otro EP. Los EP
pueden encadenarse para pasar mensajes entre un AP y clientes lejanos de modo que se
construye un puente entre ambos. Uno de los últimos componentes a considerar en el
equipo de una WLAN es la antena direccional. Por ejemplo: si se quiere una LAN sin cable
a otro edificio a 1 Km. de distancia. Una solución puede ser instalar una antena en cada
8
edificio con línea de visión directa. La antena del primer edificio está conectada a la red
cableada mediante un AP. Igualmente en el segundo edificio se conecta un AP, lo cual
permite una conexión sin cable en esta aplicación.
1.3 Medios de transmisión
Los medios de transmisión no guiados son los que no confinan las señales mediante ningún
tipo de cable, sino que las señales se propagan libremente a través del medio. Entre los
medios más importantes se encuentran el aire y el vacío.
1.3.1 Satélites o Microondas
En las microondas terrestres la altura de la antena permite que la señal viaje más lejos
además de evitar obstáculos de la superficie, este medio de transmisión sea utilizada para
dar servicios de comunicaciones a larga distancia. Las antenas se montan sobre torres que
son construidas sobre colinas, las señales se propagan en una dirección concreta, esto
significa que hacen falta dos frecuencias para una comunicación en dos sentidos (emisor y
receptor), estos elementos se combinan en un equipo denominado “transceptor”. Las
antenas deben estar perfectamente alineadas para que puedan captar correctamente las
señales como se muestra en la Figura 1.3.
Para incrementar la distancia de las microondas se usan los repetidores en cada antena, la
señal recibida pasa la señal a la antena siguiente. Una frecuencia mayor proporciona una
mayor velocidad de transmisión de datos. Se utilizan dos tipos de antenas, parabólicas y de
cornete, una “antena parabólica” se basa en la geometría de la parábola, el plato parabólico
funciona como un embudo, captando un amplio rango de ondas y dirigiéndolas a un punto
en común, las transmisiones de salida se radian a través de un cornete apuntando al disco.
Figura 1.3 Antena parabólica
9
En la antena cornete, las transmisiones de salida son radiadas hacia arriba deflexionadas
hacia afuera en una serie de estrechos paralelos mediante la cabeza curvada de la antena de
forma similar a la antena parabólica.
Figura 1.4 Antena cornete
Las microondas terrestres son usadas en comunicaciones punto a punto a corta distancia
entre edificios, utilizadas en aplicaciones como circuitos cerrados de televisión o conexión
de redes locales.
Las microondas satelitales son similares a las microondas terrestres, existen
satélites
orbitando alrededor de la tierra que actúa como una antena alta y como repetidor, los
satélites permiten que las señales viajen a diferentes continentes, ya que varias estaciones
pueden llegar a transmitir por medios de satélite y otras estaciones pueden recibir las
señales por medio de microondas. Las aplicaciones más comunes para este tipo de
microondas se encuentran la difusión de televisión, transmisiones telefónicas a larga
distancia y redes privadas.
Los satélites geocéntricos, se mueven a la misma velocidad que la rotación de la tierra, de
esta forma no se interrumpe las señales de transmisión y se mantiene en comunicación
constante, como se muestra en la Figura 1.5. Un solo satélite no es suficiente para abastecer
las comunicaciones, se necesitan tres satélites en orbita para una transmisión completa.
Figura 1.5 Satélite en orbita
10
Existe un retardo aproximado de un cuarto de segundo debido a la gran distancia que
recorre la señal de una estación terrestre a otra al pasar por un satélite, dichos errores
dificultan el registro de errores o una medición en el flujo de transmisión de datos.
1.3.2 Radio
Las aplicaciones de las ondas de radio las podemos encontrar en las difusiones de radio y
televisión y las redes de telefonía celular, las ondas de radio no tiene problemas de
propagación entre objetos opacos tales como paredes y puertas, y son menos sensibles a la
lluvia.
En estas frecuencias es necesario una asignación de una banda de frecuencia específica, uno
de los problemas que experimentan las ondas de radio, es la “perdida del camino”, donde la
señal puede perderse cuando la señal decae, como se muestra en la Figura 1.6.
Para que las señales de radio puedan llegar a los receptores, los niveles de transmisión de
potencia deben ser tan altos como sea posible o que tenga una cobertura limitada.
Figura 1.6 Radio
Otro problema que tienen las ondas de radio es el “efecto multicamino”, donde de un
trasmisor se mandan varias señales a un receptor, una señal asociada a un bit/símbolo
previo interfiere a las señales asociadas al siguiente bit/símbolo.
11
1.3.3 Rayos infrarrojos
Esta tecnología ha estado presente desde aplicaciones de fibra óptica, reproductores de
discos compactos, video grabadoras.
Las comunicaciones mediante infrarrojos se llevan acabo con transmisores y receptores,
estos deben estar alineados directamente o usando al reflexión de una superficie como el
techo de una habitación, como se muestra en la Figura 1.7.
El infrarrojo tiene una onda similar a la luz visible, se refleja en las superficies brillantes y
pasa a través del vidrio, pero no pasa de las paredes y objetos opacos. Las emisiones de
infrarrojo están limitadas a un solo espacio (distancias cortas) por lo cual se reduce las
interferencias en las aplicaciones de LAN inalámbrica.
Figura 1.7 Red infrarroja
Algunas de las interferencias que afectan a los rayos infrarrojos es la luz del ambiente, la
luz del sol, la luz que producen las fuentes de filamentos y las luces fluorecentes, ya que los
dispositivos receptores de los rayos infrarrojos reciben las radiaciones que estas emiten.
Para reducir el nivel de ruido, las señales pasan por un filtro óptico que atenúa las señales
de infrarrojo que están fuera de la banda de frecuencias de la señal transmitida.
12
1.3.4 Láser
Este medio de transmisión se encuentra a un en desarrollo, es unidireccional, en cada
edificio necesita una unidad inalámbrica óptica de las cuales constan de un transceptor
óptico con un transmisor (láser) y un receptor (fotodetector) para proveer una comunicación
bidireccional.
Entre los factores que intervienen en este medio es la lluvia y la nieve, aunque la niebla
densa le afecta más debido a que posee pequeñas gotas de agua suspendida que cambian las
características de la luz o impiden el pasaje de este.
Una solución es disminuir la distancia de los enlaces y la redundancia en dispositivos para
que tenga una mejor comunicación. Se mantiene en observación debido a perjuicios de la
salud a la exposición directa de la luz a los ojos.
1.4 Componentes
1.4.1 Access Point (Punto de Acceso)
Un punto de acceso inalámbrico o Wireless Access Point (WAP o AP)
en redes de
computadoras es un dispositivo que interconecta dispositivos de comunicación inalámbrica
para formar una red inalámbrica. Normalmente un WAP también puede conectarse a una
red cableada, y puede transmitir datos entre los dispositivos conectados a la red cable y los
dispositivos inalámbricos. Muchos WAPs pueden conectarse entre sí para formar una red
aún mayor, permitiendo realizar "roaming". Por otro lado, una red donde los dispositivos
cliente se administran a sí mismos - sin la necesidad de un punto de acceso - se convierte en
una red ad-hoc. Los puntos de acceso inalámbricos tienen direcciones IP asignadas, para
poder ser configurados.
Son los encargados de crear la red, están siempre a la espera de nuevos clientes a los que
dar servicios. El punto de acceso recibe la información, la almacena y la transmite entre la
WLAN (Wireless LAN) y la LAN cableada.
13
Un único punto de acceso puede soportar un pequeño grupo de usuarios y puede funcionar
en un rango de al menos treinta metros y hasta varios cientos. Este o su antena son
normalmente colocados en alto pero podría colocarse en cualquier lugar en que se obtenga
la cobertura de radio deseada.
1.4.2 CPE (Customer Premise Equipment / Tarjeta de acceso a la red inalámbrica)
El equipo local del cliente (CPE) es un equipo de telecomunicaciones usado tanto en
interiores como en exteriores para originar, encaminar o terminar una comunicación. El
equipo puede proveer una combinación de servicios incluyendo datos, voz, video y un host
de aplicaciones multimedia interactivos.
Son unidades terminales asociadas a equipamientos de telecomunicaciones, localizadas en
el lado del suscriptor y que se encuentran conectadas con el canal de comunicaciones del
proveedor o portador de información.
Históricamente, este término se refería al equipamiento situado en el extremo de la línea
telefónica del usuario, y normalmente era propiedad de la compañía de teléfono. Hoy en
día, sin embargo, prácticamente cualquier equipo de usuario final se puede denominar CPE,
y puede ser propiedad tanto del usuario como del proveedor.
Pero aunque puede ser propiedad de ambos, el CPE suele ser del usuario y se sitúa en la
conexión eléctrica del mismo o directamente en un enchufe. Los datos enviados por el
usuario son transmitidos desde el CPE o desde el Home Gateway (HE). El CPE está
conectado al ordenador a través de un puerto Ethernet, un concentrador/conmutador u otros
medios como interfaces USB, etc. También se puede utilizar un adaptador telefónico (Tel
Gateway) que permite la conexión de un teléfono analógico a través de la red eléctrica.
Las configuraciones del equipo especial del cliente varían entre vendedor y vendedor y
dependen de las necesidades del cliente. Toda configuración incluye equipo microondas
externo y equipo digital interno capaz de proveer modulación, demodulación, control y
funcionalidad de la interfaz del equipo especial del cliente. El equipo del cliente puede
añadirse a la red utilizando métodos de división de tiempo (time-division multiple access -
14
TDMA), división de frecuencia (frequency-division multiple access - FDMA) o división de
código (code-division multiple access – CDMA). Las interfaces de los equipos del cliente
cubriran el rango de señales digitales desde nivel 0 (DS-0), servicio telefónico (POTS),
10BaseT, DS-1 no estructurado, DS-1 estructurado, frame relay, ATM25, ATM serial sobre
T1, DS-3, OC-3 y OC-1.
Las necesidades de los clientes pueden variar entre grandes empresas (por ejemplo,
edificios de oficinas, hospitales, universidades), en las cuales el equipo microondas es
compartido por muchos usuarios, a tiendas en centros comerciales y residencias, en las que
serán conectadas oficinas utilizando 10BaseT y/o dos líneas telefónicas (POTS).
Obviamente diferentes requerimientos del cliente necesitarán diferentes configuraciones de
equipo y distintos costos.
EL CPE trabaja en la frecuencia de los 2.5 MHz, normalmente puede tener un alcance
diametral de varios kilómetros.
Estas tarjetas de red, pueden ser de dos tipos:
•
Interfaz de red inalámbrica USB.- Adaptador de red inalámbrica con conexión
USB que destaca por su alta velocidad y pequeño tamaño. Con este adaptador puede
conectar cualquier ordenador a una red inalámbrica con solo tener un puerto USB
libre. Es totalmente compatible con redes inalámbricas del estándar IEEE 802.11g
(hasta 54 Mb) y IEEE 802.11b (hasta 11 Mb) por lo que podrá conectarse a
cualquier tipo de red o router inalámbrico. Tiene un alcance típico de 35 a 100m en
interiores y de 100-300 m en exteriores.
•
Interfaz de red inalámbrica (PCI).- La tarjeta PCI inalámbrica de 54MbpsTEW423PI de TRENDnet se deshace de los alambres de su desktop y proporciona una
velocidad de 54Mbps para manejar aplicaciones intensivas de banda ancha. Cumple
con el estándar IEEE 802.11g, haciéndola compatible en retroceso con las redes
802.11b para tener una compatibilidad asegurada mientras se navega entre redes. El
acceso protegido Wi-Fi avanzado (WPA) y hasta 256-bit de encriptación WEP son
respaldados para proporcionar acceso seguro para su banco de datos.
15
Características
•
Utiliza la banda de frecuencia de 2.4 GHZ (DSSS), la cual cumple con requisitos
mundiales
•
Respalda a dispositivos inalámbricos IEEE 802.11g o 802.11b (11Mbps)
•
Cambio dinámico de velocidad de datos a 54, 48, 36, 24, 18, 12, 9 y 6Mbps para
802.11g
•
Cambio dinámico de velocidad de datos a 11, 5.5, 2 y 1Mbps para 802.11g
•
Soporta al modo ad-hoc (peer-to-peer) y al de infraestructura (Access Point)
•
Compatible con Windows 98(SE), ME, 2000, XP(SP1/SP2)
•
Soporta 64/128/256-bit protocolo de seguridad (WEP) y claves especiales (incluso
última versión)
•
Soporta Wi-Fi con acceso protegido
•
Interferencia baja y la alta susceptibilidad garantizan un funcionamiento confiable
•
Antena desmontable de 2dBi con conector hembra SMA reversible
•
Cobertura de distancia en el interior de 35 a 100 metros, exterior de 100 a 300
metros dependiendo del ambiente
•
Montaje de usuario sencillo y utilidades de diagnósticos
Figura 1.8 Estación de trabajo con wireless
16
1.4.3 Router inalámbrico
Un router inalámbrico comparte el mismo principio que un router tradicional. La diferencia
es que aquél permite la conexión de dispositivos inalámbricos (como estaciones Wi-Fi) a
las redes a las que el router está conectado mediante conexiones por cable (generalmente
Ethernet), como se muestra en la Figura 1.9.
