Artykuły

autor artykułu: Bartosz Gajda
opracowany: 19.06.2008 06:06:00

WiFi

Ogólna charakterystyka

WiFi (od angielskiego Wireless Fidelity) jest to technologia łączności bezprzewodowej oparta na transmisji radiowej. Urządzenia komunikujące się ze sobą za pośrednictwem WiFi wykorzystują darmowe zakresy częstotliwości od 2400 do 2485 MHz i 5000 MHz. W zależności od częstotliwości na jakiej komunikują się urządzenia, zasięg WiFi, zasięg urządzeń waha się miedzy kilkadziesiąt i nieco ponad 100 metrów, a przepustowość pomiędzy 11 Mb/s a 108 Mb/s. Wspomniane przepustowości są jednak wartościami maksymalnymi do osiągnięcia na otwartej przestrzeni bez zakłóceń. W praktyce transfery te są znacznie niższe. Fale radiowe w wykorzystywanych przez standard WiFi częstotliwościach są dość podatne na zakłócenia, co może być powodem znacznego obniżenia przepustowości czy nawet czasowych przerw w łączności urządzeń. Powodem zakłóceń może być pole elekromagnetyczne, generowane choćby przez domowe urządzenia elektryczne. Powodem obniżenia jakości sygnału mogą być także metalowe, betonowe czy szklane przeszkody. Biorąc pod uwagę powyższe, należy stwierdzić, że zawodność połączenia WiFi jest znacznie większa aniżeli połączenia kablowego.

Logo WiFi

Standardy i prędkości

Spotykane na co dzień urządzenia WiFi pracują w kilku standardach. W zależności od standardu, urządzenia pracują w różnych częstotliwościach i osiągają różne maksymalne transfery. Na dzień dzisiejszy najpopularniejsze są 4 standardy:

•  802.11a – urządzenie pracuje z częstotliwością 5 GHz, a maksymalny transfer wynosi 54 Mb/s. Standard nigdy nie stał się popularny ze względu na duże zapotrzebowanie na moc i problemy z zasięgiem, jednak większość urządzeń dostępnych na rynku jest w stanie pracować w tym standardzie.
• 802.11b – 2,4 GHz i transfer 11 Mb/s. Standard zyskał wielką popularność, obecnie jest jednak wypierany przez nowsze standardy g i n
• 802.11g – podobnie jak standard b, 2.4 GHz, jednak teoretyczny maksymalny transfer wynosi 54 Mb/s. Na dzień dzisiejszy zdecydowanie najpopularniejszy standard.
• 802.11n – 2,4 GHz i transfer do 108 Mb/s. Najnowszy, niedawno wprowadzony standard, mający zastąpić standard b. Standard obsługiwany przez nowsze karty sieciowe pojawiające się na rynku.

Oznaczenie, w jakim standardzie pracuje urządzenie, znajduje się zwykle na nim. Bezprzewodowe karty sieciowe potrafią zwykle pracować w kilku standardach. Oprócz opisanych wyżej standardów, istnieje kilka dodatkowych; są one jednak albo jedynie rozszerzeniami standardów a, b, g, n, albo nie zyskały prawie żadnej popularności.

Wykorzystanie

Głównym zastosowaniem technologii WiFi jest budowa bezprzewodowych sieci komputerowych, umożliwienie bezkablowego dostępu do Internetu komputerom PC oraz innym urządzeniom, jak: PDA, smartfony, itp.

Najprostszym wykorzystaniem WiFi jest połączenie ze sobą dwóch komputerów. Połączenie takie stosujemy głównie, gdy chcemy aby zasoby komputerów były dla siebie wzajemnie dostępne – możemy wtedy dość swobodnie wymieniać się plikami na obu komputerach. Innym zastosowaniem bezpośredniego połączenia może być komunikacja za pomocą programów umożliwiających czatowanie w sieci lokalnej. To zastosowanie jednak z uwagi na relatywnie mały zasięg WiFi jest mało praktyczne. Połączenie takie może być także wykorzystane do grania w gry umożliwiające wieloosobową rozgrywkę sieciową.

