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Réseau Sans-fil : La technologie Wifi
INTRODUCTION
I. LES RESEAUX SANS FILS ............................................................................................2
1.1) Les catégories de réseaux sans fils ......................................................................3
1.2) Historique ...........................................................................................................5
II. PRESENTATION DE WIFI (802.11)..............................................................................5
3.1) Les différentes normes WiFi ................................................................................6
3.2) Les équipements WiFi .........................................................................................7
MISE EN ŒUVRE DU WI-FI
I. LES MODES OPERATOIRES .........................................................................................8
1.1) Le mode infrastructure ........................................................................................8
1.2) Le mode ad hoc ................................................................................................. 11
II. MISE EN PLACE D'UN RESEAU .................................................................................. 11
2.1) Déployer un réseau sans fil ................................................................................ 11
2.2) Combattre les interférences ............................................................................... 12
SECURITE: LES PRECAUTIONS
I. LE CHIFFREMENT.................................................................................................... 13
1.1) WEP.................................................................................................................. 13
1.2) WAP.................................................................................................................. 13
1.3) Verrouillez votre réseau ! .................................................................................. 14
II. LE PIRATAGE .......................................................................................................... 14
2.1) Une nouvelle génération de hackers .................................................................. 14
2.2) Les risques en matière de sécurité ..................................................................... 15
III. LES SOLUTIONS....................................................................................................... 16
3.1) Une infrastructure adaptée................................................................................ 16
3.2) Eviter les valeurs par défaut.............................................................................. 17
3.3) Activer le cryptage WEP ou WAP...................................................................... 17
3.4) Le filtrage des adresses MAC ............................................................................ 17
3.5) Améliorer l'authentification............................................................................... 17
3.6) Mise en place d'un VPN .................................................................................... 18
3.7) Définir des adresses IP fixes.............................................................................. 18
3.7) Installer un pare-feu.......................................................................................... 18
IV. EN CONCLUSION ..................................................................................................... 18
ANNEXES
I. LA TECHNOLOGIE EMPLOYEE PAR LE WI-FI ............................................................. 19
1.1) Les canaux de transmission ............................................................................... 19
1.2) Les technologies de transmission....................................................................... 19
1.3) Les techniques de modulation............................................................................ 22
1.4) Le WEP............................................................................................................. 23
II. BIBLIOGRAPHIE ...................................................................................................... 23
Réseau sans-fil : La technologie WiFi
INTRODUCTION
Le Wi-Fi est un ensemble de fréquences radio qui élimine les câbles, partage une
connexion Internet et permet l'échange de données entre plusieurs postes.
La technologie est connue aux Etats-Unis depuis 1997. Là-bas, on recense 11 millions de
points d'accès contre 80 dans l'Hexagone. Mais la France assouplit sa législation sur les ondes
radio et s'emballe à son tour pour le Wi-Fi : les grands opérateurs montrent leur intérêt, les
périphériques compatibles s'installent en rayon. Le passage aux réseaux sans fil ouvre de
nouvelles perspectives d'usage communautaire de l'informatique. Cap sur le Wi-Fi !
I.
Les réseaux sans fils
Un réseau sans fils (en anglais wireless network) est, comme son nom l'indique, un réseau
dans lequel au moins deux terminaux peuvent communiquer sans liaison filaire. Grâce aux
réseaux sans fils, un utilisateur a la possibilité de rester connecté tout en se déplaçant dans un
périmètre géographique plus ou moins étendu, c'est la raison pour laquelle on entend parfois
parler de "mobilité".
NB: Remarque concernant l'orthographe des réseaux sans fils :Malgré l'utilisation de "sans fil",
communément admise, les orthographes exactes sont "sans fils" et "sans-fil" On parle ainsi de "réseau sans fils"
ou bien "du sans-fil".
Les réseaux sans fils sont basés sur une liaison utilisant des ondes radio-électriques (radio
et infrarouges) en lieu et place des câbles habituels. Il existe plusieurs technologies se
distinguant d'une part par la fréquence d'émission utilisée ainsi que le débit et la portée des
transmissions.
Les réseaux sans fils permettent de relier très facilement des équipements distants d'une
dizaine de mètres à quelques kilomètres. De plus l'installation de tels réseaux ne demande pas
de lourds aménagements des infrastructures existantes comme c'est le cas avec les réseaux
filaires. En contrepartie se pose le problème de la réglementation relatives aux transmissions
radio-électriques. De plus les ondes hertziennes sont difficiles à confiner dans une surface
géographique restreinte, il est donc facile pour un pirate d'écouter le réseau si les informations
circulent en clair. Il est donc nécessaire de mettre en place les dispositions nécessaires de telle
manière à assurer une confidentialité des données circulant sur les réseaux sans fils.
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Réseau sans-fil : La technologie WiFi
1.1) Les catégories de réseaux sans fils
On distingue habituellement plusieurs catégories de réseaux sans fils, selon le périmètre
géographique offrant une connectivité (appelé zone de couverture) :
a) Réseaux personnels sans fils (WPAN)
Le réseau personnel sans fils (appelé également réseau individuel sans fils ou réseau
domotique sans fils et noté WPAN pour Wireless Personal Area Network) concerne les
réseaux sans fils d'une faible portée : de l'ordre de quelques dizaines mètres. Ce type de réseau
sert généralement à relier des périphériques (imprimante, téléphone portable, appareils
domestiques, ...) ou un assistant personnel (PDA) à un ordinateur sans liaison filaire ou bien à
permettre la liaison sans fils entre deux machines très peu distantes. Il existe plusieurs
technologies utilisées pour les WPAN :
Ø La principale technologie WPAN est la technologie Bluetooth,
lancée par Ericsson en 1994, proposant un débit théorique de 1
Mbps pour une portée maximale d'une trentaine de mètres.
Bluetooth, connue aussi sous le nom IEEE 802.15.1, possède l'avantage d'être très
peu gourmand en énergie, ce qui le rend particulièrement adapté à une utilisation au
sein de petits périphériques. La version 1.2 réduit notamment les interférences avec
les réseaux Wi-Fi.
Ø HomeRF (Home Radio Frequency), lancée en 1998 par le
HomeRF Working Group (formé notamment par les constructeurs
Compaq, HP, Intel, Siemens, Motorola et Microsoft) propose un
débit théorique de 10 Mbps avec une portée d'environ 50 à 100
mètres sans amplificateur. La norme HomeRF soutenue
notamment par Intel, a été abandonnée en Janvier 2003, notamment car les
fondeurs de processeurs misent désormais sur les technologies Wi-Fi embarquée
(via la technologie Centrino, embarquant au sein d'un même composant un
microprocesseur et un adaptateur Wi-Fi).
Ø La technologie ZigBee (aussi connue sous le nom IEEE 802.15.4) permet d'obtenir
des liaisons sans fil à très bas prix et avec une très faible consommation d'énergie,
ce qui la rend particulièrement adaptée pour être directement intégré dans de petits
appareils électroniques (appareils électroménagers, hifi, jouets, ...).
Ø Enfin les liaisons infrarouges permettent de créer des liaisons sans fils de quelques
mètres avec des débits pouvant monter à quelques mégabits par seconde. Cette
technologie est largement utilisé pour la domotique (télécommandes) mais souffre
toutefois des perturbations dûes aux interférences lumineuses. L'association irDA
(infrared data association) formée en 1995 regroupe plus de 150 membres.
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Réseau sans-fil : La technologie WiFi
b) Réseaux locaux sans fils (WLAN)
Le réseau local sans fils (WLAN pour Wireless Local Area Network) est un réseau
permettant de couvrir l'équivalent d'un réseau local d'entreprise, soit une portée d'environ une
centaine de mètres. Il permet de relier entre-eux les terminaux présents dans la zone de
couverture. Il existe plusieurs technologies concurrentes :
Ø Le WiFi (ou IEEE 802.11), soutenu par l'alliance WECA
(Wireless Ethernet Compatibility Alliance) offre des débits
allant jusqu'à 54Mbps sur une distance de plusieurs centaines de
mètres.
