Le reti Wi-Fi sono diventate la soluzione preferita per fornire la connessione senza fili in casa, sul posto di lavoro e in molti altri luoghi pubblici. Ma come funzionano esattamente le reti Wi-Fi? In questo articolo, esploreremo il funzionamento di base delle reti Wi-Fi e le loro caratteristiche chiave. Scopriremo come le reti Wi-Fi trasmettono i dati attraverso l’aria, come vengono configurati i router Wi-Fi e quali sono i fattori che influenzano la velocità e la copertura della rete. In sostanza, se vuoi saperne di più sulle reti Wi-Fi e come funzionano, continua a leggere!
I benefici delle reti Wireless
Una LAN wireless (WLAN) è un tipo di rete wireless comunemente utilizzata nelle abitazioni, negli uffici e negli ambienti scolastici. Una rete wireless è progettata per le persone che sono in movimento utilizzando computer, laptop, tablet e smartphone. Esistono molte diverse infrastrutture di rete che forniscono l’accesso, come LAN cablate, reti di provider di servizi e reti di telefoni cellulari, ma è la WLAN che rende possibile la mobilità all’interno degli ambienti domestici e aziendali. Nelle aziende con un’infrastruttura wireless, ci può essere un risparmio sui costi ogni volta che si cambia l’attrezzatura o quando un dipendente si sposta all’interno di un edificio, si riorganizza l’attrezzatura o ci si sposta in sedi temporanee o siti di progetto. Un’infrastruttura wireless può adattarsi a esigenze e tecnologie in rapida evoluzione.
Ma che differenza c’è tra una rete Wireless e una rete Wi-Fi?
Quando si parla di reti Wireless, si tende a utilizzare il termine “Wi-Fi” in modo improprio. Infatti, una rete Wireless può essere di varie categorie:
- WPAN (Wireless Personal Area Network): Utilizzano trasmettitori a bassa potenza per una rete a corto raggio, in genere da 6 a 9 metri. I dispositivi basati su Bluetooth e ZigBee sono comunemente usati nei WPAN. Le WPAN si basano sullo standard 802.15 e su una frequenza radio a 2,4 GHz.
- WLAN (Wireless Local Area Network): Utilizzano i trasmettitori per coprire una rete di medie dimensioni, in genere fino a 100 metri. Le WLAN sono adatte per l’uso in casa, in ufficio e persino in un ambiente universitario. Le WLAN si basano sullo standard 802.11 e su una frequenza radio da 2,4 GHz o 5 GHz.
- WMAN (Wireless Metropolitan Area Network): Utilizzano i trasmettitori per fornire un servizio wireless su un’area geografica più ampia. Le WMAN sono adatte per fornire l’accesso wireless a una città metropolitana o ad un distretto specifico. Le WMAN utilizzano specifiche frequenze autorizzate.
- WWAN (Wireless Wide Area Network): Utilizzano i trasmettitori per fornire copertura su una vasta area geografica. Le WWAN sono adatte per le comunicazioni nazionali e globali. Le WWAN utilizzano anche specifiche frequenze concesse in licenza.
La differenza è che la Wi-Fi Alliance è un’associazione di settore globale, senza scopo di lucro, dedicata a promuovere la crescita e l’accettazione delle reti WLAN. È un’associazione di fornitori il cui obiettivo è migliorare l’interoperabilità dei prodotti basati sullo standard 802.11 certificando la conformità alle norme del settore e l’adesione agli standard. Quindi, se vogliamo riferirci ad una rete senza fili, è più corretto utilizzare il termine “Wireless” invece che Wi-Fi
Frequenze radio
Tutti i dispositivi wireless operano nella gamma delle onde radio dello spettro elettromagnetico. Le reti WLAN operano nella banda di frequenza a 2,4 GHz e nella banda a 5 GHz. I dispositivi WLAN dispongono di trasmettitori e ricevitori sintonizzati su frequenze specifiche della gamma delle onde radio.
Quali sono gli standard delle WLAN?
Come ogni standard IEEE, esistono diverse regole che i produttori devono rispettare per implementare un dispositivo che supporti una tecnologia Wireless. In questo caso esistono molteplici standard:
Standard | Frequenza | Descrizione |
802.11 | 2.4 GHz | – Velocità massima di 2 Mbps |
802.11a | 5 GHz | – Velocità massima di 54 Mbps – Bassa capacità di penetrazione degli ostacoli |
802.11b | 2.4 GHz | – Velocità massima di 11 Mbps – Maggiore capacità di penetrazione degli ostacoli |
802.11g | 2.4 GHz | – Velocità massima di 54 Mbps – Supporto della tecnologia 802.11b |
802.11n | 2.4 GHz 5 GHz | – Velocità massima tra i 150 e 600 Mbps – Supporto di antenne MIMO – Retro compatibile |
802.11ac | 5 GHz | – Velocità massima fino a 1.3 Gbps – Retro compatibile con 802.11ac |
802.11ax | 2.4 GHz 5 GHz | – Ultimo standard disponibile dal 2019 – Velocità massima di 2.4 Gbps – Wi-Fi 6 |
Cosa sono i canali di frequenza?