Existen dos tipos de algoritmos de enrutamiento principales:
•
Los routers del tipo vector de distancias generan una tabla de enrutamiento que
calcula el “costo” (en términos de número de saltos) de cada ruta y después envían esta
tabla a los routers cercanos. Para cada solicitud de conexión el router elige la ruta
menos costosa.
•
Los routers del tipo estado de enlace escuchan continuamente la red para poder
identificar los diferentes elementos que la rodean. Con esta información, cada router
calcula la ruta más corta (en tiempo) a los routers cercanos y envía esta información en
forma de paquetes de actualización. Finalmente, cada router confecciona su tabla de
enrutamiento calculando las rutas más cortas hacia otros routers (mediante el algoritmo
de Dijkstra).
Figura 1.9 Red LAN con router
17
Algoritmo de Dijkstra
También llamado algoritmo de caminos mínimos, es un algoritmo para la determinación del
camino más corto dado un vértice origen al resto de vértices en un grafo dirigido y con
pesos en cada arista, como se muestra en la Figura 1.10. Su nombre se refiere a Edsger
Dijkstra, quien lo describió por primera vez en 1959.
La idea subyacente en este algoritmo consiste en ir explorando todos los caminos más
cortos que parten del vértice origen y que llevan a todos los demás vértices; cuando se
obtiene el camino más corto desde el vértice origen, al resto de vértices que componen el
grafo, el algoritmo se detiene. El algoritmo es una especialización de la búsqueda de costo
uniforme, y como tal, no funciona en grafos con aristas de costo negativo (al elegir siempre
el nodo con distancia menor, pueden quedar excluidos de la búsqueda nodos que en
próximas iteraciones bajarían el costo general del camino al pasar por una arista con costo
negativo).
Figura 1.10 Algoritmo de Dijkstra
18
1.5 Topologías inalámbricas
Se refiere a la disposición lógica de los dispositivos, ya que la conexión de las
computadoras se realiza mediante ondas de radio o luz infrarroja, actualmente.
Las topologías inalámbricas facilitan la operación en lugares donde las computadoras no
puede permanecer en un solo lugar, como en almacenes o en oficinas que se encuentren en
varios pisos.
1.5.1 Topología Ad hoc
Los dispositivos establecen enlaces punto a punto, y se comunican a través de esos enlaces
con dispositivos que se encuentren en su rango, como se muestra en la Figura 1.11.
Conocida como punto a punto ya que los dispositivos establecen este enlace, por medio del
cual los clientes inalámbricos puedan establecer una comunicación directa entre sí.
Al permitir que los clientes inalámbricos operen en modo ad hoc, en esta topología no es
necesario involucrar un punto de acceso central. Todos los nodos de una red ad hoc se
pueden comunicar directamente con otros clientes.
Figura 1.11 Diagrama de una Topología Ad hoc
19
1.5.2 Topología con infraestructura
Esta topología que se establece por un dispositivo que se encarga de centralizar las
comunicaciones: el cual se denomina Punto de Acceso (AP).
Los dispositivos cliente se conectan a los AP en lo que se denominan células, y pueden
intercambiar información con dispositivos conectados a su mismo AP. Por lo tanto, no
tienen que encontrase en el rango de alcance para poder comunicarse, como se muestra en
la Figura 1.12.
Al ser una comunicación centralizada, si se cae el AP ninguno de los dispositivos podrá
comunicarse entre sí.
La topología se basa en dos modos de funcionamiento:
• Modo Managed. Es el modo en el que la TR se conecta al PA para que éste último
le sirva de "concentrador". La TR sólo se comunica con el PA.
• Modo Master. Este modo es el modo en el que trabaja el PA, pero en el que también
pueden entrar las TRs si se dispone del firmware apropiado o de un ordenador que
sea capaz de realizar la funcionalidad requerida.
Figura 1.12 Diagrama de una Topología con infraestructura
20
1.5.3 Topología Mesh
Es aquella red en la que se mezcla las dos topologías Ad-hoc e infraestructura. Básicamente
son redes con topología de infraestructura, pero que permiten unirse a la red a dispositivos
que a pesar de estar fuera del rango de cobertura de los puntos de acceso están dentro del
rango de cobertura de alguna tarjeta de red que directamente o indirectamente está dentro
del rango de cobertura de un punto de acceso, como se muestra en la Figura 1.13.
Es una topología descentralizada ya que la comunicación y los dispositivos que intervienen
en la comunicación pueden compartir recursos y si se cae un nodo, no afecta a toda la red.
Figura 1.13 Diagrama de una Topología Mesh
21
1.6 Tecnologías inalámbricas
Las tecnologías inalámbricas dependen de ondas radio, microondas, y pulsos de luz
infrarroja para transportar las comunicaciones digitales sin cables entre los dispositivos de
comunicación.
1.6.1 Tipos de Tecnologías Inalámbricas
•
Microondas terrestres
Implica sistemas de microondas conectados a la tierra, que transmiten señales de radio alta
velocidad en una trayectoria directa entre estaciones de repetición espaciadas por alrededor
de unas 30 millas. Las antenas se colocan por lo general, en lo alto de los edificios, torres,
colinas y cumbres montañosas y son una vista familiar en muchas partes del país.
•
Satélites de comunicaciones
Utilizan radio de microondas como su medio de telecomunicación. Los satélites de
comunicación de órbita alta (HEO), se colocan en órbitas estacionarias geosíncronas
aproximadamente a 22,000 millas por encima del Ecuador. Son alimentados por panales
solares y pueden transmitir señales de microondas a una velocidad de varios de cientos
millones de bits por segundo.
Se utilizan para la transmisión alta de velocidad de grandes volúmenes de datos.
• Sistemas celulares y de comunicación personal (PCS): Todos ellos dividen un área
geográfica en áreas pequeñas, o células, por lo general de una o varias millas
cuadradas por zona. Cada célula tiene su propio transmisor de baja potencia o
dispositivo de antena de repetición de radio para transmitir llamadas de una célula a
otra.
• Web inalámbrica: Los accesos inalámbricos a Internet, Intranet y Extranets están
creciendo gracias a los dispositivos de infamación basados en Web.
•
LAN inalámbricas: Es una red de área local inalámbrica, que utiliza una o varias
tecnologías inalámbricas como la tecnología WI-FI.
22
Capítulo II. Redes WI-FI (Wireless Fidelity
o Fidelidad sin hilos)
2.1 Antecedentes históricos.
Las tecnologías inalámbricas de comunicaciones llevan conviviendo con nosotros desde
hace muchos años, nada menos que desde principios de los 90, aunque de manera un tanto
caótica en tanto que cada fabricante desarrollaba sus propios modelos, incomprensibles
para los demás.
A finales de los 90 compañías como Lucent, Nokia o Symbol Technologies se reúnan para
crear una asociación conocida como Wireless Ethernet Compatibility o Compatibilidad sin
hilos de Ethernet (WECA), que en 2003 pasó a llamarse Wi-Fi Alliance, cuyo objetivo era
no sólo el fomento de la tecnología Wi-Fi sino establecer estándares para que los equipos
dotados de esta tecnología inalámbrica fueran compatibles entre sí.
En abril de 2000 se establece la primera norma: Wi-Fi 802.11b, que utilizaba la banda de
los 2.4Ghz y que alcanzaba una velocidad de 11Mbps. Tras esta especificación llegó
802.11a, que generó algunos problemas entre Estados Unidos y Europa por la banda que se
utilizaba. Mientras que en Estados Unidos la banda de los 5GHz estaba libre, en Europa
estaba reservada a fines militares, situación que paralizó un tanto esta tecnología
inalámbrica, sobre todo teniendo en cuenta que la mayoría de los fabricantes de
dispositivos, norteamericanos en su mayor parte, tardaron en reaccionar ante la
imposibilidad de vender sus productos en el viejo continente.
Tras muchos debates se aprobó una nueva especificación, 802.11g, que al igual que la “b”
utilizaba la banda de los 2,4 GHz pero multiplicaba la velocidad hasta los 54Mbps.
23
Llegado el momento en que tres especificaciones diferentes conviven en el mercado, se da
el caso de que son incompatibles, por lo que el siguiente paso fue crear equipos capaces de
trabajar con las tres, saltando de unas a otras, y lanzado soluciones que se etiquetaban como
“multipunto”.
Cuando se da este caso la banda de los 5GHz, anteriormente reservada para usos militares,
se habilitó para usos civiles, lo que fue un gran adelanto no sólo porque es ese momento
ofrecía la mayor velocidad, sino porque no existían otras tecnología inalámbricas, como
Bluetooth, Wireless USB o ZigBee que utilicen la misma frecuencia.
Hoy estamos inmersos en la especificación 802.11n, que trabaja a 2,4GHz a una velocidad
de 108 Mbps, una velocidad que gracias a diferentes técnicas de aceleración, es capaz de
alcanzar 802.11g.
Una de las curiosidades de la especificación 802.11n es que los productos han llegado al
mercado antes de aprobarse el estándar, denominándose Draft-N, lo que hace referencia a
que están sujetos al borrador y no al estándar definitivo.
2.2 Concepto de WI-FI
Wi-Fi es un sistema de envío de datos sobre redes computacionales que utiliza ondas de
radio en lugar de cables, además es una marca de la Wi-Fi Alliance, anteriormente la
Wireless Ethernet Compatibility Alliance (WECA), la organización comercial que adopta,
prueba y certifica que los equipos cumplen los estándares 802.11.
Las redes inalámbricas son aquellas que se comunican por un medio de transmisión no
guiado mediante ondas electromagnéticas. La transmisión y la recepción se realizan a
través de antenas.
Tienen ventajas como la rápida instalación de la red sin la necesidad de usar cableado,
permiten la movilidad y tienen menos costos de mantenimiento que una red convencional,
como se muestra en la Figura 2.1.
24
Figura 2.1 Tecnología Wi-Fi
2.3 Ventajas y Desventajas
Para muchos negocios y usuarios es mantener la comunicación, una red sin cables resulta
muy cómodo para los usuarios, ya que si es necesario cambiar de lugar alguna máquina
resulta bastante cómodo y sencillo a cambiar una máquina con red cableada, ya que se
tendría q reubicar y distribuir el cableado dentro de la zona.
Se presentan las siguientes ventajas:
•
Movilidad: Obtención la información esta en tiempo real para la empresa o usuario
de la red. Esta ventaja proporciona aumento de posibilidades en servicio y
productividad de la empresa.
•
Facilidad de instalación: No es necesario cortar y extender
el cableado por las
oficinas (paredes y techo).
•
Flexibilidad: La señal de la red puede llegar donde los cables no pueden, como
cuando nos conectamos en el campo o en las escuelas que cuentan con red.
25
•
Reducción de costos: Al principio el costo inicial puede ser alto pero sus beneficios
son que poseen mayor tiempo de vida y menor gastos en instalaciones.
•
Topologías: Hacer cambios en las topología de la red es muy sencillo además es
igual en redes grandes y pequeñas.
Como se ha visto las redes WI FI presentan muchas ventajas en instalación, cambios de
máquina, movilidad de los dispositivos, pero como en todo, se presentan las desventajas
que posee.
Desventajas
• Elevado costo inicial: Esto hace que muchos usuarios desconfíen o duden del uso de
estas redes.
• Bajas velocidades en transmisión: Las redes con cable tiene más velocidad que las
WI-FI.
• Seguridad: Existe programas maliciosos que capturan paquetes que son enviados
dentro de estas redes, descifrando contraseñas y alterando información.
2.4 Estándar IEEE 802.11
Se basa en el marco de estándares que Ethernet. Esto garantiza un excelente nivel de
interoperatividad y asegura una implantación sencilla de las funciones y dispositivos de
interconexión Ethernet/WLAN.
El estándar 802.11 establece los niveles inferiores del modelo OSI (Open System
Interconnection) para las conexiones inalámbricas que utilizan ondas electromagnéticas.
• La capa física ofrece tres tipos de codificación de información.
• La capa de enlace de datos compuesta por dos subcapas: control de enlace lógico
(LLC) y control de acceso al medio (MAC).
26
La capa física define la modulación de las ondas de radio y las características de
señalización para la transmisión de datos mientras que la capa de enlace de datos define la
interfaz entre el bus del equipo y la capa física, en particular un método de acceso parecido
al utilizado en el estándar Ethernet, y las reglas para la comunicación entre las estaciones de
la red, como se muestra en la Figura 2.2. En realidad, el estándar 802.11 tiene tres capas
físicas que establecen modos de transmisión alternativos:
802.2
Capa
de enlace de
datos (MAC)
802.11
Capa física (PHY)
Infrarrojo, FHSS y DSS
Figura 2.2 Capa Física
El estándar IEEE 802.11 está en constante desarrollo. Existen varios grupos de trabajo
encargados de proponer y definir nuevas mejoras y apéndices al estándar WLAN.