Ø hiperLAN2 (HIgh Performance Radio LAN 2.0), norme
européenne élaborée par l'ETSI (European Telecommunications
Standards Institute), permet d'obtenir un débit théorique de 54 Mbps sur une zone
d'une centaine de mètres dans la gamme de fréquence comprise entre 5 150 et 5 300
MHz.
Ø DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunication), norme des téléphones
sans fils domestiques. Alcatel et Ascom développent pour les environnements
industriels, telles les centrales nucléaires, une solution basée sur cette norme qui
limite les interférences. Les points d'accès résistent à la poussières et à l'eau. Ils
peuvent surveiller les systèmes de sécurité 24/24h et se connecter directement au
réseau téléphonique pour avertir le responsable en cas de problème.
c) Réseaux métropolitains sans fils (WMAN)
Le réseau métropolitain sans fils (WMAN pour Wireless Metropolitan Area Network) est
connu sous le nom de Boucle Locale Radio (BLR). Les WMAN sont basés sur la norme IEEE
802.16. La boucle locale radio offre un débit utile de 1 à 10 Mbit/s pour une portée de 4 à 10
kilomètres, ce qui destine principalement cette technologie aux opérateurs de
télécommunication.
d) Réseaux étendus sans fils (WWAN)
Le réseau étendu sans fils (WWAN pour Wireless Wide Area Network) est également
connu sous le nom de réseau cellulaire mobile. Il s'agit des réseaux sans fils les plus répandus
puisque tous les téléphones mobiles sont connecté à un réseau étendu sans fils. Les
principales technologies sont les suivantes :
Ø GSM (Global System for Mobile Communication ou Groupe Spécial Mobile)
Ø GPRS (General Packet Radio Service)
Ø UMTS (Universal Mobile Telecommunication System)
Ø Wimax (standard de réseau sans fils poussé par Intel avec Nokia, Fujitsu et
Prowim). Basé sur une bande de fréquence de 2 à 11 GHz, offrant un débit
maximum de 70 Mbits/s sur 50km de portée, certains le placent en concurrent de
l'UMTS, même si ce dernier est davantage destiné aux utilisateurs itinérants.
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Réseau sans-fil : La technologie WiFi
1.2) Historique
En 1997; alors que l'attention est accaparée par le succès d'Internet et l'euphorie boursière
montante, un événement est passé inaperçu sauf pour quelques spécialistes et observateurs:
l'adoption du standard IEEE 802.11 ou Ethernet sans fil. Exploitant la bande de fréquence de
2,4 GHz, le 802.11 plafonne à un débit de 2 Mbits/s au maximum. Ce précurseur est suivi de
plusieurs déclinaisons dont le célèbre Wi-Fi qui connaît un franc succès, aidé par le
volontarisme des fabricants, distributeurs et fournisseurs de services... Wi-Fi, est un nom
composé à la manière de hi-fi et signifiant Wireless Fidelity. Il désigne les différentes
déclinaisons de la norme IEEE 802.11 qui permet à plusieurs ordinateurs de communiquer
sans fil en utilisant comme support les ondes radio. Les câbles disparaissent enfin.
Avantage: le déploiement d'un réseau Wi-Fi est assez simple, le prix plutôt modeste en
comparaison d'autres technologies.
Le Wi-Fi est une technologie intéressante pour de nombreuses sociétés liées au monde des
télécoms et d'Internet. Les collectivités locales et surtout les particuliers profitent de la
facilité d'accès à Internet haut débit liée à cette norme. Dans sa déclinaison la plus connue,
802.11 b, le Wi-Fi utilise la bande de fréquence de 2,4 GHz et atteint un débit théorique de 11
Mbits/s (contre 128, 512 Kbits/s ou 1 Mbits/s pour l'ADSL), le 802.11a culmine à 22 Mbits/s
et le 802.11 g, enfin, flirte avec les 54 Mbits/s. Le Wi-Fi peut certes servir à surfer sur
Internet, mais pas seulement. Il autorise l'organisation de réseaux -pourvus ou pas d'Internet -
pour échanger des fichiers, des données, et bien entendu pour jouer:.. Ce ne sont là que
quelques exemples de ses usages possibles Les avantages des réseaux sans fil ne sont plus à
démontrer surtout à une génération de plus en plus habituée à la mobilité. La multiplication
des appareils (PDA, PC portables, terminaux et bientôt les téléphones portables) capables de
communiquer entre eux en fait le support idéal des réseaux modernes.
II. Présentation de WiFi (802.11)
La norme 802.11 s'attache à définir les couches basses du modèle OSI pour une liaison
sans fil utilisant des ondes électromagnétiques, c'est-à-dire :
Ø La couche physique (notée parfois couche PHY), proposant trois types de codage
de l'information.
Ø La couche liaison de données, constitué de deux sous-couches : le contrôle de la
liaison logique (Logical Link Control, ou LLC) et le contrôle d'accès au support
(Media Access Control, ou MAC)
La couche physique définit la modulation des ondes radio-électriques et les caractéristiques
de la signalisation pour la transmission de données, tandis que la couche liaison de données
définit l'interface entre le bus de la machine et la couche physique, notamment une méthode
d'accès proche de celle utilisée dans le standard Ethernet et les règles de communication entre
les différentes stations. La norme 802.11 propose en réalité trois couches physiques,
définissant des modes de transmission alternatifs :
Couche Liaison de
802.2
données (MAC)
802.11
Couche Physique (PHY) DSSS
FHSS
Infrarouges
Il est possible d'utiliser n'importe quel protocole sur un réseau sans fil WiFi au même titre
que sur un réseau ethernet.
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Réseau sans-fil : La technologie WiFi
2.1) Les différentes normes WiFi
La norme IEEE 802.11 est en réalité la norme initiale offrant des débits de 1 ou 2 Mbps.
Des révisions ont été apportées à la norme originale afin d'optimiser le débit (c'est le cas des
normes 802.11a, 802.11b et 802.11g, appelées normes 802.11 physiques) ou bien préciser des
éléments afin d'assurer une meilleure sécurité ou une meilleure interopérabilité. La logique
aurait voulu un ordre alphabétique. 80211a pour le moins performant 80211 b, c.. mais non.
Voici un tableau présentant les différentes révisions de la norme 802.11 et leur signification :
Nom de la
Nom
Description
norme
802.11a
Wifi5
La norme 802.11a permet d'obtenir un haut débit (54 Mbps théoriques, 30
Mbps réels). Le norme 802.11a spécifie 8 canaux radio dans la bande de
fréquence des 5 GHz.
802.11b
Wifi
La norme 802.11b est la norme la plus répandue actuellement. Elle propose
un débit théorique de 11 Mbps (6 Mbps rééls) avec une portée pouvant
aller jusqu'à 300 mètres dans un environnement dégagé. La plage de
fréquence utilisée est la bande des 2.4 GHz, avec 3 canaux radio
disponibles.
802.11c
Pontage 802.11
La norme 802.11c n'a pas d'intérêt pour le grand public. Il s'agit
vers 802.1d
uniquement d'une modification de la norme 802.1d afin de pouvoir établir
(bridging)
un pont avec les trames 802.11 (niveau liaison de données).
802.11d
Internationalisation La norme 802.11d est un supplément à la norme 802.11 dont le but est de
permettre une utilisation internationale des réseaux locaux 802.11. Elle
consiste à permettre aux différents équipements d'échanger des
informations sur les plages de fréquence et les puissances autorisées dans
le pays d'origine du matériel.
802.11e
Amélioration de la La norme 802.11e vise à donner des possibilités en matière de qualité de
qualité de service
service au niveau de la couche liaison de données. Ainsi cette norme a pour
but de définir les besoins des différents paquets en terme de bande passante
et de délai de transmission de telle manière à permettre notamment une
meilleure transmission de la voix et de la vidéo.