I dispositivi LAN wireless dispongono di trasmettitori e ricevitori sintonizzati su specifiche frequenze di onde radio per comunicare. Una pratica comune è che le frequenze vengano assegnate come intervalli. Tali intervalli vengono quindi suddivisi in intervalli più piccoli chiamati canali.
Se la domanda per un canale specifico è troppo elevata, è probabile che quel canale diventi troppo saturo. La saturazione del mezzo wireless degrada la qualità della comunicazione, di conseguenza nel corso degli anni sono state create numerose tecniche per migliorare la comunicazione wireless e alleviare la saturazione. Queste tecniche mitigano la saturazione del canale utilizzando i canali in modo più efficiente.
In cosa consiste la messa in sicurezza di una rete Wireless?
Una WLAN è aperta a chiunque si trovi nel raggio di un AP e abbia le credenziali appropriate da associare ad essa. Con una scheda di rete wireless e la conoscenza delle tecniche di cracking, un utente malintenzionato potrebbe non dover entrare fisicamente in un locale per ottenere l’accesso a una WLAN. Gli attacchi possono essere generati da estranei, dipendenti scontenti e persino involontariamente dai dipendenti stesso. Le reti wireless sono particolarmente suscettibili a diverse minacce, tra cui:
- Intercettazione dei dati: I dati wireless devono essere crittografati per impedire che vengano letti da intercettatori
- Intrusi wireless: gli utenti non autorizzati che tentano di accedere alle risorse di rete possono essere scoraggiati mediante efficaci tecniche di autenticazione.
- Attacchi Denial of Service (DoS): l’accesso ai servizi WLAN può essere compromesso accidentalmente o intenzionalmente. Esistono varie soluzioni a seconda della fonte dell’attacco DoS
- AP non autorizzati: gli AP non autorizzati installati da un utente malintenzionato o per scopi dannosi possono essere rilevati utilizzando il software di gestione.
Quindi come mitigare questi tipi di attacco?
1- Abilitare l’autenticazione
Con lo standard 802.11 originale sono stati introdotti due tipi di autenticazione:
- Open system authentication: qualsiasi client wireless è in grado di connettersi alla rete wireless aperta come quelle che forniscono accesso gratuito a Internet nei bar, hotel e in aree remote. Il client wireless è responsabile di fornire sicurezza come l’utilizzo di una rete privata virtuale (VPN) per connettersi in modo sicuro. Le VPN forniscono servizi di autenticazione e crittografia.
- Shared key authentication: fornisce meccanismi, come WEP, WPA, WPA2 e WPA3 per autenticare e crittografare i dati tra un client wireless e un punto di accesso. Tuttavia, la password deve essere pre-condivisa tra entrambe le parti per connettersi.
2- Abilitare la crittografia
La crittografia viene utilizzata per proteggere i dati. Se un intruso ha acquisito dati crittografati, non sarebbe in grado di decifrarli in un ragionevole lasso di tempo. Gli standard WPA e WPA2 utilizzano i seguenti protocolli di crittografia:
- Temporal Key Integrity Protocol (TKIP) – TKIP è il metodo di crittografia utilizzato da WPA. Fornisce supporto per apparecchiature WLAN legacy risolvendo i difetti originali associati a 802.11. Questo tipo di crittografia crittografa il payload di livello 2 ed esegue un controllo di integrità del messaggio (MIC) nel pacchetto crittografato per garantire che il messaggio non sia stato alterato.
- Advanced Encryption Standard (AES): AES è il metodo di crittografia utilizzato da WPA2. È il metodo preferito perché è un metodo molto più efficace. Utilizza la modalità Counter Cipher con Block Chaining Message Authentication Code Protocol (CCMP) che consente agli host di destinazione di riconoscere se i bit crittografati e non crittografati sono stati alterati.
Se vuoi approfondire la crittografia clicca qui.
Conclusioni
In conclusione, le reti Wi-Fi sono diventate una soluzione fondamentale per fornire connettività senza fili a molti dispositivi in diversi contesti. Abbiamo visto come funzionano le reti Wi-Fi e quali sono gli standard utilizzati. Inoltre, abbiamo esplorato le tecnologie Wi-Fi più recenti, come Wi-Fi 6 e come queste potrebbero migliorare ulteriormente l’esperienza dell’utente. Tuttavia, come per tutte le tecnologie, ci sono anche alcune sfide e problemi che devono essere affrontati, come la sicurezza delle reti Wi-Fi e l’impatto ambientale dell’uso sempre crescente di dispositivi connessi. Nonostante queste sfide, le reti Wi-Fi continueranno ad evolversi e a fornire una connessione senza fili affidabile e conveniente a sempre più dispositivi in tutto il mondo.