El estándar 802.11 define varios métodos y tecnologías de transmisión para implantaciones
de LAN inalámbricas, como se muestra en la Tabla 2.1. Este estándar no sólo engloba la
tecnología de radiofrecuencia sino también la de infrarrojos. Asimismo, incluye varias
técnicas de transmisión como:
•
Modulación por saltos de frecuencia (FHSS)
•
Espectro de extensión de secuencia directa (DSSS)
•
Multiplexación por división en frecuencias octogonales (OFDM)
27
Tabla 2.1Características de los Estándares inalámbricos para las WLAN
ESTANDAR
802.11
802.11a
802.11b
802.11g
Ancho de Banda
2 Mbps
54 Mbps
11Mbps
54 Mbps
Espectro
2.4 Ghz
5 Ghz
2.4 Ghz
2.4 Ghz
802.11
802.11b
DSSS
DSSS
Compatibilidad
Incompatibilidad 802.11a
802.11b
802.11b
802.11g
802.11g
Modulación
FHSS
OFDM
DSSS
OFDM.
2.4.1 Nivel MAC
WI-FI define dos subniveles MAC: La función de coordinación distribuida (DCF) y la
función de coordinación puntual (PFC), como se muestra en la Figura 2.3.
Figura 2.3 Niveles MAC en el estándar WI-FI
28
Función de coordinación distribuida (DCF)
Se define función de coordinación distribuida, como la función que determina dentro de un
conjunto básico de servicios (BSS), cuándo una estación puede transmitir y/o recibir
unidades de datos de protocolo a nivel MAC a través del medio inalámbrico.
En el nivel inferior del subnivel MAC se encuentra la función de coordinación distribuida
y su funcionamiento se basa en técnicas de acceso aleatorias de contienda por el medio. El
tráfico que se transmite bajo esta funcionalidad es de carácter asíncrono ya que estas
técnicas de contienda introducen retardos aleatorios y no predecibles ni tolerados por los
servicios síncronos.
Las características de DCF se resumen como las siguientes:
• Utiliza MACA (CSMA/CA con RTS/CTS) como protocolo de acceso al medio.
• Reconocimientos necesarios ACKs, provocando retransmisiones si no se reciben.
• Utiliza el campo Duración/ID que contiene el tiempo de reserva para transmisión y
ACK ("reenvíame la trama 2" o "he recibido tu último mensaje, pero no puedo
recibir más hasta que termine de procesar los anteriores"). Esto quiere decir que
todos los nodos sabrán al escuchar cuando el canal vuelva a quedar libre.
• Implementa fragmentación de datos
• Concede prioridad a tramas mediante el espaciado entre tramas (IFS).
• Soporta Broadcast y Multicast sin ACKs.
Protocolo de acceso al medio CSMA/CA
El algoritmo básico de acceso a este nivel es muy similar al implementar en estándar IEEE.
802.3 y se le conoce como CSMA/CA. Este algoritmo funciona como se describe a
continuación:
29
1. Antes de transmitir información a una estación debe analizar el medio, o canal
inalámbrico, para determinar su estado (libre/ ocupado)
2. Si el medio no está ocupado por ninguna otra trama la estación ejecuta una acción
adicional llamada espacio entre tramas (IFS).
3. Si durante este intervalo temporal, o bien ya desde el principio, el medio se
determina ocupado, entonces la estación debe esperar hasta el final de la transacción
actual antes de realizar cualquier acción.
4. Una vez finalizada esta acción como consecuencia del medio ocupado la estación
ejecuta el algoritmo de Backoff, según el cual se determina una espera adicional y
aleatoria escogida uniformemente en un intervalo llamado ventana de contienda
(CW). El algoritmo de Backoff nos da un numero aleatorio y entero de ranuras
temporales y su función es la de reducir la probabilidad de colisión que es máxima
cuando varias estaciones están esperando a que le medio quede libre para transmitir.
5. Mientras se ejecuta la espera marcada por el algoritmo Backoff se continúa
escuchando el medio de tal manera que si el medio se determina libre durante un
tiempo de al menos IFS esta espera va avanzando temporalmente hasta que la
estación consume todas las ranura temporales asignadas.
Función de coordinación puntual
(PCF)
La función de coordinación Puntual (PCF); es un método de enlace opcional que se puede
implementar en una red con infraestructura. Se implementa encima de la función DCF y se
utiliza fundamentalmente en la transmisión sensible al tiempo, como se muestra en la
Figura 2.4.
Tiene un método de acceso por muestreo libre de contención centralizada, esto consiste en
que el AP realice el muestreo sobre las estaciones que pueden ser muestreadas, las
estaciones se muestrean una detrás de otra, enviando cualquier dato que tenga el AP.
30
Para dar prioridad a la función PCF sobre la DCF, se encuentran definidos otros conjuntos
de espacios entre tramas:
• PIFS: Si al mismo tiempo una estación quiere utilizar sólo DCF y un AP quiere
utilizar un PCF , el AP tiene prioridad.
• SIFS: Es el mismo que DCF.
Como se menciono anteriormente existe un problema para que un DCF vuelva a
incorporarse al medio, porque hay prioridad en el PCF sobre DCF. Para prevenir esto, se
encuentra un intervalo de repetición para cubrir tanto tráfico, llamado ”trama beacon” .
Figura 2.4 Ejemplo de intervalo de repetición
Durante el intervalo de repetición, el PC (Control de punto) puede enviar una trama de
muestreo, recibir datos, enviar un ACK , recibir un ACK o cualquier combinación de éstas.
Al final del periodo libre de contención, el PC envía un fin de CF (fin de libre de
contención) para permitir a las estaciones basadas en contención utilizar el medio, como se
muestra en la Tabla 2.2.
31
Los entorno inalámbrico son muy ruidosos, por eso se manejan tramas (denominada
igualmente paquete) estas si son corruptas tienen que ser retransmitidas.
El protocolo, por tanto recomienda la fragmentación; la división de una trama grande en
otras más pequeñas, es más eficiente reenviar una trama pequeña que una grande, como se
muestra en la Figura 2.5.
Figura 2.5 Trama de una MAC consta de nueve campos
• Control de trama (FC): FC ocupa 2 bytes y define el tipo de trama junto con alguna
otra información de control. En la tabla se describen los subcampos del FC
• D: Este campo define la duración de la transmisión que se utiliza para fijar el valor
vector de asignación de red (NAV). En una trama de control, este campo define la
identificación (ID) de la trama.
• Direcciones: hay cuatro campos de direcciones, cada uno de 6 bytes. El significado
de cada campo de dirección depende del valor de los subcampos ADS y DEDS.
• Control de secuencia: Este campo define el número de secuencia de la trama a
utilizar en el control de flujo.
• Cuerpo de la trama: este campo, puede tener entre 0 a 2312 bytes, contiene
información basada en el tipo y el subtipo definido en el campo FC.
• FCS .- Ocupa 4 bytes y contiene una secuencia de detección de errores CRC-32
32
Tabla 2.2 Subcampos del campo FC
Campo
Explicación
Versión
La versión actual es la 0
Tipo
Tipo de Información: gestión (00), control(01) o datos
(10)
Subtipo
Subtipo de cada tipo (véase la tabla 2.14)
A DS
Valor de los campos
DE DS
Valor de los campos
Más Flags
Cuando vale 1, significa más fragmentos
Reintento
Cuando vale 1, significa trama retransmitida
Gestión de potencia
Cuando vale 1, significa que una estación está en modo de
gestión de potencia.
Más datos
Cuando vale 1, significa que una estación tiene más datos
para enviar
WEP
Intimidad equivalente en cable (cifrado implementado)
Rsvd
Reservado
Tipos de tramas
Una LAN inalámbrica definida por el IEEE 802.11 tiene tres categorías de tramas:
•
Trama de gestión- Se utilizan para la comunicación inicial entre las estaciones y los
puntos de acceso.
•
Tramas de control- Se utilizan para el acceso al canal y para las tramas de
configuración.
Para las tramas de control, el valor del campo tipo es 01; el valor de los campos subtipo
para las tramas que se han descrito se encuentran en la siguiente tabla.
33
Tabla 2.3 Valores de los subcampos en las tramas de control
•
Subtipo
Significado
1011
Petición de envío (RTS)
1100
Lista para enviar (CTS)
1101
Confirmación (ACK)
Trama de datos- Se utilizan para transportar datos e información de control.
Mecanismos de direccionamiento
Para WI-FI, el mecanismo de direccionamiento maneja cuatro casos, definidos por el valor
de los dos campos ADS y DEDS, como se muestra en la Tabla 2.4. Cada valor puede ser 0
o 1, lo que da lugar a cuatro situaciones diferentes, la interpretación de las cuatro
direcciones (dirección 1 a 4) en la trama MAC depende del valor de estos campos.
Tabla 2.4 Tramas MAC
ADS
DEDS Dirección 1
Dirección 2
Dirección 3
Dirección 4
0
0
Destino
Origen
ID de BSSS
N/A
0
1
Destino
AP emisor
Origen
N/A
1
0
AP emisor
Origen
destino
N/A
1
1
AP receptor
AP emisor
Destino
Origen
La dirección 1 es siempre la dirección del siguiente dispositivo. La dirección 2 es siempre
la dirección del dispositivo anterior. La dirección 3 es la dirección de la estación final si no
está definida por la dirección 1. La dirección 4 es la dirección de la estación fuente original
si no es la misma que la dirección 2.
•
Caso 1: 00. En este caso, A DS= 0 y DE DS = 0. Esto significa que la trama no va hacia
el sistema de distribución (A DS =0) y no viene de un sistema de distribución (DE
34
ES=0). La trama va desde una estación BSS
a otra sin pasar por el sistema de
distribución. La trama ACK debería ser enviada a emisor original.
•
Caso 2: 01. En este caso A DS = 0 Y DE DS = 1. Esto significa que la trama viene de
un sistema de distribución (DE DS = 1). La trama proviene un AP y va a una estación.
La trama ACK debería ser enviado al AP.
•
Caso 3: 10. En este caso, A DS = 1 Y DE ES = 0. Esto significa que la trama va hacia
un sistema de distribución (A DS = 1). La trama va de una estación a un AP. El ACK se
envía a la estación original.
•
Caso 4: 11. En este caso, A DS = 1 y DE ES = 0. Este es el caso en el que el sistema de
distribución es también inalámbrica. La trama va de un AP a otro AP en un sistema de
distribución inalámbrico. No se necesita definir las direcciones si el sistema de
distribución es una LAN basada en cable debido que la trama en estos casos tiene el
formato de la trama de una LAN que utiliza el cable. Aquí se necesita cuatro
direcciones para definir al emisor original, el destino final, y los dos AP intermedios.
Figura 2.6 Casos de tramas
35
2.4.2 Nivel Físico
El nivel físico en cualquier red define la modulación de las ondas de radio y las
características de la señal para la transmisión de datos. La norma especifica las dos
posibilidades para la transmisión en radiofrecuencia: Espectro de extensión de la
lupulización de Frecuencia conocido por sus siglas en ingles FHSS y Espectro de extensión
de la secuencia directa conocido por sus siglas en ingles DSSS, como se muestra en la
Figura 2.7. Ambas arquitecturas están definidas para operar en la banda 2.4 GHz, ocupando
típicamente 83 MHz . Para DSSS se utiliza una modulación DBPSK (Differential Binary
Phase Shift Keying) o DQPSK (Differential Quadrature Phase Shift Keying); para FHSS se
utiliza FSK (Frecuency Shift Keying) Gaussiana de 2 o 4 niveles.
Capa física
(PHY)
DSSS FHSS Infrarrojo
Figura 2.7 Nivel físico
• DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum)
El espectro ensanchado por secuencia directa también conocido en comunicaciones móviles
como DS-CDMA (acceso múltiple por división de código en secuencia directa), es uno de
los métodos de modulación en espectro ensanchado para transmisión de señales digitales
sobre ondas radiofónicas que más se utilizan.
El espectro ensanchado por secuencia directa es una técnica de modulación que utiliza un
código de pseudorruido para modular directamente una portadora, de tal forma que
aumente el ancho de banda de la transmisión y reduzca la densidad de potencia espectral
(es decir, el nivel de potencia en cualquier frecuencia dada).
La señal resultante tiene un espectro muy parecido al del ruido, de tal forma que a todos
los radiorreceptores les parecerá ruido menos al que va dirigida la señal.
36
En esta técnica se genera un patrón de bits redundante (señal de chip) para cada uno de los
bits que componen la señal. Cuanto mayor sea esta señal, mayor será la resistencia de la
señal a las interferencias. El estándar IEEE 802.11 recomienda un tamaño de 11 bits, pero
el óptimo es de 100. En recepción es necesario realizar el proceso inverso para obtener la
información original.
La secuencia de bits utilizada para modular los bits se conoce como secuencia de Barker
(también llamado código de dispersión o PseudoNoise). Es una secuencia rápida diseñada
para que aparezca aproximadamente la misma cantidad de 1 que de 0.
Un ejemplo de esta secuencia es el siguiente. +1-1+1+1-1+1+1+1-1-1-1-1 Solo los
receptores a los que el emisor haya enviado previamente la secuencia podrán recomponer la
señal original. Además, al sustituir cada bit de datos a transmitir, por una secuencia de 11
bits equivalente, aunque parte de la señal de transmisión se vea afectada por interferencias,
el receptor aún puede reconstruir fácilmente la información a partir de la señal recibida.