802.11f
Itinérance
La norme 802.11f est une recommandation à l'intention des vendeurs de
(roaming)
point d'accès pour une meilleure interopérabilité des produits. Elle propose
le protocole Inter-Access point roaming protocol permettant à un
utilisateur itinérant de changer de point d'accès de façon transparente lors
d'un déplacement, quelles que soient les marques des points d'accès
présentes dans l'infrastructure réseau.
802.11g
La norme 802.11g offrira un haut débit (54 Mbps théoriques, 30 Mbps
réels) sur la bande de fréquence des 2.4 GHz. Cette norme vient d'être
validée. La norme 802.11g a une compatibilité ascendante avec la norme b.
802.11h
La norme 802.11h vise à rapprocher la norme 802.11 du standard
Européen (HiperLAN 2, d'où le h de 802.11h) et être en conformité avec la
réglementation européenne en matière de fréq. et d'économie d'énergie.
802.11i
La norme 802.11i a pour but d'améliorer la sécurité des transmissions
(gestion et distribution des clés, chiffrement et authentification). Cette
norme s'appuie sur l'AES (Advanced Encryption Standard) et propose un
chiffrement des communications pour les transmissions utilisant les
technologies 802.11a, 802.11b et 802.11g.
802.11IR
La norme 802.11j a été élaborée de telle manière à utiliser des signaux
infra-rouges. Cette norme est désormais dépassée techniquement.
802.11j
La norme 802.11j est à la réglementation japonaise ce que le 802.11h est à
la réglementation européenne.
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Réseau sans-fil : La technologie WiFi
2.2) Les équipements WiFi
Il existe différents types d'équipement pour la mise en place d'un réseau sans fil Wifi :
a) Les adaptateurs sans fil ou cartes d'accès
En anglais wireless adapters ou network interface controller, noté
NIC. Il s'agit d'une carte réseau à la norme 802.11 permettant à une
machine de se connecter à un réseau sans fil. Les adaptateurs WiFi sont
disponibles dans de nombreux formats (carte PCI, carte PCMCIA,
adaptateur USB, carte compactflash, ...). On appelle station tout
équipement possédant une telle carte. A noter que les composants Wi-Fi
deviennent des standards sur les portables (label Centrino d'Intel).
b) Les points d'accès
Notés AP pour Access point, parfois appelés bornes sans fil,
permettant de donner un accès au réseau filaire (auquel il est raccordé)
aux différentes stations avoisinantes équipées de cartes WiFi. Cette sorte
de hub est l'élément nécessaire pour déployer un réseau centralisé en
mode infrastructure. Certains modèles proposent des fonctions de modem
ADSL et comprennent plus ou moins de fonctions comme un pare-feu.
c) Les autres
Ø Smart Display: écrans mobiles, soutenus par Microsoft.
Ø Chaînes WiFi: offrant la capacité de lire les MP3 directement sur le disque dur
d'un ordinateur grâce à l'interface Ethernet sans fil intégrée. Elle préfigure toute une
génération de produits, capables de lire, outre les CD audio, les radios qui émettent
en MP3 sur Internet.
Ø Assistant personnel: les PDA intégrant le WiFi est parfois plus avantageux qu'un
portable pour lire ses mails, importer des documents voir surfer sur le net.
Ø Rétroprojecteurs: pour des présentations avec portables mobiles.
Ø Caméra video: transmettre des images à distance à l'ordinateur qui les enregistre.
Les composants Wi-Fi ne sont pas plus onéreux que ceux des réseaux filaires, bientôt
toutes les plates-formes seront vendues avec des modules Wi-Fi intégrés. C'est déjà le cas
dans le monde des PC portables, qui, sous l'impulsion d'Intel, fait sa révolution sans fil grâce
au Centrino.
Pour plus de détails sur le fonctionnement de la technologie WiFi, se reporter en annexe.
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Réseau sans-fil : La technologie WiFi
MISE EN ŒUVRE DU WI-FI
I.
Les modes opératoires
1.1) Le mode infrastructure
a) Le principe:
En mode infrastructure, chaque ordinateur station (notée
STA) se connecte à un point d'accès via une liaison sans fil.
L'ensemble formé par le point d'accès et les stations situés
dans sa zone de couverture est appelé ensemble de services de
base (en anglais Basic Service Set, noté BSS) et constitue une
cellule. Chaque BSS est identifié par un BSSID, un identifiant
de 6 octets (48 bits). Dans le mode infrastructure, le BSSID
correspond à l'adresse MAC du point d'accès. Il s'agit
généralement du mode par défaut des cartes 802.11b.
Il est possible de relier plusieurs points d'accès
entre eux (ou plus exactement plusieurs BSS) par
une liaison appelée système de distribution (notée
DS pour Distribution System) afin de constituer un
ensemble de services étendu (Extended Service Set
ou ESS). Le système de distribution (DS) peut être
aussi bien un réseau filaire, qu'un câble entre deux
points d'accès ou bien même un réseau sans fil !
Un ESS est repéré par un ESSID (Service Set
Identifier), c'est-à-dire un identifiant de 32
caractères de long (au format ASCII) servant de
nom pour le réseau. L'ESSID, souvent abrégé en
SSID, représente le nom du réseau et représente en
quelque sort un premier niveau de sécurité dans la
mesure où la connaissance du SSID est nécessaire
pour qu'une station se connecte au réseau étendu.
Lorsqu'un utilisateur nomade passe d'un BSS à un autre lors de son déplacement au sein de
l'ESS, l'adaptateur réseau sans fil de sa machine est capable de changer de point d'accès selon
la qualité de réception des signaux provenant des différents points d'accès. Les points d'accès
communiquent entre eux grâce au système de distribution afin d'échanger des informations
sur les stations et permettre le cas échéant de transmettre les données des stations mobiles.
Cette caractéristique permettant aux stations de "passer de façon transparente" d'un point
d'accès à un autre est appelé itinérance (en anglais roaming).
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Réseau sans-fil : La technologie WiFi
b) La communication avec le point d'accès
Lors de l'entrée d'une station dans une cellule, celle-ci diffuse sur chaque canal un requête
de sondage (probe request) contenant l'ESSID pour lequel elle est configurée ainsi que les
débits que son adaptateur sans fil supporte. Si aucun ESSID n'est configuré, la station écoute
le réseau à la recherche d'un SSID.
En effet chaque point d'accès diffuse régulièrement (à raison d'un envoi toutes les 0.1
secondes environ) une trame balise (nommée beacon en anglais) donnant des informations sur
son BSSID, ses caractéristiques et éventuellement son ESSID. L'ESSID est automatiquement
diffusé par défaut, mais il est possible (et recommandé) de désactiver cette option.
A chaque requête de sondage reçue, le point d'accès vérifie l'ESSID et la demande de débit
présents dans la trame balise. Si l'ESSID correspond à celui du point d'accès, ce dernier
envoie une réponse contenant des informations sur sa charge et des données de
synchronisation. La station recevant la réponse peut ainsi constater la qualité du signal émis
par le point d'accès afin de juger de la distance à laquelle il se situe. En effet d'une manière
générale, plus un point d'accès est proche, meilleur est le débit.
Une station se trouvant à la portée de plusieurs points d'accès (possédant bien évidemment
le même SSID) pourra ainsi choisir le point d'accès offrant le meilleur compromis de débit et
de charge.
Remarque: Lorsqu'une station se trouve dans le rayon d'action de plusieurs points
d'accès, c'est elle qui choisit auquel se connecter !
c) Les hotspots:
Un hotspot est une bornes d'accès Wi-Fi installée dans les lieux publics et de passage,
donnant accès à un réseau métropolitain privé ou public. Les métiers des services et de la
restauration ne s'y sont pas trompés et l'intérêt pour les hotspots va grandissant pour attirer
une clientèle de consommateurs technophiles. Il est même question de transformer les
antiques taxiphones des bars en hotspots.