Najbardziej chyba powszechnym obecnie zastosowaniem technologii jest budowa małej domowej sieci komputerowej. Sieci bądź całkowicie bezprzewodowej, bądź częściowo opartej na WiFi, a częściowo na połączeniu kablowym. Do budowy sieci domowej potrzebny nam jest tzw. access point, czyli punkt dostępowy. Punkt dostępowy posiada podłączenie do internetu i udostępnia je w sposób bezprzewodowy innym komputerom zaopatrzonym w karty WiFi. Najczęściej do czynienia mamy z routerem i access pointem w jednym. Typowe urządzenie tego rodzaju może dostarczać internet do komputerów poprzez kabel oraz bezprzewodowo poprzez WiFi. Sieci domowe, czy sieci w niewielkich firmach są najczęściej budowane w taki sposób, że internet do komputerów stacjonarnych jest dostarczany kablem, natomiast do laptopów i innych sprzętów przenośnych poprzez WiFi.

Router z Acces Pointem

Obszarem, gdzie WiFi znajduje coraz większe zastosowanie, obszarem dynamicznego rozwoju technologii, jest publiczne bezprzewodowe udostępnianie internetu na dużych obszarach. Odpowiednie anteny są w stanie znacznie zwiększyć zasięg WiFi. Już od dłuższego czasu w restauracjach, hotelach, na parkingach itp. znajdują się otwarte punkty dostępowe do internetu czyli tzw. Hotspoty. Od pewnego czasu także centra większych miast są wyposażone w tego typu dostęp do internetu. Dostęp do sieci poprzez publiczny Hotspot nie zastąpi oczywiście płatnego dostępu oferowanego przez providerów, z racji wielu ograniczeń. Nadaje on się jednak do typowych czynności, jak przeglądanie stron czy sprawdzanie poczty.

Bezpieczeństwo

Bezpieczeństwo danych, które przesyłamy za pomocą WiFi, a właściwie brak tego bezpieczeństwa, stanowi obecnie chyba największą wadę technologii. Jak nietrudno się domyślić, transmisja bezprzewodowa za pomocą WiFi jest łatwa do przechwycenia przez osoby niepowołane. W celu uniknięcia takich sytuacji stosowane są metody szyfrowania transmisji:

• WEP – polega na stosowaniu klucza szyfrującego. Klucze w tej metodzie mają długość od 40 do 104 bitów.
• WPA/WPA2 – znacznie ulepszona, nowsza metoda zabezpieczenia. Wykorzystuje klucze 128-bitowe, posiada mechanizmy autoryzacji, potrafi dynamicznie przydzielać klucze oraz nie posiada większości wad i błędów wykrytych w WEP.

Na dzień dzisiejszy skuteczność opisywanych mechanizmów szyfrowania jest znikoma. Do złamania WEP w średnio obciążonej sieci potrzeba kilku godzin czasu, a instrukcje jak to zrobić są powszechnie dostępne w internecie. Można przeczytać, że fachowcom w dziedzinie udaje się włamywać do tak zabezpieczonych sieci nawet w kilka minut. WPA, a szczególnie WPA2 sprawuje się znacznie lepiej, jednak jego złamanie również nie stanowi większego problemu dla fachowca. Jest to tylko kwestią czasu i to czasu liczonego w godzinach. Dla zwiększenia bezpieczeństwa można stosować standardowe metody autoryzacji, hasła czy dopuszczanie do sieci tylko określonych na liście urządzeń. Metody takie zwiększają nieco bezpieczeństwo, jednak nadal niewystarczająco. Wygląda na to, że najbezpieczniejszą metodą jest takie ograniczenie zasięgu sieci, aby obejmowała tylko kontrolowany przez nas fizycznie teren. Można tego dokonać korzystając z access pointów o regulowanej mocy anteny. Bezpieczeństwo WiFi stanowi jego najpoważniejszą wadę i trwają intensywne prace nad nowymi mechanizmami umożliwiającymi skuteczne zabezpieczenie sieci.