Las frecuencias vienen comprendidas entre 2.412 y 2.484 GHz. Estas son divididas en
canales (puede variar según legislación de cada país).
Canal 01: 2.412 GHz Canal 02: 2.417 GHz Canal 03: 2.422 GHz Canal 04: 2.427 GHz
Canal 05: 2.432 GHz Canal 06: 2.437 GHz Canal 07: 2.442 GHz Canal 08: 2.447 GHz
Canal 09: 2.452 GHz Canal 10: 2.457 GHz Canal 11: 2.462 GHz Canal 12: 2.467 GHz
Canal 13: 2.472 GHz Canal 14: 2.484 GHz
Para cada canal es necesario un ancho de banda de unos 22 MHz para poder transmitir la
información, por lo que se produce un inevitable solapamiento de los canales próximos. Si
tenemos que poner algunos puntos de acceso cercanos inevitablemente, deberíamos
separarlos lo suficiente siendo recomendable usar canales que no se solapen. 2, 7 y 12 otra
posibilidad seria 3, 8 y 13 otra 4, 9 y 14 por ultimo 1, 8 y 14.
La técnica de DSSS podría compararse con una multiplexación en frecuencia.
• FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum)
37
El espectro ensanchado por salto de frecuencia es una técnica de modulación en espectro
ensanchado en el que la señal se emite sobre una serie de radiofrecuencias aparentemente
aleatorias, saltando de frecuencia en frecuencia sincrónicamente con el transmisor. Los
receptores no autorizados escucharán una señal ininteligible. Si se intentará interceptar la
señal, sólo se conseguiría para unos pocos bits. Una transmisión en espectro ensanchado
ofrece tres ventajas principales:
1. Las señales en espectro ensanchado son altamente resistentes al ruido y a la
interferencia.
2. Las señales en espectro ensanchado son difíciles de interceptar. Una transmisión de
este tipo suena como un ruido de corta duración, o como un incremento en el ruido
en cualquier receptor, excepto para el que esté usando la secuencia que fue usada
por el transmisor.
3. Transmisiones en espectro ensanchado pueden compartir una banda de frecuencia
con muchos tipos de transmisiones convencionales con mínima interferencia.
Su principal desventaja es su bajo ancho de banda.
La tecnología de espectro ensanchado por salto en frecuencia (FHSS) consiste en transmitir
una parte de la información en una determinada frecuencia durante un intervalo de tiempo
llamada dwell time e inferior a 400 ms. Pasado este tiempo se cambia la frecuencia de
emisión y se sigue transmitiendo a otra frecuencia. De esta manera cada tramo de
información se va transmitiendo en una frecuencia distinta durante un intervalo muy corto
de tiempo.
El orden en los saltos en frecuencia se determina según una secuencia pseudoaleatoria
almacenada en unas tablas, y que tanto el emisor y el receptor deben conocer. Si se
mantiene la sincronización en los saltos de frecuencias se consigue que, aunque en el
tiempo se cambie de canal físico, a nivel lógico se mantiene un solo canal por el que se
realiza la comunicación.
38
Esta técnica también utiliza la zona de los 2.4 GHz, la cual organiza en 79 canales con un
ancho de banda de 1 MHz cada uno. El número de saltos por segundo es regulado por cada
país, así, por ejemplo, Estados Unidos fija una tasa mínima de saltas de 2.5 por segundo.
El estándar IEEE 802.11 define la modulación aplicable en este caso. Se utiliza la
modulación en frecuencia FSK (Frequency Shift Keying), con una velocidad de 1 Mbps
ampliable a 2Mbps.
En la revisión del estándar, la 802.11b, esta velocidad también ha aumentado a 11 Mbps.
La técnica FHSS seria equivalente a una multiplexación en frecuencia.
• Infrarrojo
La norma 802.11 no ha desarrollado en profundidad la transmisión sobre infrarrojo y solo
menciona las características principales de la misma: transmisión infrarroja difusa; el
receptor y el transmisor no tienen que estar dirigidos uno contra el otro y no necesitan una
línea de vista (line-of-sight) limpia; rango de unos 10 metros (solo en edificios); 1 y 2 Mbps
de transmisión; 16-PPM ( Pulse Positioning Modulation ) y 4-PPM; 850 a 950 nanómetros
de rango (frente al 850 a 900 nm que establece IrDA); potencia de pico de 2W.
39
Capítulo III. Ataques y riesgos de la red WI-FI
3.1 Falta de seguridad
Las ondas de radio tienen en sí mismas la posibilidad de propagarse en todas las
direcciones dentro de un rango relativamente amplio. Es por esto que es muy difícil
mantener las transmisiones de radio dentro de un área limitada. La propagación radial
también se da en tres dimensiones. Por lo tanto, las ondas pueden pasar de un piso a otro en
un edificio con un alto grado de atenuación.
Es el hecho de que la información de una PC conectada a una WLAN sea accesible desde
otra computadora, obliga a que sean analizadas las opciones de seguridad, para evitar que
extraños puedan ver datos que no les corresponde. En realidad, es usual no hallar ninguna
medida de protección. Es importante destacar que las WLAN son fáciles de detectar, ya que
revelan su presencia estando en actividad.
3.2 War-driving (Búsqueda de redes inalámbricas Wi-Fi desde un vehículo en
movimiento)
Se realiza habitualmente con un dispositivo móvil, como un ordenador portátil o un
Asistente Digital Personal (PDA). El método es realmente simple: el atacante simplemente
pasea con el dispositivo móvil y en el momento en que detecta la existencia de la red, se
realiza una análisis de la misma.
Para realizar el Wardriving se necesitan realmente pocos recursos. Los más habituales son
un ordenador portátil con una tarjeta inalámbrica, un dispositivo de sistema de
40
Posicionamiento Global (GPS) para ubicarlo en un mapa y el software apropiado (AirSnort
para Linux, BSD- AriTools para BSD o NetStumbler para Windows).
Algunos software revelan las redes inalámbricas inseguras que están disponibles y a veces
permiten que las personas accedan a Internet.
3.3 Riesgos de seguridad
Existen muchos riesgos que surgen de no asegurar una red inalámbrica de manera
adecuada:
•
La intercepción de datos es la práctica que consiste en escuchar las transmisiones de
varios usuarios de una red inalámbrica.
•
El crackeo es un intento de acceder a la red local o a Internet.
•
La interferencia de transmisión significa enviar señales radiales para interferir con
tráfico.
•
Los ataques de denegación de servicio inutilizan la red al enviar solicitudes falsas.
3.3.1 Intercepción de datos
Una red inalámbrica es insegura de manera predeterminada. Esto significa que está abierta
a todos y cualquier persona dentro del área de cobertura del punto de acceso puede
potencialmente escuchar las comunicaciones que se envían en la red. En el caso de un
individuo, la amenaza no es grande ya que los datos raramente son confidenciales, a menos
que se trate de datos personales. Sin embargo, si se trata de una compañía, esto puede
plantear un problema serio.
3.3.2 Crackeo
Consiste en romper las barreras que impiden conseguir o manipular algo. Si hablamos de
software crackear consiste, básicamente, en modificar el código fuente de un software para
fines variados, pero generalmente para poder copiarlo o desprotegerlo. Si hablamos de la
41
cultura de empresa. El crackeo consistiría en conseguir las claves culturales de una
compañía con el fin de poder implantarla en otra compañía.
3.3.3 Interferencias de transmisión
Las ondas radiales que emiten las redes WI-FI son sensibles a la interferencia.
Una señal se puede interferir fácilmente con una transmisión de radio que tenga una
frecuencia cercana a la utilizada por la red inalámbrica.
Este tipo de problemas es común en las redes domésticas o incluso en las redes de área
publica que no tenga protección.
Existen aparatos que pueden intervenir la señal de las redes inalámbricas, los hornos de
microondas, teléfonos inalámbricos y choques entre otras redes inalámbricas cercanas.
3.4 Amenazas
Usuarios como empresas están expuestos a los ataques, una amenaza es la acción específica
que aprovecha una vulnerabilidad para crear un problema de seguridad; entre ambas existe
una estrecha relación: sin vulnerabilidades no hay amenazas, y sin amenazas no hay
vulnerabilidades.
La mayoría de los usuarios de redes inalámbricas, no enfocan su atención a la seguridad de
las mismas, en ocasiones no le importan, no se dan cuentan o es apropósito.
Otra amenaza son los programas maliciosos, estos programas buscan afectar a otros
usuarios como la obtención o alteración de la información, usar de forma ilícita recursos
del sistema, como muchas redes inalámbricas están a la vista (sobre todo las domesticas)
personas ajenas pueden acceder y utilizar la señal de la red.
42
Aunque sean redes inalámbricas también esta expuestos a amenazas físicas, los módems
inalámbricos pueden sufrir fallas eléctricas como las descargas o en apagones de luz, la
ubicación del dispositivo debe tomarse en cuenta ya que en el hogar u oficina en tiempos de
lluvia pueden sufrir de goteras.
3.4.1 Denegación del servicio
Se conoce como ataque de denegación de servicio al envío de información para afectar una
red inalámbrica.
Método de acceso a la red del estándar 802.11 se basa en el protocolo CSMA/CA, que
consiste en esperar hasta que la red este libre antes de transmitir las tramas de datos. Una
vez que se establece la conexión, una estación se debe vincular a un punto de acceso para
poder enviarle paquetes.
Un hacker puede fácilmente enviar paquetes a una estación solicitándole que se desvincule
de una red. Asimismo, conectarse a redes inalámbricas consume energía. Incluso cuando
los dispositivos inalámbricos periféricos tengan características de ahorro de energía, un
hacker puede llegar a enviar suficientes datos cifrados a un equipo como para
sobrecargarlo, como se muestra en la Figura 3.1.
Muchos periféricos portátiles, como los PDA y ordenadores portátiles, tienen una duración
limitada de batería. Por lo tanto, un hacker puede llegar a provocar un consumo de energía
excesivo que deje al dispositivo inutilizable durante un tiempo. Esto se denomina ataque de
agotamiento de batería.
43
Figura 3.1 Ejemplo denegación del servicio
3.4.2 Phishing (Delito informático que se usa mediante la ingeniería social para la
obtención de información)
Es un tipo de delito dentro del ámbito de las estafas cibernéticas, y que se comete mediante
el uso de un tipo de ingeniería social caracterizado por intentar adquirir información
confidencial de forma fraudulenta (como puede ser una contraseña o información detallada
sobre tarjetas de crédito u otra información bancaria). El estafador, conocido como phisher,
se hace pasar por una persona o empresa de confianza en una aparente comunicación oficial
electrónica, por lo común un correo electrónico, o algún sistema de mensajería instantánea
o incluso utilizando también llamadas telefónicas.
Dado el creciente número de denuncias de incidentes relacionados con el phishing se
requieren métodos adicionales de protección. Se han realizado intentos con leyes que
castigan la práctica, campañas para prevenir a los usuarios y con la aplicación de medidas
técnicas a los programas.
En esta modalidad de fraude, el usuario malintencionado envía millones de mensajes falsos
que parecen provenir de sitios Web reconocidos o de su confianza, como su banco o la
44
empresa de su tarjeta de crédito. Dado que los mensajes y los sitios Web que envían estos
usuarios parecen oficiales, logran engañar a muchas personas haciéndoles creer que son
legítimos. La gente confiada normalmente responde a estas solicitudes de correo
electrónico con sus números de tarjeta de crédito, contraseñas, información de cuentas u
otros datos personales.
Para que estos mensajes parezcan aun más reales, el estafador suele incluir un vínculo falso
que parece dirigir al sitio Web legítimo, pero en realidad lleva a un sitio falso o incluso a
una ventana emergente que tiene exactamente el mismo aspecto que el sitio Web oficial.
Estas copias se denominan "sitios Web piratas". Una vez que el usuario está en uno de estos
sitios Web, introduce información personal sin saber que se transmitirá directamente al
delincuente, que la utilizará para realizar compras, solicitar una nueva tarjeta de crédito o
robar su identidad.
3.4.3 Spyware (Programa espía)
Un programa espía, es un software que se instala furtivamente en una computadora para
recopilar información sobre las actividades realizadas en ella. La función más común que
tienen estos programas es la de recopilar información sobre el usuario y distribuirlo a
empresas publicitarias u otras organizaciones interesadas, pero también se han empleado en
organismos oficiales para recopilar información contra sospechosos de delitos, como en el
caso de la piratería de software. Además pueden servir para enviar a los usuarios a sitios de
Internet que tienen la imagen corporativa de otros, con el objetivo de obtener información
importante. Dado que el spyware usa normalmente la conexión de una computadora a
Internet para transmitir información, consume ancho de banda, con lo cual, puede verse
afectada la velocidad de transferencia de datos entre dicha computadora y otras conectadas
a Internet.