Aux États-Unis et en Grande Bretagne, les hot spots se multiplient, notamment dans les
aéroports, les gares, les hôtels, les centres de congrès, ainsi que dans les entreprises en France,
où l'on recense quelque 80 hotspots publics, de nombreux projets voient le jour depuis
quelques mois Une étude de l'institut IDC/Orange menée en décembre 2002 prévoit que d'ici
2005, 20 % des accès aux systèmes d'information des entreprises se feront via des connexions
sans fil Cependant, beaucoup de questions restent encore en suspens comme la sécurité, la
gestion du roaming (maintien de la connexion d'un point d'accès à un autre, voire d'un
opérateur à un autre), la saturation des fréquences, les problèmes de réglementation.
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Réseau sans-fil : La technologie WiFi
d) Créer un hotspot de quartier
Depuis que le régulateur a autorisé l'usage de la bande de
2,4 GHz pour la création de réseau Ethernet sans fil, il est
possible aux particuliers de mettre en place leur propre
réseau. Il suffit de respecter les limitations de puissance
imposées pour pouvoir diffuser jusqu'à 100 m. Pour créer un
hotspot de quartier, la procédure n'est pas plus compliquée
que celle en intérieur. Elle requiert toutefois un peu de
planification et quelques précautions. La planification sert à
déterminer le meilleur emplacement pour l'antenne qui peut
être allongée, pour être placée en extérieur sur un toit ou un
balcon Il faut éviter les couloirs et les portes qui réduisent la
portée et créent des interférences en opposition de phase (plusieurs répliques du même
signal). Les obstacles sont à éviter ce qui paraît évident, ce qui l'est moins c'est la prise en
compte des obstacles mobiles. Rien n'est plus hermétique aux ondes qu'un camion stationné
dans la rue d'à côté. Naturellement les sources d'interférences doivent être identifiées et leur
impact sur les transmissions évalué.
Une fois ce travail accompli, l'installation du réseau peut commencer. Selon le choix de
l'administrateur, le réseau peut être ouvert ou sécurisé. Dans le premier cas, l'usage d'une
vieille machine ne contenant pas de données personnelles est le plus conseillé. Dans le cas où
le réseau est sécurisé, les utilisateurs potentiels doivent, recevoir chacun un login, un mot de
passe et éventuellement une clé.
e) Que dit la loi ?
Cette possibilité d'atteindre d'autres utilisateurs dans le voisinage -qui de proche en proche
créent un maillage de réseaux autonomes- a de tout temps inquiété les États. La France n'est
pas le seul pays à se montrer méfiant. La bande de fréquence dévolue au 802.11 (de 2400 à
2483,5 MHz) est restée longtemps l'otage des militaires. Jusqu'à aujourd'hui et dans certains
départements (voir la liste
) l'installation d'un réseau sans fil en extérieur est soumise à autorisation du
ministère de la Défense. Il s'agit de ne pas brouiller ou induire en erreur certains radars de
l'armée française et de l'Otan qui utilisent les portions hautes (2454 à 2483,5 MHz) de la
bande. Ainsi, l'ART (Autorité de régulation des télécommunications) a "libéré" l'utilisation de
bornes Wi-Fi aux particuliers en intérieur comme en extérieur, mais sous réserve de respecter
les valeurs maximales de puissance. En clair; il est possible à tout un chacun d'utiliser
librement un réseau à l'intérieur des murs de son habitation à condition que la puissance du
rayonnement n'excède pas 100 mW En extérieur, la limite est réduite à 10 mW, soit un débit
de données réduit à mesure que l'on s'éloigne du points d'accès. Au-delà d'un rayon de 100
mètres, le débit réel chute considérablement. Le recours à une antenne extérieur de 100 mW
(limite maximale infranchissable) est soumis à l'autorisation du ministère de la Défense. Les
décisions de l'ART rendent possible le partage entre plusieurs utilisateurs d'un même accès
haut débit (ADSL, câble) en installant une borne Wi-Fi. Il faut cependant vérifier que le
contrat d'abonné avec le fournisseur d'accès ne s'y oppose pas. En suspens, une question
juridique épineuse: qui du fournisseur d'accès Wi-Fi ou du FAI est juridiquement responsable
devant la loi ?
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Réseau sans-fil : La technologie WiFi
1.2) Le mode ad hoc
En mode ad hoc, les machines sans fil clientes se
connectent les unes aux autres afin de constituer un
réseau point à point (peer to peer en anglais), c'est-à-
dire un réseau dans lequel chaque machine joue en
même temps de rôle de client et le rôle de point d'accès.
L'ensemble formé par les différentes stations est
appelé ensemble de services de base indépendants (en
anglais independant basic service set, abrégé en IBSS).
Un IBSS est ainsi un réseau sans fil constitué au
minimum de deux stations et n'utilisant pas de point
d'accès. L'IBSS constitue donc un réseau éphémère
permettant à des personnes situées dans une même salle
d'échanger des données. Il est identifié par un SSID,
comme l'est un ESS en mode infrastructure.
Dans un réseau ad hoc, la portée du BSS indépendant est déterminé par la portée de chaque
station. Cela signifie que si deux des stations du réseaux sont hors de portée l'une de l'autre,
elles ne pourront pas communiquer, même si elles "voient" d'autres stations. En effet,
contrairement au mode infrastructure, le mode ad hoc ne propose pas de système de
distribution capable de transmettre les trames d'une station à une autre. Ainsi un IBSS est par
définition un réseau sans fil restreint.
II. Mise en place d'un réseau
2.1) Déployer un réseau sans fil
Depuis la décision de l'ART d'autoriser, sous certaines conditions, l'utilisation de réseaux
sans fil, les particuliers découvrent les joies de la mobilité domestique. Pour peu de disposer
d'une connexion haut débit, le partage familial de celle-ci élimine le traditionnel
embouteillage pour consulter l'e-mail. Avec Windows XP, la mise en place d'un réseau
domestique est prise en charge par le système qui fournit les informations de configuration de
la couche de transport (TCP/IP). Il est même proposé de créer une disquette de configuration
des autres postes clients. Le réseau Ethernet 802.11b est fondé sur une architecture cellulaire
où chaque alvéole est contrôlé par un AP (ou Access Point). Relié à un ordinateur connecté à
Internet cet AP sert alors de routeur Internet tandis que le PC hôte devient une passerelle
dirigeant le trafic collecté par l'AP vers le Web Cette architecture centralisée grâce à un
serveur est appelée Infrastructure. On peut aussi construire un réseau sans fil en Ad-hoc ou
peer-to-peer où les postes clients communiquent les uns directement avec les autres à égalité.
Les machines connectées échangent périodiquement leurs tables de routage et établissent des
protocoles de routage en temps réel: les chemins sont établis à la demande. Pour deux
ordinateurs, il vous faut alors envisager une solution de type Ad-hoc. Elle consiste à doter
chaque PC d'une interface réseau Wi-Fi comme les adaptateurs USB. Une fois configurés, les
deux PC peuvent partager une connexion Internet, l'un servant de passerelle à l'autre.
Mais pour déployer un réseau de 3 postes ou plus, une solution plus élaborée est à
envisager: Il faut alors opter pour une borne d'accès (AP) et équiper postes clients de cartes
d'accès. Les cartes adaptatrices PCI sont déconseillée: prix plus élevé et l'antenne d'une carte
PCI est collée à l'arrière de la machine posée au sol ou au mieux sur le bureau. Ce qui n'est
l'idéal pour une bonne réception.
