Netzwerke mit Wireless LAN

Präsentation zum Thema: "Netzwerke mit Wireless LAN"—  Präsentation transkript:

1 Netzwerke mit Wireless LAN
Matthias Gimbel, Thomas Kömmerling WWI00B

2 Gliederung 1. Allgemeines 6. Sicherheitsaspekte 2. Betriebsarten
1.1 Begriffsklärung 1.2 Hardware-Komponenten 2. Betriebsarten 2.1 Ad-hoc-Modus 2.2 Infrastruktur 3. Roaming 4. IEEE-Standard 4.1 IEEE b 4.2 Entwicklung von 4.3 Einordnung in das OSI-Modell 5. Zugriffsverfahren 5.1 CSMA/CD 5.2 CSMA/CA 6. Sicherheitsaspekte 6.1 FHSS 6.2 DSSS 6.3 WEP 6.4 Möglichkeiten zur Absicherung 7. Exkurs: Hiper LAN 8. Einsatzgebiete Wireless LAN 9. Fazit 10. Quellenverzeichnis Mitte 2,2 cm

3 1.1 Begriffsklärung Bluetooth HomeRF Wireless LAN Hiper LAN
Allgemeines Betriebsarten Roaming IEEE Zugriffsver- fahren Sicherheit Hiper LAN Einsatzgebiete Fazit Bluetooth Anbindung von Peripherie-Geräten und PDAs HomeRF Netzwerk für den Privatanwender Wireless LAN Netzwerk für den Firmeneinsatz Anbindung an Kabelnetzwerke möglich Hiper LAN Zur Überbrückung mittlerer Distanzen Höhere Übertragungsgeschwindigkeit PDA = Handheld

4 1.2 Hardware-Komponenten
Allgemeines Betriebsarten Roaming IEEE Zugriffsver- fahren Sicherheit Hiper LAN Einsatzgebiete Fazit Access Point Verschiedene Adapter (PCI, PCMCIA, USB) Antennen (Rundstrahl- und Richtantennen) Wireless Bridges: Anbindung an das drahtgebundene Netzwerk per Funk  KBC Wireless Repeater: ein zweiter AP sendet auf dem selben Kanal wie der erste, sollte vermieden werden, aber für kurzfristige Ausleuchtung brauchbar.

5 2. Betriebsarten Ad-hoc Infrastruktur Spontanes Netzwerk
Allgemeines Betriebsarten Roaming IEEE Zugriffsver- fahren Sicherheit Hiper LAN Einsatzgebiete Fazit Ad-hoc Spontanes Netzwerk Kein Access Point notwendig Temporärer Einsatz [1] Infrastruktur Anbindung an das bestehende Kabel-Netzwerk Access Point notwendig Einsatz auf Dauer [2]

6 3. Roaming Allgemeines Betriebsarten Roaming IEEE Zugriffsver- fahren Sicherheit Hiper LAN Einsatzgebiete Fazit Vergrößerung der Reichweite durch Einsatz mehrerer Access Points Übergang zwischen Access Points für den Nutzer unbemerkt Überlappung der Versorgungsbereiche unterschiedlicher Frequenzen möglich  Handy [2]

7 4.1 IEEE-Standard IEEE IEEE 802.11b
Allgemeines Betriebsarten Roaming IEEE Zugriffsver- fahren Sicherheit Hiper LAN Einsatzgebiete Fazit IEEE Abkürzung für „Institute of Electric and Electronic Engineers“ Internationaler Verband zur Normierung und Standardisierung im Elektronik- und Informatikbereich IEEE b Datenraten von 1 Mbit, 2 Mbit, 5,5 Mbit, 11 Mbit Datenrate wird nach Qualität des Signals automatisch angepasst oder manuelles einstellen möglich Mehrere Benutzer nutzen eine Funkzelle Frequenz: GHz mit maximal 100 mWatt Sendeleistung