Entre la información usualmente recabada por este software se encuentran: los mensajes,
contactos y la clave del correo electrónico; datos sobre la conexión a Internet, como la
dirección IP, el DNS, el teléfono y el país; direcciones web visitadas, tiempo durante el cual
el usuario se mantiene en dichas web y número de veces que el usuario visita cada web;
45
software que se encuentra instalado; descargas realizadas; y cualquier tipo de información
intercambiada, como por ejemplo en formularios, con sitios web, incluyendo números de
tarjeta de crédito y cuentas de banco, contraseñas, etc.
•
Cambio de la página de inicio, la de error y búsqueda del navegador.
•
Aparición de ventanas "pop-ups", incluso sin estar conectados y sin tener el navegador
abierto, la mayoría de temas pornográficos y comerciales (por ejemplo, la salida al
mercado de un nuevo producto).
•
Barras de búsquedas de sitios como la de Alexa, Hotbar, MyWebSearch, FunWeb,
etc...; que no se pueden eliminar.
•
Creación de carpetas tanto en el directorio raíz, como en "Archivos de programas",
"Documents and Settings" y "WINDOWS".
•
Modificación de valores de registro.
•
La navegación por la red se hace cada día más lenta, y con más problemas.
•
Es notable que tarda más en iniciar el computador debido a la carga de cantidad de
software spyware que se inicia una vez alterado el registro a los fines de que el
spyware se active al iniciarse.
•
Al hacer click en un vínculo y el usuario retorna de nuevo a la misma página que el
software espía hace aparecer.
•
Botones que aparecen en la barra de herramientas del navegador y no se pueden quitar.
•
Aparición de un mensaje de infección no propio del sistema, así como un enlace web
para descargar un supuesto antispyware.
•
Al acceder a determinados sitios sobre el escritorio se oculta o bloquea tanto el panel
de control como los iconos de programas.
•
Denegación de servicios de correo y mensajería instantánea.
3.4.4 Riesgos físicos
En la actualidad la tecnología inalámbrica ha avanzado mucho, pero dicha tecnología
también tiene sus desventajas, dichas desventajas pueden traer riegos a nuestra red, y un
mal funcionamiento de la misma.
46
Uno los riegos que puede haber en una red inalámbrica es la mala ubicación de los
dispositivos.
Si tomamos en cuenta que los dispositivos para una red inalámbrica se comunican por radio
frecuencia, la mala ubicación un punto de acceso (access point), si hay muros o mucha
distancia entre este y la tarjeta inalámbrica de cada computadora, la conexión podría ser
escasa o muy lenta.
Esto se ve también en la conexión que se tiene entre antenas de gran alcance, si no
calculamos bien las distancias y la señal no abarca lo que necesitamos, la conexión
simplemente no se dará, por este motivo es importante planear con anterioridad dichas
conexiones, así sabremos si necesitamos algún equipo adicional y que costo en verdad
tendrá nuestra red inalámbrica.
Otro de los riesgos que podemos puntualizar es la ubicación del o los equipos, que se
utilizan, esto es, si están expuestos a calor, humedad, golpes, lluvia. El equipo debe estar
perfectamente protegido del clima, y no dejar expuesto al alcance de cualquier persona, que
podría ser dañado o sea víctima de vandalismo.
El siguiente riesgo es el de conexión eléctrica, si los equipos no están protegidos contra la
variación de voltaje o el fallo del mismo, pueden dañar los equipos y dejar de funcionar, en
estos casos se recomienda siempre tener la protección adecuada, desde un regulador hasta
UPS, ya que dichas variaciones de voltaje pueden causar fallas en los equipos.
47
Capítulo IV. Seguridad en la Red WI-FI
4.1 Políticas de seguridad
La constante renovación de las Tecnologías de la Información y la pronta puesta en práctica
de la mismas, así como las crecientes expectativas ante los nuevos retos que deberán
afrontarse en un futuro casi inmediato, facilitan que aparezcan nuevos puntos de peligro. Para
conseguir un entorno de red seguro no es suficiente mezclar protocolos, métodos y
algoritmos en un mosaico de seguridad. Por desgracia, las estadísticas nos remiten, en los
entornos más débil de la seguridad de un entramado informático este no suele ser evidente
hasta que resulta ser demasiado tarde. Para ser efectiva, la seguridad del sistema tiene que
aplicarse como un todo, al tiempo que también necesita que esté bien diseñada, es decir,
completa y fácil de mantener.
Los
sistemas
bien
diseñados
van acompañados de políticas de
seguridad que,
posteriormente, se descomponen en directivas, que indican cómo, cuándo y a qué nivel se
deben aplicar las distintas medidas de seguridad disponibles. Además, otro de los aspectos
prioritarios en el diseño de cualquier política de seguridad debe dirigirse a facilitar al
máximo la vida de los sufridos administradores de red a la hora de gestionar las distintas
soluciones que se engloban en la política de seguridad adoptada.
Lo primero que hay que entender en su totalidad es la naturaleza del problema que se quiere
resolver y cuál es la mejor forma de solucionarlo, usando las tecnologías disponibles.
Después se puede diseñar e implantar un escenario con arreglo a una serie de soluciones de
seguridad estándar o combinar diferentes tipos de soluciones que mejor resuelvan un
determinado problema.
48
Políticas de seguridad
Debemos dejar claro que cualquier sistema informático es susceptible de ser atacado o
dañado. Es lo que se entiende por vulnerabilidad. Cualquier red puede ser objeto de
ataques.
Por política de seguridad se entiende aquel documento en el que se identifican las
necesidades específicas y los procedimientos a seguir en materia de seguridad, teniendo
siempre en cuenta las condiciones y circunstancias propias de cada organización. En
dicho documento tiene que tener cabida toda aquella información que identifique
claramente los puntos que se han de proteger estableciendo un riguroso orden de prioridad
en función de
su mayor o menor impacto en la continuidad y disponibilidad de los
servicios que se ofrezca al usuario.
Con este proceder se reduce al máximo el posible error de proteger áreas de nuestra
infraestructura tecnológica intrascendentes de cara a la productividad del mismo, mientras
se dejan al descubierto otras que resultan mucho más críticas para la buena marcha del
negocio. Además, se ha de asegurar la confidencialidad de los datos, la integridad de la red
y la autenticidad de los usuarios con derechos de acceso.
Teniendo en mente todas estas facetas de actuación, se podrá determinar la mejor estrategia
de seguridad para garantizar un lógico nivel de protección de nuestro negocio. Pero no
basta con crear una política de seguridad, sino que hay que comunicarla bien a los
miembros del grupo, con el fin de evitar en lo posible los inconvenientes que estos puedan
causar.
Por tanto, una política de seguridad no consiste en un simple proceso para analizar,
controlar o eliminar la exposición de una empresa a determinados riesgos. Al contrario, es
una forma de determinar el impacto de los riesgos sobre la rentabilidad de la compañía.
Una política de seguridad no es la simple fusión de muchos elementos independientes si no
la creación de un entorno de protección.
49
Las políticas deben ser:
• Apoyadas por los directivos.
• Únicas.
• Claras (explícitas).
• Concisas (breves).
• Bien estructuradas.
• Servir de referencia.
• Escritas.
• Dadas a conocer.
• Entendidas por los usuarios.
• Firmadas por los usuarios.
• Mantenerse actualizadas.
Elementos de una política de seguridad
La adquisición de dispositivos de seguridad resulta sencilla. Sin embargo, resulta más
difícil saber cómo y qué es necesario proteger y qué controles deben aplicarse.
Para la elaboración de la política de seguridad, el primer paso es hacer una relación de
los aspectos sensibles, tanto físicos como lógicos.
Una vez realizada esta
lista se pondera cada uno de ellos con un peso específico, y se
calcula la posibilidad de que sea vulnerado, ya sea por ataques intencionados o por
causas meramente accidentales.
Conocer los puntos a proteger es otro punto de vital importancia a la hora de establecer
normas de seguridad. También es importante definir los usuarios que van a proteger cada
recurso porque no todos los usuarios deben tener acceso a todos los recursos del sistema.
50
Por norma general, toda política de seguridad debe proteger todos los elementos de la red
interna, incluyendo hardware, software y datos, de cualquier intento de acceso no
autorizado desde el exterior o el interior.
Con respecto a las amenazas procedentes de los propios usuarios internos, antes de
promover cualquier acción de protección adicional, los actuales sistemas operativos de
red ofrecen numerosas
herramientas
para configurar
un entorno
de actuación
suficientemente seguro. Una vez afianzada la seguridad interna ante posibles acciones
maliciosas de los usuarios internos, y tras un exhaustivo análisis de las necesidades de
cada entorno en función de las actividades y requerimientos de su negocio, los principales
esfuerzos deberán concentrase en los puntos más sensibles y vulnerables a sufrir un ataque.
Ya que actualmente es imposible ofrecer un servicio o negocio al margen de la Red, nuestra
primera prioridad será proteger convenientemente las vías de conexión a la misma.
Otra medida fundamental es establecer la prohibición del uso de modems que tengan
habilitada la capacidad de llamada entrante. Como máximo valuarte en la defensa
perimetral tenemos los firewalls en sus distintas variantes tecnológicas. No obstante,
para incrementar el nivel de protección de los equipos que residan en el perímetro,
conviene adoptar otra serie de medidas complementarias, como la exploración periódica
de los puertos de todo el perímetro en busca de posibles problemas, la monitorización de
router en alerta de tráfico sospechoso o la reducción al mínimo de los servicios TCP/IP
ofrecidos por cada sistema.
La funcionalidad de la propia intranet de la organización es una cuestión que merece toda la
atención y el máximo desvelo del responsable en materia de seguridad, ya que cualquier
infiltración en los equipos que la conforman o indisponibilidad de la misma, ya sean por
ataques del tipo de negación de servicio o fallos en el hardware de red, ponen en serio
peligro la confidencialidad de la información y la productividad del negocio,
respectivamente.
51
En este sentido, y a pesar de la presencia de una fuerte estructura de seguridad perimetral,
conviene recordar que estadísticamente la mayoría de los posibles problemas de seguridad
suelen originarse desde el interior de nuestro perímetro.
Con la llegada de redes inalámbricas, cuya presencia es cada vez más numerosa en los
distintos ámbitos corporativos ya que resulta una tarea no muy complicada de instalación.
Sin embargo, lo que sí encierra una mayor dificultad es proteger dicha red de intrusos
ajenos al grupo de usuarios autorizados.
Con este objetivo, las actuales soluciones inalámbricas disponen de numerosos mecanismos
para evitar, en gran medida, la intromisión de posibles piratas informáticos, entre las que
cabe destacar el sistema de encriptación WEP y el empleo de estándar para el control de
acceso de usuarios basados en el protocolo 802.1x y en el servicio RADIUS.
Puntos a tener en cuenta en una política de seguridad para la red inalámbrica
• Aceptación de dispositivos, registro, actualización y monitoreo.
• Educación del usuario y responsabilidad.
• Seguridad física.
• Perímetro de seguridad física.
• Desarrollo de la red y posicionamiento.
• Medidas de seguridad.
• Monitoreo de la red y respuesta a incidentes.
• Seguridad en la red, auditoria y estabilidad.
• Analizar los puntos sensibles de la red y conocer los puntos a proteger.
• Sobrepasar la posibilidad de que sea atacado cada uno de ellos.
• Asignar permisos a los diferentes tipos de usuarios de la red.
• Proteger todos los componentes de la red, hardware y software, de ataques externos
o internos.
• Establecer controles internos para los propios miembros de la organización.
• Asegurar la red antes posibles ataques externos.
52
• Eliminar puertas de entrada desde el exterior sin control por parte de los
administradores.
• Establecer acciones complementarias de control, como la revisión periódica de
todos los puntos críticos.
• Controlar los posibles ataques internos.
• Incorporar las nuevas tecnologías, como la inalámbrica, a la política de seguridad ya
establecida.
Políticas de seguridad que nos ayudarán a mantener una red más segura
• Utilizar WEP (acrónimo de Wired Equivalent Privacy o Privacidad Equivalente a
Cableado, es el sistema de cifrado incluido en el estándar IEEE 802.11 como
protocolo para redes Wireless que permite cifrar la información que se transmite)
como un mínimo de seguridad.
• Inhabilitar DHCP para la red inalámbrica. Entiéndase como DHCP (Dynamic Host
Configuration Protocol o Protocolo Configuración Dinámica de Servidor);
protocolo de red que permite a los nodos de una red IP obtener sus parámetros de
configuración automáticamente. Se trata de un protocolo de tipo cliente/servidor en
el que generalmente un servidor posee una lista de direcciones IP dinámicas y las va
asignando a los clientes conforme éstas van estando libres, sabiendo en todo
momento quién ha estado en posesión de esa IP, cuánto tiempo la ha tenido y a
quién se la ha asignado después.
• Las direcciones IP’s deben ser fijas.
• Actualizar el firmware de los puntos de acceso para cubrir los posibles agujeros en
las diferentes soluciones wireless. El firmware es un programa que es grabado en
una memoria ROM y establece la lógica de más bajo nivel que controla los circuitos
electrónicos de un dispositivo.