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Réseau sans-fil : La technologie WiFi
2.2) Combattre les interférences
Contrairement aux réseaux filaires, les réseaux sans fil requièrent des précautions
supplémentaires pour assurer la meilleure propagation possible des ondes Le Wi-Fi est une
technologie basée sur des spécifications qui englobent des protocoles divers spécialisés dans
les communications et le transport des données par les airs. Des technologies de transfert
comme DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) ou FHSS (frequency Hopping Spread
Spectrum) sont là pour corriger certains problèmes d'interférence, mais elles ne vous
dispensent pas de prendre quelques précautions Laccès au réseau sans fil se fait par le
protocole CSMA (Carrier Sense Multiple Access) Quand une interface du réseau veut
émettre, elle écoute le support de transmission et si celui-ci est libre, alors elle émet Les
interférences diffusées sur les canaux écoutés provoquent une attente de la part de l'interface
qui veut émettre, ce qui ralentit le réseau même si l'indicateur de débit est au maximum Il
vous est donc fortement conseillé de réduire, voire d'éliminer, toutes les sources possibles
d'interférences En premier lieu les appareils Bluetooth qui opèrent dans la bande de fréquence
de 2,4 GHz ainsi que les fours à micro-ondes Assurez-vous que votre téléphone sans fil
résidentiel ne squatte pas les fréquences utilisées Les obstacles sont également une source
d'interférences et d'affaiblissement du signal Il ne s'agit pas seulement d'obstacles visibles tels
que les murs -surtout ceux en béton -et les arbres qui affaiblissent le signal, mais aussi
d'obstacles non visibles tout aussi perturbateurs, le champ magnétique d'une télévision par
exemple.
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Réseau sans-fil : La technologie WiFi
SECURITE: LES PRECAUTIONS
Les ondes radio-électriques ont intrinsèquement une grande capacité à se propager dans
toutes les directions avec une portée relativement grande. Il est ainsi très difficile d'arriver à
confiner les émissions d'ondes radio dans un périmètre restreint. La propagation des ondes
radio doit également être pensée en trois dimensions. Ainsi les ondes se propagent également
d'un étage à un autre (avec de plus grandes atténuations).
La principale conséquence de cette "propagation sauvage" des ondes radio est la facilité
que peut avoir une personne non autorisée d'écouter le réseau, éventuellement en dehors de
l'enceinte du bâtiment où le réseau sans fil est déployé.
Là où le bât blesse c'est qu'un réseau sans fil peut très bien être installé dans une entreprise
sans que le service informatique ne soit au courant ! Il suffit en effet à un employé de
brancher un point d'accès sur une prise réseau pour que toutes les communications du réseau
soient rendues "publiques" dans le rayon de couverture du point d'accès !
I.
Le chiffrement
1.1) WEP
Tandis que les sirènes du Wi-Fi chantent à qui veut les entendre, les hackers et autres
casseurs de code n'ont pas tardé à démontrer la vulnérabilité du chiffrement WEP (Wired
Equivalent Privacy) utilisé dans le Wi-Fi. Le principe du fonctionnement du WEP est basé sur
des clés de cryptage partagées interdisant l'accès à toutes les personnes ne connaissant pas ce
mot de passe. Chaque périphérique 802.11 b (cartes, points d'accès, etc.) utilise une clé . soit
un mot de passe, soit une clé dérivée de ce mot de passe. La faille provient du mode de
fonctionnement de l'algorithme de chiffrement (RC4) qui permet à tout décodeur de déduire
certaines informations menant à la reconstitution de la clé. Les parades sont nombreuses mais
ne garantissent pas une efficacité à 100 %. Il est toutefois possible de dissuader les intrus en
multipliant les obstacles devant eux. Des protocoles de sécurité tels que IPSec, SSL ou SSH
ne sont pas à la portée du premier utilisateur venu. Dans tous les cas, le WEP est utile et
l'activer c'est déjà éliminer certains risques. Il existe une autre solution qui consiste à
considérer le réseau sans fil comme une zone publique.
Le cas d'un partage de connexion Internet entre voisins est le plus typique de cette
configuration à condition qu'un routeur sans fil sert de passerelle et non pas un PC qui risque
de contenir des informations confidentielles.
1.2) WAP
Pour pallier les insuffisances du WEP, un remplaçant est à l'étude. Appelé WPA (Wi-Fi
Protected Access), son fonctionnement repose sur un système d'échange de clés
dynamiques, renouvelées tous les 10 ko de données Ce procédé, appelé TKIP (Temporal
Key Integrity Protocol), protége mieux les clés du décryptage et devrait améliorer
sensiblement la sécurité des réseaux sans fil même si l'algorithme utilisé reste inchangé
D'après la plupart des constructeurs, il est possible de mettre à jour le firmware de votre
matériel 802.11b pour intégrer le WPA.
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Réseau sans-fil : La technologie WiFi
1.3) Verrouillez votre réseau !
Ne vous reposez pas sur le seul protocole WEP pour sécuriser votre réseau. Un bon
administrateur doit connaître les possibilités de son matériel sur le bout des doigts pour le
configurer au mieux. Pour s'identifier auprès d'un AP, les clients d'un réseau sans fil 80211 b
utilisent un identifiant de réseau ou SSID (Service Set Identifier). Sans algorithme de
chiffrement, l'identifiant de réseau n'est pas crypté lors de la transmission des trames Un
utilisateur mal intentionné, qui écoute le réseau, peut obtenir le SSID lui permettant ainsi
d'accéder au réseau. De plus, le décodage du SSID est souvent facilité par le fait qu'il porte un
nom explicite. nom du service ou de l'organisme utilisateur du réseau par exemple.
Afin de supprimer la vulnérabilité du SSID, le protocole de chiffrement WEP à été mis en
place, mais il n'est pas suffisant. Des précautions supplémentaires peuvent être prises pour
compliquer la tâche des « grandes oreilles » malveillantes. La première est de supprimer la
configuration par défaut des AP en modifiant la clef WEP si elle est activée et l'identifiant
réseau (SSID ) installés par défaut. Il est également impératif de protéger ou de désactiver
les services d'administration fournis avec l'interface. En dernier lieu, il peut s'avérer
nécessaire de réduire la puissance d'émission de l'AP au minimum nécessaire afin de
diminuer le rayonnement des ondes. Cette action n'empêche pas un utilisateur mal intentionné
muni d'un matériel d'écoute performant de capter vos émissions, mais c'est plus difficile. Pour
augmenter la sécurité de votre réseau, il est également possible sur certains équipements de
filtrer les adresses MAC ayant le droit de communiquer avec le pont. Cette liste doit être
reproduite sur chaque pont du réseau sans fil si vous désirez garder toute la mobilité du
réseau. Malgré cela, il est toujours possible à un utilisateur mal intentionné de récupérer le
trafic échangé entre deux machines (même si le protocole WEP est actif), voire de simuler
une adresse MAC décodée, si celui-ci se trouve dans le périmètre du réseau Alors soyez
paranoïaques !
II. Le piratage
2.1) Une nouvelle génération de hackers
Comme toute nouvelle technologie, Ethernet sans fil a tout de suite
intéressé les hackers qui se sont lancés dans de nouvelles activités de
piratage dont le wardriving (ou war-Xing pour "war crossing"). Venue
des Etats-Unis, cette pratique consiste à détecter les réseaux sans fil
publics ou privés et à tenter de les pénétrer. Les pirates" patrouillent"
en voiture dans des quartiers délimités à l'avance. À l'aide d'un
ordinateur portable et d'une carte réseau PCMCIA, 802.11b de
préférence, les pirates scannent les fréquences à la recherche de
réseaux. C'est la technique de base qui peut être améliorée en trafiquant
une antenne directionnelle couplée à de puissants logiciels de détection.
Des logiciels spécialisés dans ce type d'activité permettent même
d'établir une cartographie très précise en exploitant un matériel de géolocalisation (GPS,
Global Positionning System). Les cartes établies permettent ainsi de mettre en évidence les
réseaux sans fil déployés non sécurisés, offrant même parfois un accès à Internet ! De
nombreux sites capitalisant ces informations ont vu le jour sur Internet, si bien que des
étudiants londoniens ont eu l'idée d'inventer un "langage des signes" dont le but est de rendre
visible les réseaux sans fil en dessinant à même le trottoir des symboles à la craie indiquant la
présence d'un réseau wireless, il s'agit du « war-chalking » (francisé en craieFiti ou craie-
fiti).