8 4.2 Entwicklung des IEEE 802.11 Allgemeines Betriebsarten Roaming IEEE
Zugriffsver- fahren Sicherheit Hiper LAN Einsatzgebiete Fazit 802.11a 54 Mbit 5 GHz FHSS, DSSS 802.11b 11 Mbit 2,4 GHz nur DSSS 802.11g Erweiterung auf 20 Mbit 802.11h Anpassung an europ. Richtlinien 802.11 1 oder 2 Mbit 2,4 GHz FHSS, DSSS Für a noch keine Geräte auf dem Markt erhältlich [5]

9 4.3 Einordnung in das OSI-Modell
Allgemeines Betriebsarten Roaming IEEE Zugriffsver- fahren Sicherheit Hiper LAN Einsatzgebiete Fazit Physikaische Schicht (Physical Layer) Sicherungsschicht (Data Link Layer) Vermittlungsschicht (Network Layer) Transportschicht (Transport Layer) Kommunikationsschicht (Session Layer) Darstellungsschicht (Presentation Layer) Anwendungsschicht (Application Layer) Transmission Control Protocol (TCP) Internet Protocol (IP) Physical Layer (PHY) Medium Access Control (MAC) Logical Link Control (LLC) Physical Layer: FHSS, DSSS MAC-Layer: Power Security CSMA/CD, CSMA/CA IEEE 802_11b WirelessLANs.htm [3] ISO OSI Schichten IEEE 802 Standard

10 5. Zugriffsverfahren CSMA (allgemein) CSMA/CD (Wired LAN)
Allgemeines Betriebsarten Roaming IEEE Zugriffsver- fahren Sicherheit Hiper LAN Einsatzgebiete Fazit CSMA (allgemein) carrier sense multiple access (Mehrfachzugriff mit Signalabtastung) Algorithmus zum Abhören des Übertragungsmediums Datenübertragung beginnt, wenn Medium aktuell frei ist CSMA/CD (Wired LAN) carrier sense multiple access/collision detection Erkennung von Kollisionen bei der Übertragung Bei Kollision: Jamming-Signal, Abbruch des Sendevorgangs Nach Kollision: erneute Übertragung nach kurzer Verzögerungszeit CSMA/CA (Wireless LAN) carrier sense multiple access/collision avoidance Vermeidung von Kollisionen bei der Übertragung Wenn Medium frei ist, abwarten eines sog. Wettbewerbszeitraumes Wenn Medium noch frei, senden, wenn nicht warten  Bildung von Prioritäten

11 6. Sicherung der Datenübermittlung
Allgemeines Betriebsarten Roaming IEEE Zugriffsver- fahren Sicherheit Hiper LAN Einsatzgebiete Fazit durch Vergrößerung der Bandbreite wirkt ein in der Regel schmalbandiges Störsignal nur auf einen sehr geringen Teil des Signals Gefahr eines kompletten Signalverlusts wird minimiert Sicherung vor potentiellen Angreifen durch verschiedene Techniken

12 6.1 FHSS FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum)
Allgemeines Betriebsarten Roaming IEEE Zugriffsver- fahren Sicherheit Hiper LAN Einsatzgebiete Fazit FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum) Frequenzsprünge des Signals in festgelegten Zeiten von ca ms nach festgelegtem Algorithmus Vorteil: Mehrere Sender können gleichzeitig senden Nachteil: Sprung-Sequenz braucht auch Zeit [5]

13 6.2 DSSS DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum)
Allgemeines Betriebsarten Roaming IEEE Zugriffsver- fahren Sicherheit Hiper LAN Einsatzgebiete Fazit DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) Spreizung des Signals auf breiteres Frequenzband Moduliertes Signal meist leistungsschwächer als der Rauschpegel [5]