• Proporcionar un entorno físicamente seguro a los puntos de acceso y desactivarlos
cuando se pretenda un periodo de inactividad largo (ejemplo: ausencia por
vacaciones).
53
• Cambiar el SSID (Service Set IDentifier o Conjunto de Identificación de Servicios)
por defecto de los puntos de acceso. El SSID es una identificación configurable que
permite la comunicación de los clientes con un determinado punto de acceso. Actúa
como un password compartido entre la estación cliente y el punto de acceso.
Ejemplos de SSID por defecto son “tsunami” para CISCO, “101” para 3Com, Intel
para Intel, etc.
• Inhabilitar la emisión broadcast del SSID.
• Reducir la propagación de las ondas de radio fuera del edificio de la compañía.
• Utilizar IPSec, VPN y Firewalls y mantener monitoreados los puntos de acceso de
la red.
4.2 Firewall (Cortafuegos)
Toda computadora que se conecta a la red es susceptible de ataques de hackers, estos
buscan redes desprotegidas para infiltrarse y obtener los datos de la computadora.
Las computadoras que están más susceptibles a estos ataques, son máquinas que poseen
anchos de banda muy elevados, esté conectada pero no controlada o que no cambia las
direcciones IP.
El firewall es un sistema o conjunto de sistemas que crean una barrera segura entre dos o
más máquinas que estén conectadas a la red (como se muestra en la Figura 4.1), esta
examina los datos que entran y salen de la máquina, el propósito del firewall es mantener
alejado a los intrusos.
54
Figura 4.1 Firewall
El control de datos entrantes está hecho para la conexión de Internet, cuando entramos a
Internet la computadora recibe solicitudes de la red para acceder, el firewall protege los
puertos de acceso para que los intrusos no pasen.
El usuario debe manipular al firewall para el control de los datos que salen de la
computadora, estos datos son programas que solicitan conectarse a Internet, tales como
descargas de actualizaciones o los navegadores de Internet.
Es necesario tener cuidado con los datos que salen, pues programas tales como spywares
mandan información personal a sitios web, un caso fue el reproductor Windows Media 9
que transmitía información a Microsoft acerca de los DVD´s que los usuarios veían.
Existen tres tipos de firewalls:
• Firewall personales o de software: tiene un costo económico, entre los más
conocidos tenemos Microsoft, Mc Afee, etc.
• Enrutadores de hardware: aunque no sea un firewall como tal realizan ciertas
funciones como disfrazar la dirección y puertos de la computadora contra intrusos.
• Firewall de hardware: Son más caros y complejos de manejar, estos firewalls se
recomienda utilizarlos en negocios que tiene múltiples computadoras conectadas.
55
4.2.1 Ventajas del firewall
• Permiten al administrador de la red definir un embudo, manteniendo al margen los
usuarios no-autorizados.
• Monitorear la seguridad, cuando aparece alguna actividad sospechosa, éste generará
una alarma.
• Por lo regular un hacker prefiere una computadora sin firewalls.
• Concentran la seguridad, centralizan los accesos.
• Protección de información privada, permite definir distintos niveles de acceso a la
información, de manera que en una organización cada grupo de usuarios definido
tenga acceso sólo a los servicios e información que le son estrictamente necesarios.
• Generan alarmas de seguridad. Traducen direcciones de translación de dirección de
red (NAT).
• Monitorean y registran el uso de servicios de la red Global Mundial (WWW) y el
protocolo de transferencia de archivos (FTP).
• Controlan el uso de Internet, permite bloquear material no-adecuado.
4.2.2 Desventajas Del Firewall
• No brinda protección contra virus contenidos en archivos transferidos con FTP.
• No protege contra ataques desde el interior ya que no puede prohibir que se copien
datos corporativos en disquetes o memorias portátiles y que estas se substraigan del
edificio.
• No protege de ataques que no pasen a través del firewall.
• No protege amenazas y ataques de usuarios negligentes.
• No protege de ataques de ingeniería social
• El firewall no puede contar con un sistema preciso de scanneo para cada tipo de
virus que se puedan presentar en los archivos que pasan a través de el, pues el
firewall no es un antivirus.
• El firewall no puede ofrecer protección alguna una vez que el agresor lo traspasa.
56
4.3 Encriptación
Es un mecanismo que convierte determinada información entendible en una serie de
caracteres que ocultan el significado real, lo que impide a personas ajenas a este proceso
ver dicha información. Sin embargo, cuando la información llega al destino autorizado,
activa un mecanismo que convierte esa serie de caracteres en información entendible
nuevamente, de modo que sólo el emisor y el receptor de la información pueden conocer
los datos reales, como se muestra en la Figura 4.2.
Esta encriptación es necesaria para proteger los datos que se están enviando, para que en el
caso de que la información fuera interceptada por algún extraño, este no pueda leerla ni
interpretarla, ya que incluso conociendo el algoritmo de encriptación, necesitaría de la llave
para obtener estos datos.
Tipos de Encriptación
•
Sistema de encriptación de llave pública
Dentro de un sistema de encriptación la llave pública tanto del transmisor como el receptor
deben tener la misma llave para poder ver los datos. La mitad de esta llave se publica en un
directorio y la otra parte se mantiene oculta. Y antes de compartir la información primero se
tienen que autentificar tanto el transmisor como el receptor para poder tener una
comunicación segura.
•
Sistema de encriptación llave privada
El sistema de encriptación de la llave privada utiliza una computadora para asignar las
llaves con las que se encriptará la información y se asignan tanto al receptor como al
transmisor. La computadora les asigna “Identificaciones” como son número de serie. Estos
son encriptados y transmitidos al receptor donde este aplica la misma llave para
57
desencriptar la información. Este sistema de encriptación es mucho más rápido que el
sistema llave pública.
Figura 4.2 Encriptación
4.3.1 WEP (Privacidad Equivalente a Cableado)
Acrónimo de Wired Equivalent Privacy o Privacidad Equivalente a Cableado, es el sistema
de cifrado incluido en el estándar IEEE 802.11 como protocolo para redes Wireless que
permite cifrar la información que se transmite.
Función de WEP
Proporciona un cifrado a nivel 2, basado en el algoritmo de cifrado RC4 que utiliza claves
de 64 bits (40 bits más 24 bits del vector de iniciación IV) o de 128 bits (104 bits más 24
bits del IV.
Llaves
La llave de 40 ó 104 bits, se genera a partir de una clave estática de forma automática,
aunque existe software que permite introducir esta llave manualmente.
La clave debe ser conocida por todos los clientes que quieran conectarse a la red wireless
que utiliza WEP, esto implica que muchas veces se utilice una clave fácil de recordar y que
no se cambie de forma frecuente.
58
A partir de la clave se generan 4 llaves de 40 bits, sólo una de ellas se utilizará para la
encriptación WEP, (como se muestra en la Figura 4.3).
Figura 4.3 WEP
Encriptación
Para generar una trama encriptada con WEP se sigue el siguiente proceso:
Partimos de la trama que se quiere enviar. Esta trama sin cifrar está compuesta por una
cabecera (Header) y contiene unos datos (Payload). El primer paso es calcular el CRC de
32 bits del payload de la trama que se quiere enviar.
El CRC es un algoritmo que genera un identificador único del payload en concreto, que
nos servirá para verificar que el payload recibido es el mismo que el enviado, ya que el
resultado del CRC será el mismo. Añadimos este CRC a la trama como valor de chequeo de
integridad (ICV: Integrity Check Value), como se muestra en la Figura 4.4:
Figura 4.4 Encriptación WEP
59
Por otra parte seleccionamos una llave de 40 bits, de las 4 llaves posibles, como se muestra
en la Figura 4.5:
Figura 4.5 Encriptación WEP llave
Y añadimos el Vector de Inicialización (IV) de 24 bits al principio de la llave seleccionada,
como se muestra en la Figura 4.6:
Figura 4.6 Encriptación WEP vector
El IV es simplemente un contador que suele ir cambiando de valor a medida que vamos
generando tramas, aunque según el estándar 802.11b también puede ser siempre cero.
Con el IV de 24 bits y la llave de 40 conseguimos los 64 bits de llave total que utilizaremos
para encriptar la trama. En el caso de utilizar encriptación de 128 bits tendríamos 24 bits de
IV y 104 de llave.
Llegado a este punto, aplicamos el algoritmo RC4 al conjunto IV+Key y conseguiremos el
keystream o flujo de llave. Realizando una operación XOR con este keystream y el
60
conjunto Payload+ICV obtendremos el Payload+ICV cifrado, este proceso puede verse en
el siguiente grafico, como se muestra en la Figura 4.7.
Se utiliza el IV y la llave para encriptar el Payload + ICV:
Figura 4.7 Encriptación WEP cifrado
Después añadimos la cabecera y el IV+Keynumber sin cifrar. Así queda la trama definitiva
lista para ser enviada, como se muestra en la Figura 4.8:
Figura 4.8 Encriptación WEP trama para enviar
61
El proceso de encriptación en conjunto se ve resumido en este esquema:
Figura 4.9 Encriptación WEP resumen
Desencriptación
Ahora vamos a ver el proceso que se realiza para desencriptar una trama encriptada con
WEP:
Se utiliza el número de llave que aparece en claro en la trama cifrada junto con el IV para
seleccionar la llave que se ha utilizado para cifrar la trama, como se muestra en la Figura
4.10:
62
Figura 4.10 Desencriptación
Se añade el IV al principio de la llave seleccionada, consiguiendo así los 64 bits de llave.
Aplicando RC4 a esta llave obtenemos el keystream válido para obtener la trama en claro
(plaintext) realizando una XOR con el Payload+ICV cifrados y la llave completa como se
describe a continuación.
Figura 4.11 Proceso de la desencriptación
Una vez obtenido el plaintext, se vuelve a calcular el ICV del payload obtenido y se
compara con el original. El proceso completo puede verse en el siguiente esquema:
63
Figura 4.12 Proceso de la desencriptación completo
4.3.2 WPA (Acceso Protegido Wi-Fi)
(Wi-Fi Protected Access o Acceso Protegido Wi-Fi) es un sistema para proteger las redes
inalámbricas (Wi-Fi); creado para corregir las deficiencias del sistema previo WEP (Wired
Equivalent Privacy - Privacidad Equivalente a Cableado), tales como la reutilización del
vector de inicialización (IV), del cual se derivan ataques estadísticos que permiten
recuperar la clave WEP, entre otros).
WPA implementa la mayoría del estándar IEEE 802.11i, y fue creado como una medida
intermedia para ocupar el lugar de WEP mientras 802.11i era finalizado. WPA fue creado
por "The Wi-Fi Alliance" (La Alianza Wi-Fi).
WPA adopta la autentificación de usuarios mediante el uso de un servidor, donde se
almacenan las credenciales y contraseñas de los usuarios de la red. Para no obligar al uso de
tal servidor para el despliegue de redes, WPA permite la autentificación mediante clave
compartida ([PSK], Pre-Shared Key o Llave Pre-Compartida), que de un modo similar al
WEP, requiere introducir la misma clave en todos los equipos de la red.
Diferencia entre WEP y WPA
WEP cifra los datos en su red de forma que sólo el destinatario deseado pueda acceder a
ellos. Los cifrados de 64 y 128 bits son dos niveles de seguridad WEP. WEP codifica los
datos mediante una “clave” de cifrado antes de enviarlo al aire.
64
Cuanto más larga sea la clave, más fuerte será el cifrado. Cualquier dispositivo de
recepción deberá conocer dicha clave para descifrar los datos. Las claves se insertan como
cadenas de 10 o 26 dígitos hexadecimales y 5 o 13 dígitos alfanuméricos.
La activación del cifrado WEP de 128 bits evitará que el pirata informático ocasional
acceda a sus archivos o emplee su conexión a Internet de alta velocidad. Sin embargo, si la
clave de seguridad es estática o no cambia, es posible que un intruso motivado irrumpa en
su red mediante el empleo de tiempo y esfuerzo. Por lo tanto, se recomienda cambiar la
clave WEP frecuentemente. A pesar de esta limitación, WEP es mejor que no disponer de
ningún tipo de seguridad y debería estar activado como nivel de seguridad mínimo.
WPA emplea el cifrado de clave dinámico, lo que significa que la clave está cambiando
constantemente y hacen que las incursiones en la red inalámbrica sean más difíciles que con
WEP. WPA está considerado como uno de los más altos niveles de seguridad inalámbrica
para su red, es el método recomendado si su dispositivo es compatible con este tipo de
cifrado. Las claves se insertan como de dígitos alfanuméricos, sin restricción de longitud,
en la que se recomienda utilizar caracteres especiales, números, mayúsculas y minúsculas,
y palabras difíciles de asociar entre ellas o con información personal. Dentro de WPA, hay
dos versiones de WPA, que utilizan distintos procesos de autenticación:
•
Para el uso personal doméstico: El Protocolo de integridad de claves temporales
(TKIP) es un tipo de mecanismo empleado para crear el cifrado de clave dinámico y
autenticación mutua. TKIP aporta las características de seguridad que corrige las
limitaciones de WEP. Debido a que las claves están en constante cambio, ofrecen un
alto nivel de seguridad para su red.