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Réseau sans-fil : La technologie WiFi
Deux demi-cercles opposés désignent ainsi un réseau ouvert offrant un accès à Internet, un
rond signale la présence d'un réseau sans fil ouvert sans accès à un réseau filaire et enfin un W
encerclé met en évidence la présence d'un réseau sans fil correctement sécurisé.
Cette nouvelle forme de piratage, née avec l'avènement des
réseaux sans fil pose de sérieux problèmes de sécurité et de
confidentialité pour les entreprises équipées en réseaux sans fil
802.11b. À tel point que la CNIL a tiré la sonnette d'alarme en
mettant en garde les utilisateurs contre les risques de piratage des
réseaux radio. Certains pratiquent le wardriving comme un jeu,
mais il peut être redoutable dans le domaine de l'espionnage
industriel.
Grâce à la propagation des ondes, un réseau sans fil est un ensemble ouvert. Il appartient à
son administrateur de décider s'il le rend disponible aux autres et quels sont les usages qu'il
autorise accès partagé à Internet ou jeux.
2.2) Les risques en matière de sécurité
Les risques liés à la mauvaise protection d'un réseau sans fil sont multiples :
Ø L'interception de données consistant à écouter les transmissions des différents
utilisateurs du réseau sans fil,
Ø Le détournement de connexion dont le but est d'obtenir l'accès à un réseau local ou
à Internet,
Ø Le brouillage des transmissions consistant à émettre des signaux radio de telle
manière à produire des interférences,
Ø Les dénis de service rendant le réseau inutilisable en envoyant des commandes
factices.
a) L'interception de données
Par défaut un réseau sans fil est non sécurisé, c'est-à-dire qu'il est ouvert à tous et que toute
personne se trouvant dans le rayon de portée d'un point d'accès peut potentiellement écouter
toutes les communications circulant sur le réseau. Pour un particulier la menace est faible car
les données sont rarement confidentielles, si ce n'est les données à caractère personnel. Pour
une entreprise en revanche l'enjeu stratégique peut être très important.
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Réseau sans-fil : La technologie WiFi
b) L'intrusion réseau
Lorsqu'un point d'accès est installé sur le réseau local, il permet aux stations d'accéder au
réseau filaire et éventuellement à internet si le réseau local y est relié. Un réseau sans fil non
sécurisé représente de cette façon un point d'entrée royal pour le pirate au réseau interne d'une
entreprise ou une organisation.
Outre le vol ou la destruction d'informations présentes sur le réseau et l'accès à internet
gratuit pour le pirate, le réseau sans fil peut également représenter une aubaine pour ce dernier
dans le but de mener des attaques sur Internet. En effet étant donné qu'il n'y a aucun moyen
d'identifier le pirate sur le réseau, l'entreprise ayant installé le réseau sans fil risque d'être
tenue responsable de l'attaque.
c) Le brouillage radio
Les ondes radio sont très sensibles aux interférences, c'est la raison pour laquelle un signal
peut facilement être brouillé par une émission radio ayant une fréquence proche de celle
utilisé dans le réseau sans fil. Un simple four à micro-ondes peut ainsi rendre totalement
inopérable un réseau sans fil lorsqu'il fonctionne dans le rayon d'action d'un point d'accès.
d) Les dénis de service
La méthode d'accès au réseau de la norme 802.11 est basé sur le protocole CSMA/CA,
consistant à attendre que le réseau soit libre avant d'émettre. Une fois la connexion établie,
une station doit s'associer à un point d'accès afin de pouvoir lui envoyer des paquets. Ainsi,
les méthodes d'accès au réseau et d'association étant connus, il est simple pour un pirate
d'envoyer des paquets demandant la désassociation de la station. Il s'agit d'un déni de service,
c'est-à-dire d'envoyer des informations de telle manière à perturber volontairement le
fonctionnement du réseau sans fil.
D'autre part, la connexion à des réseaux sans fil est consommatrice d'énergie. Même si les
périphériques sans fil sont dotés de fonctionnalités leur permettant d'économiser le maximum
d'énergie, un pirate peut éventuellement envoyer un grand nombre de données (chiffrées) à
une machine de telle manière à la surcharger. En effet, un grand nombre de périphériques
portables (assistant digital personnel, ordinateur portable, ...) possèdent une autonomie
limitée, c'est pourquoi un pirate peut vouloir provoquer une surconsommation d'énergie de
telle manière à rendre l'appareil temporairement inutilisable, c'est ce que l'on appelle un déni
de service sur batterie.
III. Les solutions
3.1) Une infrastructure adaptée
La première chose à faire lors de la mise en place d'un réseau sans fil consiste à
positionner intelligemment les points d'accès selon la zone que l'on souhaite couvrir. Eviter
les murs extérieurs mais choisir plutôt un emplacement central. En se promenant autour de
l'immeuble, on peut établir le périmètre à l'intérieur duquel la borne est accessible. Il n'est
toutefois pas rare que la zone effectivement couverte soit largement plus grande que
souhaitée, auquel cas il est possible de réduire la puissance de la borne d'accès afin
d'adapter sa portée à la zone à couvrir.
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Réseau sans-fil : La technologie WiFi
3.2) Eviter les valeurs par défaut
Lors de la première installation d'un point d'accès, celui-ci est configuré avec des valeurs
par défaut, y compris en ce qui concerne le mot de passe de l'administrateur. Un grand
nombre d'administrateurs en herbe considèrent qu'à partir du moment où le réseau fonctionne
il est inutile de modifier la configuration du point d'accès. Toutefois les paramètres par défaut
sont tels que la sécurité est minimale. Il est donc impératif de se connecter à l'interface
d'administration (généralement via une interface web sur un port spécifique de la borne
d'accès) notamment pour définir un mot de passe d'administration.
D'autre part, afin de se connecter à un point d'accès il est indispensable de connaître
l'identifiant du réseau (SSID). Ainsi il est vivement conseillé de modifier le nom du réseau
par défaut et de désactiver la diffusion (SSID broadcast: diffusion du nom SSID) de ce
dernier sur le réseau. Le changement de l'identifiant réseau par défaut est d'autant plus
important qu'il peut donner aux pirates des éléments d'information sur la marque ou le
modèle du point d'accès utilisé. L'idéal est même de modifiez régulièrement le nom SSID!
Il faudrait même éviter de choisir des mots reprenant l'identité de l'entreprise ou sa
localisation, qui sont susceptibles d'être plus facilement devinés.
3.3) Activer le cryptage WEP ou WAP
C'est assez étonnant, mais de nombreuses bornes et interfaces WiFi sont installées sans
mise en place du cryptage WEP qui permet de limiter les risques d'interception de données. Il
est fortement recommandé de préférer une clé WEP sur 128 bits à celle, utilisée souvent par
défaut, de 64 bits. Certes l'activation du WEP est un plus mais il faut savoir qu'elle ralentit le
débit d'information: temps de cryptage - décryptage. Sans oublier de modifier les clés de
cryptage WEP régulièrement.
3.4) Le filtrage des adresses MAC
Chaque adaptateur réseau possède une adresse physique qui lui est propre (appelée adresse
MAC). Cette adresse est représentée par 12 chiffres hexadécimaux groupés par paires et
séparés par des tirets. Les points d'accès permettent généralement dans leur interface de
configuration de gérer une liste de droits d'accès (appelée ACL) basée sur les adresses
MAC des équipements autorisés à se connecter au réseau sans fil. En activant ce MAC
Address Filtering (Filtrage des adresses MAC), même si cette précaution est un peu
contraignante, cela permet de limiter l'accès au réseau à un certain nombre de machines. En
contrepartie cela ne résout pas le problème de la confidentialité des échanges.
3.5) Améliorer l'authentification
Afin de gérer plus efficacement les authentifications, les autorisations et la gestion des
comptes utilisateurs (en anglais AAS pour Authentication, Authorization, and Accounting) il
est possible de recourir à un serveur RADIUS (Remote Authentication Dial-In User Service).
Le protocole RADIUS (défini par les RFC 2865 et 2866), est un système client/serveur
permettant de gérer de façon centralisée les comptes des utilisateurs et les droits d'accès
associés.