14 6.3 WEP Wired Equivalent Privacy
Allgemeines Betriebsarten Roaming IEEE Zugriffsver- fahren Sicherheit Hiper LAN Einsatzgebiete Fazit Wired Equivalent Privacy Verschlüsselung der Daten mit sich stetig ändernden Schlüssel zwischen Adapter und Access Point Verwendung von 40-bit- oder 128-bit-Schlüsseln Sicherstellung von Vertraulichkeit Netz-Zugang Integrität der Daten Problem: Sicherheitsmechanismus kann relativ leicht umgangen werden

15 6.4 Möglichkeiten zur Absicherung
Allgemeines Betriebsarten Roaming IEEE Zugriffsver- fahren Sicherheit Hiper LAN Einsatzgebiete Fazit Zusatzfunktionalitäten des Access-Points, z.B „Firewall“ bieten keinen hinreichenden Schutz Verbindung des Wireless LANs mit dem internen Netzwerk kann als Umgehung der Firewall genutzt werden  Installation außerhalb der Firewall zum Schutz des firmeninternen Netzes Access Point sollte nicht direkt mit dem Internet verbunden werden Nur PCs mit eingetragener MAC-Adresse haben Zugriff zum Access Point Sitzungsbasierte Verschlüsselung Individueller Schlüssel für jede Sitzung Zusätzlicher Einsatz eines Virtual Private Networks (VPN)

16 7. Exkurs: Hiper LAN Allgemeines Betriebsarten Roaming IEEE Zugriffsver- fahren Sicherheit Hiper LAN Einsatzgebiete Fazit Hiper LAN (High Performance Radio Local Area Network) Ähnlich, jedoch nicht kompatibel zu IEEE a Frequenz: GHz Übertragungsraten bis zu 54 Mbit Besonderheiten: Quality of Service Qualität der Bandbreite wird garantiert Verbindungen können priorisiert werden Einsatzgebiete Überbrückung von größeren Distanzen z.B. Straßen, Anbindung von Werkshallen,… meistens Richtfunk

17 8. Einsatzgebiete Wireless LAN
Allgemeines Betriebsarten Roaming IEEE Zugriffsver- fahren Sicherheit Hiper LAN Einsatzgebiete Fazit Geeignet für Erweiterung des drahtgebundenen Netzwerkes Auf Messen und bei Präsentationen Schulen und Universitäten Besprechungsräume Überwindung kurzer Distanzen Nicht geeignet für Übermittlung geschäftskritischer oder sicherheitsrelevanter Daten Bedarf von großen Bandbreiten BA Hangstraße – Brombacher Str. - KBC

18 9. Fazit Nicht für alle Einsatzgebiete geeignet
Allgemeines Betriebsarten Roaming IEEE Zugriffsver- fahren Sicherheit Hiper LAN Einsatzgebiete Fazit Nicht für alle Einsatzgebiete geeignet Nur eingeschränkt als Stand-alone-Lösung geeignet Sehr kostenintensiv Adapter teurer als beim drahtgebundenen Netzwerk (ca. 450 DM) Für performanten Betrieb mehrere Access Points nötig (Preis je ca – 3000 DM) BA Hangstraße – Brombacher Str. - KBC

19 10. Quellenverzeichnis Allgemein: Abbildungen:
Seminar Wireless LAN Technologien, Prof. Dr.-Ing. Axel Sikora (IEEE b-1999) Kauffels, Franz-Joachim: Moderne Datenkommunikation - Eine strukturierte Einführung, 2. Auflage, Bonn, 1997 Abbildungen: [1] [2] [3] LANline 07/2001 [4] LANline 06/2001 [5] [6] Stand der Links:

20 6.3 WEP Problem: Potentieller Angreifer benötigt:
Allgemeines Betriebsarten Roaming IEEE Zugriffsver- fahren Sicherheit Hiper LAN Einsatzgebiete Fazit Problem: Potentieller Angreifer benötigt: Zwei mit dem gleichen Schlüssel kodierte Pakete Tool zur statistischen Berechnung des Schlüssels Besitzer des Schlüssels kann Datenpakete Lesen Senden Manipulieren Schlüsselfolge wiederholt sich [6]