•
Para el uso en empresarial/de negocios: El Protocolo de autenticación extensible
(EAP) se emplea para el intercambio de mensajes durante el proceso de autenticación.
Emplea la tecnología de servidor 802.1x para autenticar los usuarios a través de un
servidor RADIUS (Servicio de usuario de marcado con autenticación remota). Esto
aporta una seguridad de fuerza industrial para su red, pero necesita un servidor
RADIUS.
65
4.3.3 WPA2 (Acceso protegido WI-FI 2)
Es un sistema para proteger las redes inalámbricas (Wi-Fi); creado para corregir las
vulnerabilidades detectadas en WPA.
WPA2 está basada en el nuevo estándar 802.11i. WPA, por ser una versión previa, que se
podría considerar de "migración", no incluye todas las características del IEEE 802.11i,
mientras que WPA2 se puede concluir que es la versión certificada del estándar 802.11i.
La alianza Wi-Fi llama a la versión de clave pre-compartida WPA-Personal y WPA2Personal y a la versión con autenticación 802.1x/EAP como WPA-Enterprise y WPA2Enterprise.
Los fabricantes comenzaron a producir la nueva generación de puntos de accesos apoyados
en el protocolo WPA2 que utiliza el algoritmo de cifrado AES (Advanced Encryption
Standard o Estándar de cifrado avanzado). WPA2 está idealmente pensado para empresas
tanto del sector privado cómo del público. Los productos que son certificados para WPA2
le dan a los gerentes de TI la seguridad que la tecnología cumple con estándares de
interoperatividad.
Si bien parte de las organizaciones estaban aguardando esta nueva generación de productos
basados en AES es importante resaltar que los productos certificados para WPA siguen
siendo seguros de acuerdo a lo establecido en el estándar 802.11i.
Se basa en el algoritmo de cifrado TKIP, como el WPE, pero también admite el AES
(Estándar de cifrado avanzado) que es mucho más seguro.
Wi-Fi Alliance creó una nueva certificación, denominada WPA2, para dispositivos que
admiten el estándar 802.11i (como ordenadores portátiles, PDA, tarjetas de red, etc.).
A diferencia del WPA, el WPA2 puede asegurar tanto redes inalámbricas en modo
infraestructura como también redes en modo ad hoc.
Diferencia entre WPA y WAP2
WPA2 es la segunda generación de WPA y está actualmente disponible en los AP más
modernos del mercado. WPA2 no se creó para afrontar ninguna de las limitaciones de
66
WPA, y es compatible con los productos anteriores que son compatibles con WPA. La
principal diferencia entre WPA original y WPA2 es que la segunda necesita el estándar
avanzado de cifrado (AES) para el cifrado de los datos, mientras que WPA original emplea
TKIP (ver arriba). AES aporta la seguridad necesaria para cumplir los máximos estándares
de nivel de muchas de las agencias del gobierno federal. Al igual que WPA original, WPA2
será compatible tanto con la versión para la empresa como con la doméstica.
La tecnología SecureEasySetup™ (SES) de Linksys o AirStation OneTouch Secure
System™ (AOSS) de Buffalo permite al usuario configurar una red y activar la seguridad
de Acceso protegido Wi-Fi (WPA) simplemente pulsando un botón. Una vez activado, SES
o AOSS crea una conexión segura entre sus dispositivos inalámbricos, configura
automáticamente su red con un Identificador de red inalámbrica (SSID) personalizado y
habilita los ajustes de cifrado de la clave dinámico de WPA. No se necesita ningún
conocimiento ni experiencia técnica y no es necesario introducir manualmente una
contraseña ni clave asociada con una configuración de seguridad tradicional inalámbrica.
4.4 Sugerencias de seguridad
Como sabemos en la actualidad ningún sistema es 100% seguro, ya que es vulnerable a
muchos ataques
tanto lógicos como físicos, ya sean provocados con intención o
accidentalmente, como por ejemplo cuando un usuario lleva una memoria infectada con
virus, sin saberlo, puede infectar a todos los equipos de una empresa, y causar problemas
como la perdida de información o de equipos.
Esto trae como consecuencia el aumento de costos, en la producción y perdida de tiempo.
Por eso es importante llevar un control de todo aquello que se relacione con el área de TI ya
que debemos proteger de todo riesgo, sistemas, computadoras, servidores, dispositivos de
red.
67
Para llevar esta parte acabo debemos previamente llevar polIticas como ya lo habIamos
mencionado antes, para evitar esas fugas de información o la entrada de virus, una de ellas
pueden ser:
• La entra de memorias portatiles, ya que los usuarios no estan acostumbrados a
vacunar maquinas ni memorias
• Tener actualizado antivirus y tener programado en cierto tiempo una búsqueda de
virus por todas las maquinas del area.
• Mantener bajos los privilegios a los usuarios para evitar instalación de algún
programa que no sea autorizado.
Después debemos proteger de ataques externos, lo cual como ya también se habIa
mencionado el firewall es una buena protección. Los servidores proxy son también una
buena opción para proteger la salida y la entrada de información dentro de la empresa.
En la parte fIsica podemos encontrar gran variedad de reglas que debemos seguir para
evitar daño al equipo, como son las siguientes:
•
Mantener restringida el area donde se encuentran todos los servidores y
componentes de la red, solo a personal autorizado.
•
No comer o tener lIquidos cerca de los equipos de cómputo.
•
No desconectar y mover de su lugar a un equipo, si no es autorizado por personal
del area de TI.
Como podemos observar tan complejas como tan sencillas pueden ser las medidas para
mantener segura la estructura de equipo de computo en una empresa, ya que podemos ser
victimas de ataques, como espionaje corporativo, o simplemente
algún personal interno
que contamino el area por una simple memoria o aceptar archivos, por el ya tan
mencionado programa de mensajerIa instantanea (Messenger) .
68
Capítulo V. Implementación de seguridad en una red WI-FI
5.1 Planteamiento y Estudio del caso
En este capItulo veremos la implementación de la seguridad en una red inalambrica dentro
de la empresa Liber-tia soluciones S.A. de C.V.
Esta empresa nació en el año 2006 como una empresa en brindar soluciones tecnológicas y
de consumo a medianas empresas y corporativos.
Misión
Generar relaciones de valor a largo plazo con nuestros clientes ofreciendo soluciones
eficientes e integrales en el area de tecnologIa y consumo, que les permita enfocarse en el
desarrollo de su negocio y generar ahorros en sus costos.
Visión
Crear soluciones efectivas, eficaces y eficientes mediante el uso de tecnologIas de punta y
personal que se ajusten a los valores de Calidad, Actitud, Aptitud y Experiencia.
Las areas laborales que maneja la empresa actualmente son las siguientes:
• Gerencia general
• Finanzas
• Contabilidad
• Departamento de programación
69
• Soporte técnico
• Ventas
La consultorIa Liber-tia soluciones S.A. de C.V. acaba de cambiar sus instalaciones, asI
como equipo de cómputo,
conforme la empresa fue creciendo necesitaba aumentar el
espacio para distribuir sus areas laborales.
Este proceso requirió de reinstalar el equipo de cómputo, levantar las redes alambrica como
inalambricas, lo cual involucra la instalación de la seguridad de
la misma, ya a que
anteriormente tenIan equipo solo para red cableada.
Por la misma estructura de las oficinas no se presta para realizar un cableado en todas las
areas funcionales de la empresa, ya que la empresa requiere de una buena presentación.
AsI es como se decidieron a tener su propia red inalambrica, pero para este se necesita
también seguridad, ya que se llevan a cabo proyectos, y la pérdida o robo de estos, pueden
llevar a la empresa a un problema mayor.
5.2 Planteamiento de la solución
Para implementar la seguridad en la red inalambrica antes mencionada se pueden realizar
varias acciones, ya sean para proteger la red con las mismas reglas del punto de acceso, o
realizar acciones por medio de un servidor proxy.
Como vimos anteriormente existen varios sistemas para implementar una clave de acceso al
red, como son WEP, WPA y WPA2, en este caso ocuparemos el sistema WEP, ya que con
este sistema podemos ingresar una palabra, la cual generara 4 claves para acceso, y
nosotros le indicaremos cual clave hay que ocupar, con este sistema podemos cambiar
regularmente la clave para una mayor seguridad de acceso a la misma con la opción de
elegir de entre 4 mas.
La red cuenta con 10 equipos de los cuales 4 se conectan vIa inalambrica, esto nos da la
ventaja de hacer un filtrado de dirección fIsica (MAC), esto nos dara mayor seguridad, ya
que si la clave es descifrada u obtenida de alguna manera, el filtro hara una restricción solo
a los equipos que se den de alta.
70
Esto nos dara control de la red y seguridad de ataques externos, pero, qué pasa con los
ataques internos, para esta interrogante tenemos la solución de implementar un servidor
proxy, el cual le impedira a los usuarios visitar paginas de peligro o que los mismos
usuarios ingresen a los dispositivos de la red, en este caso el punto de acceso.
La función del servidor proxy sera filtrar las entradas y salidas a Internet, para que los
usuarios este seguros asI como la misma red, ya que algunos ataques se realizan solo con
descargar algún programa, que los usuarios creen seguro, y tener un control del ancho de
banda, esto es bloqueando paginas que consumen la velocidad de red, asI como programas
de descarga.
Para esta función ocuparemos el programa llamado SQUID, el cual convierte al equipo al
que es instalado en el servidor, con este programa le daremos las reglas para prevenir
cualquier acceso no permitido.
El punto de acceso que utilizaremos es un links modelo WAP54G, con una IP
192.168.1.245, con tarjetas inalambricas NETGEAR wg111v2 para la comunicación. Cada
equipo tendra su propia IP, con un rango de (192.168.1.2 a 192.168.1.5).
5.3 Justificación de la solución
La red inalambrica es puesta en marcha ya que algunas de las zonas de la nueva oficina es
complicado realizar un cableado estructurado, y ya que no se desea dañar el diseño de la
misma, se opto por esta opción, pero ya que la red podra ser vista por cualquier usuario que
tenga un conexión inalambrica, se tiene que poner seguridad, la mas rigurosa que la red
permita.
Ya que en la empresa se maneja información delicada de sus clientes debe proteger dicha
información, los 4 equipos que se conectaran a la red podran tener los servicios habituales,
que si se conectaran a la red cableada.
71
La ventaja de este tipo de red es que si tenemos que mover los equipos de un lado a otro, o
a otro cubIculo o si se le tiene que asignar a otra persona o hacer alguna presentación en la
sala de juntas, podra tener conexión a la red y a los datos que requiera.
Como ya habIamos mencionado antes el reducido número de equipos da la ventaja que se
realice un filtrado por dirección fIsica (MAC), ya que el sistema del punto de acceso solo
permite un listado de 50 direcciones fIsicas para permitir el acceso.
El servidor proxy nos servira para el control de acceso del usuario a paginas que puedan ser
peligrosas para la empresa, paginas que puedan instalar desde Internet los llamados
spyware, ya que con esto se podrIa violar la seguridad de la red, asI mismo tener el control
de las llamadas o entradas que se realizan hacia nuestra red.
El sistema de cifrado WEP servira para que a partir de una palabra o frase se realicen 4 mas
y nosotros podemos escoger por un tiempo determinado cual utilizaremos o si queremos
cambiar la frese y generar otras 4 mas, en un determinado tiempo, se recomienda cambiar
la clave cada mes para mantener la seguridad en forma y sea mas robusta.
5.4 Implantación de la solución.
La red inalambrica se llamara “libertia”, el punto de acceso tendra la IP 192.168.1.245 la
cual esta direccionada a una puerta de enlace que tendra la IP 192.168.1.1 la cual sera la
salida a Internet, los equipos tendran las IPs 192.168.1.2 a 192.168.1.5, dentro de la
configuración del punto de acceso activaremos la opción del sistema de cifrado web, y
colocaremos nuestra primera frase, para generar las siguiente llaves de acceso, en este
momento elegiremos, la primera, y esa sera nuestra clave para entrar a la red. Después de
realizar este paso activaremos la opción de filtrado por dirección fIsica, aquI tenemos dos
opciones, la cual nos dice que las MAC que enlistemos se permitira el acceso o se les
denegara, para la protección de la red elegiremos la que dice que permita el acceso, para
que las 4 direcciones fIsicas que coloquemos, permita la conexión con la red si ningún
problema.
72
Después de hacer estos pasos se conectara el punto de acceso a algún puerto de la red o
directamente en el ruteador que se tiene.
El siguiente paso es configurar nuestro servidor proxy, para el cual usaremos el programa
SQUID que nos permitira restringir paginas especificas o palabras que contengan las
paginas, como video, música. También se podra bloquear IP, todo esto con una lista de
acceso que crearemos en la misma carpeta de SQUIQ.
Para empezar a configurarlo debemos copiar la carpeta de squid en el servidor,
directamente en C:\, y dentro de C:\squid\etc\ encontraremos los archivos para configurar
las restricciones, también le diremos cual es el rango de nuestra red indicandolo de la
siguiente manera 192.168.1.0, con esto le indicamos el tipo de parametros que ocupa la red.