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Réseau sans-fil : La technologie WiFi
3.6) Mise en place d'un VPN
Pour connecter les utilisateurs nomades se branchant au réseau par le biais d'une borne
publique, et pour toutes les communications nécessitant un haut niveau de sécurisation, il faut
mettre en place un réseau privé virtuel (VPN) qui offrira un bon niveau de sécurité et
empêchera la plupart des intrusions indésirables.
3.7) Définir des adresses IP fixes
Les risques d'intrusion externes sont bien moindres en attribuant des adresses IP fixes aux
stations de la flotte bénéficiant d'une connexion sans fil. Il est ainsi possible de gérer une
table d'adresses des connexions autorisées. Il faut, dans ce cas, désactiver la fonction DHCP
au niveau du serveur auquel est connectée la borne WiFi.
3.7) Installer un pare-feu
On peut aussi installez un firewall comme si le point
d'accès était une connexion internet. Ce firewall peut
être le serveur IPsec (VPN) des clients sans fils.
Un réseau WiFi "sécurisé" peut se schématiser
comme cela. On considère ici que tout le réseau WiFi
est étranger au réseau local, au même titre qu'Internet.
L'utilisation d'un pare-feu (firewall) comme pour la
connexion Internet, permet de filtrer les adresses MAC
associé à des adresses IP fixes. Dans le cas du VPN, le
firewall ou un serveur derrière ce dernier fait office de
terminal VPN. Certains points d'accès proposent des
"petits" firewall permettant de faire un filtrage de plus
sur les clients de votre réseau.
Chacun est libre de modifier ces règles en ajoutant des couches supplémentaires. Sachez
que le futur protocole IP ipv6 contient dans ses paquets la sécurisation ipsec. L'ipv6 peut être
utilisé en WiFi si les clients gèrent l'ipv6, actuellement tous les Linux, Unix ont une pile ipv6
fonctionnelle, sur Windows 2000 et XP l'ipv6 est activable et utilisable mais sera proposé par
défaut dans les prochaines versions.
IV. En conclusion
La sécurisation d'un réseau qu'il soit filaire ou sans fils est possible par de nombreux
moyens matériels et/ou logiciels. Son choix dépend de l'utilisation que vous voulez faire de
votre réseau et des moyens dont vous disposez.
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Réseau sans-fil : La technologie WiFi
ANNEXES
I.
La technologie employée par le Wi-Fi
1.1) Les canaux de transmission
On appelle canal de transmission une bande étroite de fréquence utilisable pour une
communication. Dans chaque pays, le gouvernement est en général le régulateur de
l'utilisation des bandes de fréquences, car il est souvent le principal consommateur pour des
usages militaires.
Toutefois les gouvernements proposent des bandes de fréquence pour une utilisation libre,
c'est-à-dire ne nécessitant pas de licence de radiocommunication. Les organismes chargés de
réguler l'utilisation des fréquences radio sont :
Ø l'ETSI (European Telecommunications Standards Institute) en Europe
Ø la FCC (Federal Communications Commission) aux Etats-Unis
Ø le MKK (Kensa-kentei Kyokai) au Japon
En 1985 les Etats-Unis ont libéré trois bandes de fréquence à destination de l'Industrie, de
la Science et de la Médecine. Ces bandes de fréquence, baptisées ISM (Industrial, Scientific,
and Medical), sont les bandes 902-928 MHz, 2.400-2.4835 GHz, 5.725-5.850 GHz.
En Europe la bande s'étalant de 890 à 915 MHz est utilisée pour les communications
mobiles (GSM), ainsi seules les bandes 2.400 à 2.4835 GHz et 5.725 à 5.850 GHz sont
disponibles pour une utilisation radio-amateur.
1.2) Les technologies de transmission
Les réseaux locaux radio-électriques utilisent des ondes radio ou infrarouges afin de
transmettre des données. La technique utilisée à l'origine pour les transmissions radio est
appelé transmission en bande étroite, elle consiste à passer les différentes communications sur
des canaux différents. Les transmissions radio sont toutefois soumises à de nombreuses
contraintes rendant ce type de transmission non suffisantes. Ces contraintes sont notamment :
Ø Le partage de la bande passante entre les différentes stations présentes dans une
même cellule.
Ø La propagation par des chemins multiples d'une onde radio. Un onde radio peut en
effet se propager dans différentes direction et éventuellement être réfléchie ou
réfractés par des objets de l'environnement physique, si bien qu'un récepteur peut
être amené recevoir à quelques instants d'intervalles deux mêmes informations
ayant emprunté des cheminements différents par réflexions successives.
La couche physique de la norme 802.11 définit ainsi initialement plusieurs techniques de
transmission permettant de limiter les problèmes dûs aux interférences :
Ø La technique de l'étalement de spectre à saut de fréquence,
Ø La technique de l'étalement de spectre à séquence directe,
Ø La technologie infrarouge.
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Réseau sans-fil : La technologie WiFi
a) La technique à bande étroite
La technique à bande étroite (narrow band) consiste à utiliser une fréquence radio
spécifique pour la transmission et la réception de données. La bande de fréquence utilisée doit
être aussi petite que possible afin de limiter les interférences sur les bandes adjacentes.
b) Les techniques d'étalement de spectre
La norme IEEE 802.11 propose deux techniques de modulation de fréquence pour la
transmission de données issues des technologies militaires. Ces techniques, appelées
étalement de spectre (en anglais spread spectrum) consistent à utiliser une bande de fréquence
large pour transmettre des données à faible puissance. On distingue deux techniques
d'étalement de spectre :
Ø La technique de l'étalement de spectre à saut de fréquence,
Ø La technique de l'étalement de spectre à séquence directe
c) La technique de saut de fréquence
La technique FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum, en français étalement de
spectre par saut de fréquence ou étalement de spectre par évasion de fréquence) consiste à
découper la large bande de fréquence en un minimum de 75 canaux (hops ou sauts d'une
largeur de 1MHz), puis de transmettre en utilisant une combinaison de canaux connue de
toutes les stations de la cellule. Dans la norme 802.11, la bande de fréquence 2.4 - 2.4835
GHz permet de créer 79 canaux de 1 MHz. La transmission se fait ainsi en émettant
successivement sur un canal puis sur un autre pendant une courte période de temps (d'environ
400 ms), ce qui permet à un instant donné de transmettre un signal plus facilement
reconnaissable sur une fréquence donnée.
L'étalement de spectre par saut de fréquence a originalement été conçue dans un but
militaire afin d'empêcher l'écoute des transmissions radio. En effet, une station ne connaissant
pas la combinaison de fréquence à utiliser ne pouvait pas écouter la communication car il lui
était impossible dans le temps imparti de localiser la fréquence sur laquelle le signal était émis
puis de chercher la nouvelle fréquence.
Aujourd'hui les réseaux locaux utilisant cette technologie sont standards ce qui signifie que
la séquence de fréquences utilisées est connue de tous, l'étalement de spectre par saut de
fréquence n'assure donc plus cette fonction de sécurisation des échanges. En contrepartie, le
FHSS est désormais utilisé dans le standard 802.11 de telle manière à réduire les interférences
entre les transmissions des diverses stations d'une cellule.
d) Etalement de spectre à séquence directe
La technique DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum, étalement de spectre à séquence
directe) consiste à transmettre pour chaque bit une séquence Barker (parfois appelée bruit
pseudo-aléatoire ou en anglais pseudo-random noise, noté PN) de bits. Ainsi chaque bit valant
1 est remplacé par une séquence de bits et chaque bit valant 0 par son complément.
La couche physique de la norme 802.11 définit une séquence de 11
bits (10110111000) pour représenter un 1 et son complément
(01001000111) pour coder un 0. On appelle chip ou chipping code (en
français puce) chaque bit encodé à l'aide de la séquence. Cette
technique (appelée chipping) revient donc à moduler chaque bit avec la
séquence barker.
Grâce au chipping de l'information redondante est transmise, ce qui
permet d'effectuer des contrôles d'erreurs sur les transmissions, voir de la correction d'erreurs.
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Réseau sans-fil : La technologie WiFi
Dans le standard 802.11b, la bande de fréquence 2.400-2.4835 GHz (d'une largeur de 83.5
MHz) a été découpée en 14 canaux séparés de 5MHz, dont seuls les 11 premiers sont
utilisables aux Etats-Unis. Seuls les canaux 10 à 13 sont utilisables en France.
Toutefois, pour une transmission de 11 Mbps correcte il est nécessaire de transmettre sur
une bande de 22 MHz car, d'après le théorème de
Shannon, la fréquence d'échantillonnage doit être au
minimum égale au double du signal à numériser. Ainsi
certains canaux recouvrent partiellement les canaux
adjacents, c'est la raison pour laquelle des canaux isolés
(les canaux 1, 6 et 11) distants les uns des autres de
25MHz sont généralement utilisés.
Ainsi, si deux points d'accès utilisant les mêmes
canaux ont des zones d'émission qui se recoupent, des
distortions du signal risquent de perturber la
transmission. Ainsi pour éviter toute interférence il est
recommandé d'organiser la répartition des points
d'accès et l'utilisation des canaux de telle manière à ne
pas avoir deux points d'accès utilisant les mêmes canaux proches l'un de l'autre.
Le standard 802.11a utilise la bande de fréquence 5.15GHz à 5.35GHz et la bande 5.725
GHz à 5.825 GHz, ce qui permet de définir 8 canaux distincts d'une largeur de 20Mhz chacun,
c'est-à-dire une bande suffisamment large pour ne pas avoir de parasitage entre canaux.
e) La technologie infrarouge
Le standard IEEE 802.11 prévoit également une alternative à l'utilisation des ondes radio :
la lumière infrarouge. La technologie infrarouge a pour caractéristique principale d'utiliser
une onde lumineuse pour la transmission de données. Ainsi les transmissions se font de façon
uni-directionnelle, soit en "vue directe" soit par réflexion. Le caractère non dissipatif des
ondes lumineuses offre un niveau de sécurité plus élevé.
Il est possible grâce à la technologie infrarouge d'obtenir des débits allant de 1 à 2 Mbit/s
en utilisant une modulation appelé PPM (pulse position modulation).
La modulation PPM consiste à transmettre des impulsions à amplitude
constante, et à coder l'information suivant la position de l'impulsion. Le
débit de 1 Mbps est obtenu avec une modulation de 16-PPM, tandis que le
débit de 2 Mbps est obtenu avec une modulation 4-PPM permettant de
coder deux bits de données avec 4 positions possibles :
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Réseau sans-fil : La technologie WiFi
1.3) Les techniques de modulation
Tandis que la radio classique utilise une modulation de fréquence (radio FM pour
Frequency Modulation) ou bien une modulation d'amplitude (radio AM pour Amplitude
Modulation), le standard 802.11b utilise une technique de modulation de phase appelée PSK
pour Phase Shift Keying. Ainsi chaque bit produit une rotation de phase. Une rotation de 180°
permet de transmettre des débits peu élevés (technique appelé BPSK pour Binary Phase
Switch Keying) tandis qu'une série de quatre rotations de 90° (technique appelé QPSK pour
Quadrature Phase Switch Keying) permet des débits deux fois plus élevés.
a) Optimisations
La norme 802.11b propose d'autres type d'encodage permettant d'optimiser le débit de la
transmission. Les deux séquences Barker ne permettent de définir que deux états (0 ou 1) à
l'aide de deux mots de 11 bits (compléments l'un de l'autre).
Une méthode alternative appelée CCK (complementary code keying) permet d'encoder
directement plusieurs bits de données en une seule puce (chip) en utilisant 8 séquences de 64
bits. Ainsi en codant simultanéments 4 bits, la méthode CCK permet d'obtenir un débit de 5.5
Mbps et elle permet d'obtenir un débit de 11 Mbps en codant 8 bits de données.
La technologie PBCC (Packet Binary Convolutionnary Code) permet de rendre le signal
plus robuste vis-à-vis des distorsions dûes au cheminement multiple des ondes hertziennes.
Ainsi la société Texas Instrument a réussi a mettre au point une séquence tirant avantage de
cette meilleure résistance aux interférences et offrant un débit de 22Mbit/s. Cette technologie
baptisée 802.11b+ est toutefois non conforme à la norme IEEE 802.11b ce qui rend les
périphériques la supportant non compatibles avec les équipements 802.11b.
La norme 802.11a opère dans la bande de fréquence des 5 GHz, qui offre 8 canaux
distincts, c'est la raison pour laquelle une technique de transmission alternative tirant partie
des différents canaux est proposée. L'OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)
permet d'obtenir des débits théoriques de 54 Mbps en envoyant les données en parallèle sur
les différentes fréquences. De plus la technique OFDM fait une utilisation plus rationnelle du
spectre.
Technologie
Codage
Type de modulation
Débit
802.11b
11 bits (Barker sequence)
PSK
1Mbps
802.11b
11 bits (Barker sequence)
QPSK
2Mbps
802.11b
CCK (4 bits)
QPSK
5.5Mbps
802.11b
CCK (8 bits)
QPSK
2Mbps
802.11a
CCK (8 bits)
OFDM
54Mbps
802.11g
CCK (8 bits)
OFDM
54Mbps
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Réseau sans-fil : La technologie WiFi
1.4) Le WEP
Le WEP est un protocole chargé du chiffrement des trames 802.11 utilisant l'algorithme
symétrique RC4 avec des clés d'une longueur de 64 ou 128 bits. Le principe du WEP consiste
à définir dans un premier temps une clé secrète de 40 ou 128 bits. Cette clé secrète doit être
déclarée au niveau du point d'accès et des clients. La clé sert à créer un nombre pseudo-
aléatoire d'une longueur égale à la longueur de la trame. Chaque transmission de donnée est
ainsi chiffrée en utilisant le nombre pseudo-aléatoire comme masque grâce à un OU Exclusif
entre le nombre pseudo-aléatoire et la trame.
La clé de session partagé par toutes les stations est statique, c'est-à-dire que pour déployer
un grand nombre de stations WiFi il est nécessaire de les configurer en utilisant la même clé
de session. Ainsi la connaissance de la clé est suffisante pour déchiffrer les communications.
De plus, 24 bits de la clé servent uniquement pour l'initialisation, ce qui signifie que seuls
40 bits de la clé de 64 bits servent réellement à chiffrer et 104 bits pour la clé de 128 bits.
Dans le cas de la clé de 40 bits, une attaque par force brute (c'est-à-dire en essayant toutes
les possibilités de clés) peut très vite amener le pirate à trouver la clé de session. De plus une
faille décelée par Fluhrer, Mantin et Shamir concernant la génération de la chaîne pseudo-
aléatoire rend possible la découverte de la clé de session en stockant 100 Mo à 1 Go de traffic
créés intentionnellement.
Le WEP n'est donc pas suffisant pour garantir une réelle confidentialité des données. Pour
autant, il est vivement conseillé de mettre au moins en oeuvre une protection WEP 128 bits
afin d'assurer un niveau de confidentialité minimum et d'éviter de cette façon 90% des risques
d'intrusion.
II. Bibliographie
Ø Magazine PC EXPERT - Octobre 2003 – Page 67 – "Mieux gérer sa sécurité" -
Dossier réalisé par Fabrice Neuman, Philippe Roure, Vincent Verhaeghe et Stefan Greiner.
Ø Magazine PCMAX - Juin 2003 – Pages 14 à 23 – "Branchez vous Wi-Fi"
Dossier réalisé par Mourad Krim.
Ø Site - Publié le 24 juin 2003 –"Le guide Wi-Fi"
Dossier réalisé par Pierre-Henry Muller.
Ø Site - "Les réseaux sans fils" et "Le Wi-Fi"
Dossier réalisé par Jean-François Pillou.
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