El siguiente paso es crear nuestro documento en TXT para ingresar las paginas que
deseamos bloquear, procurando reiniciar el servicio de squid en cada modificación del
archivo squid.conf.
Cuando ya tenemos configurado el servicio e iniciado sin ningún error, tenemos que
configurar en cada equipo el servidor proxy en el explorador de Internet, haciendo que la
puerta predeterminada sea el servidor proxy y no el modem de Internet. Posteriormente
desactivamos estas opciones para evitar que el mismo usuario desactive el servidor proxy.
La red funcionara de la siguiente manera, los equipos se conectaran de forma inalambrica al
equipo linksys con
IP 192.168.1.245, a la red llamara “libertia”, el punto de acceso
comprobara si en el listado del filtrado por dirección fIsica es correcto y validando la
contraseña que previamente le proporcionamos a cada usuario,
al ingresar a la red
directamente buscaran el servidor proxy con IP 192.168.1.10, el cual se encargara de
permitir o denegar la salida dependiendo de la llamada que se realice , y después
se
direcciona al modem de Internet, como se muestra en la Figura 5.1.
73
Modem Internet
(192.168.1.1)
Equipo 4
(192.168.1.5)
Equipo 1
(192.168.1.2)
Equipo linksys
(192.168.1.245)
Equipo 2
(192.168.1.3)
Equipo 3
(192.168.1.4)
Servidor proxy
(192.168.1.10)
Figura 5.1 Equipos conectados al Acces point
74
Conclusiones
Como se puede observar en esta tesina las redes inalambricas han llegado para revolucionar
la forma de comunicación, ya que anteriormente se necesitaba mucho esfuerzo para instalar
una red por cable y era muy costosa, pero con las redes inalambricas podemos reducir
costos en todos los sentidos, por su facil instalación y configuración.
Todo siempre tiene sus desventajas, pero con el tiempo esas desventajas han sido reducidas
al mInimo, una de ellas es la seguridad, aunque hemos visto varios sistemas de seguridad
las redes aun pueden ser violadas, por eso es recomendable seguir ciertas reglas para tener
el control de la misma, asI como restringir al usuario para que el mismo no pueda sabotear
dicha seguridad, ya sea por accidente o intencionalmente.
Pero no solamente puede ser saboteada por personas externas o internas, también se puede
interrumpir la señal por varias razones, como la señal de otro tipo de redes inalambricas y
esto lo podemos evitar cambiando el modo o el canal de transmisión.
Cada dIa avanza mas la tecnologIa y con ello las redes inalambricas, tienen mayor
velocidad de transmisión, blindaje contra interrupciones de señal y mayor seguridad para
protegerla.
Como administradores de red debemos tener presente que las claves de seguridad y la
forma de transmisión puede tener otros peligros tales como, el daño del equipo en forma
fIsica, ya que si nuestro punto de acceso o concentrador inalambrico se encuentra
posicionado en un lugar inadecuado o de alto riesgo, no servira de nada tener la mejor
seguridad si el equipo es dañado por el mismo personal de la empresa, o si no tiene una
buena protección eléctrica, ya que alguna descarga puede llegar a desconfigurar el punto de
acceso o simplemente quemarlo.
75
Una buena administración de un punto de acceso podrIa llevarse a cabo con un bueno
sistema de cifrado para la clave de acceso, y con un filtro para los equipos que se
conectaran, ya sea por dirección fIsica o por dirección IP, esto restringirIa a los ataques
externos. También serIa prudente evitar el ingreso de los usuarios a ciertas paginas las
cuales pueden contener programas peligrosos conocidos como programas espIas (spyware),
para evitar el sabotaje de nuestra red, asI como polIticas de seguridad, tales como, no dejar
la contraseña de la red escrita en cualquier parte o en algún archivo, actualizar la clave de
acceso regularmente.
Con las redes inalambricas debemos tener cuidado ya que si no tomamos las medidas
preventivas adecuadas en vez de beneficiar a la empresa, puede llegar a perjudicarla, ya que
si dejamos la red sin la debida seguridad, cualquier persona ajena a ella, podrIa ingresar a
nuestros archivos, y robar información valiosa o hasta destruirla, como bien sabemos las
redes inalambricas son el futuro de la comunicación, pero si no prevenimos los ataques y
posibles daños a la red, podemos dañar el trabajo de los que laboran en dicha empresa.
76
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79
Glosario
ADSL: Asymmetric digital subscriber line es una tecnologIa que permite el transporte de
servicios de banda ancha sobre el par de cobre empleado por el servicio telefónico basico.
ADSL permite la transmisión de hasta 8 Mbps de información en sentido red- usuario y
hasta 1Mbps en sentido usuario-red. Para ello, emplea la capacidad espectral existente en el
par de cobre, por encima del canal telefónico.
AP (Access Point o Punto de acceso): Dispositivo que interconecta dispositivos de
comunicación inalambrica para formar una red inalambrica. Normalmente un WAP
también puede conectarse a una red cableada, y puede transmitir datos entre los dispositivos
conectados a la red cable y los dispositivos inalambricos.
ATM: El modo de transferencia asIncrona o asynchronous transfer mode es una tecnologIa
de telecomunicación desarrollada para hacer frente a la gran demanda de capacidad de
transmisión para servicios y aplicaciones.
Autenticidad: Es valida y utilizable.
Bluetooth: Es una especificación industrial para redes inalambricas de area personal
(WPAN) que posibilita la transmisión de voz y datos entre diferentes dispositivos mediante
un enlace por radiofrecuencia.
CISCO: Es un programa amplio de enseñanza, el cual la Universidad Internacional ha
comprometido enseñar a los estudiantes las habilidades tecnológicas de Internet esenciales
en una economIa global. El programa proporciona seguimiento del desempeño de los
estudiantes, soporte y entrenamiento por parte de los instructores y preparación para las
certificaciones estandares de la industria.
Confidencialidad: Es la propiedad de la información, por la que se garantiza que esta
accesible únicamente a personal autorizado.
80
CSMA/CA: Es el acrónimo de carrier sense multiple acces/collision avoidance; es un
protocolo cuya función es prevenir las colisiones cuando dos estaciones transmiten datos al
mismo tiempo.
DS-CDMA: La multiplexación por división de código de secuencia directa o DS-CDMA
del inglés code division multiple access, es un término genérico para varios métodos de
multiplexación o control de acceso al medio basado en la tecnologIa de espectro expandido.
DSL: Digital subscriber line o lInea de suscripción digital, es un término utilizado para
referirse de forma global a todas las tecnologIas que proveen una conexión digital sobre
lInea de abonado de la red telefónica basica o conmutada.
Enrutadores: Es un dispositivo para la interconexión de redes informaticas que permite
asegurar el enrutamiento de paquetes entre redes o determinar la ruta que debe tomar el
paquete de datos.
Ethernet: Es una tecnologIa de redes de area local (LAN) que transmite información entre
computadoras a una velocidad de 10 Mbps.
FDMA: El acceso múltiple por división de frecuencia o frecuency division multiple access
es una técnica de multiplexación usada en múltiples protocolos de comunicaciones, tanto
digitales como analógicos, principalmente de radiofrecuencia, y entre ellos en los teléfonos
móviles de redes GSM.
Firewalls: Dispositivo diseñado para bloquear el acceso no autorizado, permitiendo al
mismo tiempo comunicaciones autorizadas y configurado para permitir, limitar, cifrar,
descifrar, el trafico entre los diferentes ambitos sobre la base de un conjunto de normas y
otros criterios.
81
FTP (File Transfer Protocol o Protocolo de Transferencia de Archivos): es un protocolo de
red para la transferencia de archivos entre sistemas conectados a una red TCP, basado en la
arquitectura cliente-servidor.
GPS (Sistema de posicionamiento Global): Es un sistema global de navegación por satélite
(GNSS) que permite determinar en todo el mundo la posición de un objeto, una persona, un
vehIculo o una nave.
Hardware: Son todas las partes fIsicas y tangibles de una computadora: sus componentes
eléctricos, electrónicos, electromecanicos y mecanicos; sus cables, gabinetes o cajas,
periféricos de todo tipo y cualquier otro elemento fIsico involucrado.
Hash: Se refiere a una función o método para generar claves o llaves que representen de
manera casi unIvoca a un documento, registro, archivo, etc.
Home Gateway: Es un equipo de telecomunicaciones usado tanto en interiores como en
exteriores para originar, encaminar o terminar una comunicación.
Host: Son los computadores conectados a la red, que proveen y/o utilizan servicios a/de
ella. En general, los hosts son computadores mono o multiusuario que ofrecen servicios de
transferencia de archivos, conexión remota, servidores de base de datos, servidores www,
etc.
IFS: Interfaz única a todos los sistemas de archivos de routers Cisco Systems. El IFS
provee un método unificado para administrar el sistema de archivos que utilizan los routers.
Integridad: Se refiere a la corrección y completitud de los datos en una base de datos.
IP: Internet protocol o protocolo de Internet es un protocolo no orientado a conexión usado
tanto por el origen como por el destino para la comunicación de datos a través de una red de
paquetes conmutados.
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IPSec: Internet Protocol Security es un conjunto de protocolos cuya función es asegurar las
comunicaciones sobre el Protocolo de Internet (IP) autenticando y/o cifrando cada paquete
IP en un flujo de datos. IPsec también incluye protocolos para el establecimiento de claves
de cifrado.
IrDA: Infrared Data Association, define un estandar fIsico en la forma de transmisión y
recepción de datos por rayos infrarrojo. Esta tecnologIa esta basada en rayos luminosos que
se mueven en el espectro infrarrojo.
ISP: Proveedor de servicios de Internet o Internet service provider es una empresa dedicada
a conectar a Internet a los usuarios, o las distintas redes que tengan, y a dar el
mantenimiento necesario para que el acceso funcione correctamente.
MACA: Multiple access with collision avoidance es un protocolo informatico en el cual las
estaciones, antes de transmitir, deben enviar una trama RTS (Request To Send). Dicha
trama, indica la longitud del paquete de datos a enviar. El Tamaño de dicha trama es de 30
bytes.
NAT (Network Address Translation o Traducción de Dirección de Red): es un mecanismo
utilizado por routers IP para intercambiar paquetes entre dos redes que se asignan
mutuamente direcciones incompatibles.
PDA (Asistente Digital Personal): Es un computadora de mano, Estos dispositivos, pueden
realizar muchas de las funciones de una computadora de escritorio (ver pelIculas, crear
documentos, juegos, correo electrónico, navegar por Internet, reproducir archivos de audio,
etc.)pero con la ventaja de ser portatil.
Peer to peer (Punto a punto): Es una red de computadoras en la que todos o algunos
aspectos de esta funcionan sin clientes ni servidores fijos, sino una serie de nodos que se
comportan como iguales entre si. Es decir, actúan simultaneamente como clientes y
servidores respecto a los demas nodos de la red.
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POTS: Es el acrónimo de plain old telephone service o servicio telefónico ordinario
antiguo, conocido también como servicio telefónico tradicional o telefonIa basica, que se
refiere a la manera en como se ofrece el servicio telefónico analógico o convencional por
medio de cableado de cobre.
RC4: Es el sistema de cifrado de información mas utilizado y se usa en algunos de los
protocolos mas populares como Transport Layer Security (TLS/SSL) (para proteger el
trafico de Internet) y Wired Equivalent Privacy (WEP) (para añadir seguridad en las redes
inalambricas).
Sistema de nombre de dominio (DNS): Es un sistema de nomenclatura jerarquica para
computadoras, servicios o cualquier recurso conectado al Internet o a una red privada. Su
función mas importante, es traducir nombres inteligibles para los humanos en
identificadores binarios asociados con los equipos conectados a la red, esto con el propósito
de poder localizar y direccionar estos equipos mundialmente.
Sitios Webs piratas: Sitios de Internet que se hacen pasar por un sitio web real, puede
contener el diseño o caracterIsticas similares, que hacen pensar al usuario q es una pagina
confiable.
Software: Se refiere al equipamiento lógico o soporte lógico de una computadora digital, y
comprende el conjunto de los componentes lógicos necesarios para hacer posible la
realización de una tarea especIfica.
Spyware: Un programa espIa que se instala furtivamente en una computadora para
recopilar información sobre las actividades realizadas en ella.
SSID: Es un código incluido en todos los paquetes de una red inalambrica (Wi-Fi) para
identificarlos como parte de esa red. También se refiere a una dirección IP que es un
número que identifica de manera lógica y jerarquica a una interfaz de un dispositivo
(habitualmente una computadora) dentro de una red que utilice el protocolo IP.
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TKIP: (Temporal Key Integrity Protocol o Llave temporal del Protocolo de integridad) es
también llamado hashing de clave WEP, WPA, incluye mecanismos del estandar emergente
802.11i para mejorar el cifrado de datos inalambricos.
VPN: Virtual Private Network o Red Privada Virtual, es una tecnologIa de red que permite
una extensión de la red local sobre una red pública o no controlada, como por ejemplo
Internet.
XOR: Es un algoritmo de cifrado puede ser encriptado aplicando el operador de bit XOR
sobre cada uno de los caracteres utilizando una clave.
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