Comprendiendo las Redes Wi-Fi: Estándares, Funcionamiento y Seguridad

Definición de Wi-Fi

Wi-Fi (Wireless Fidelity) es un término que engloba los estándares de redes inalámbricas, concretados principalmente en la familia 802.11 del IEEE.

Ventajas y Desventajas de las Redes Wi-Fi

Ventajas:

• Movilidad de usuarios
• Instalaciones flexibles
• Fácil ampliación de equipos

Inconvenientes:

• Alcance de la señal limitado (generalmente inferior a 100 metros).
• Menor velocidad en comparación con las redes cableadas.
• Algunas tecnologías pueden no ser compatibles entre sí.

Bandas de Frecuencia Utilizadas

Los distintos estándares inalámbricos utilizan principalmente dos bandas de frecuencia:

• Banda ISM: Reservada para el sector industrial, médico y científico. Opera en el rango de 2.4 GHz.
• Bandas de 5 GHz: Divididas en dos rangos (5.15-5.35 GHz y 5.4-5.8 GHz). Estas bandas están abiertas al público general, pero es necesario respetar los niveles de potencia permitidos.

Evolución de los Estándares 802.11

Estándar 802.11 (Original)

Se dio a conocer en 1996 con una velocidad de transmisión de 1 y 2 Mbps. Utilizaba la banda de 2.4 GHz y el método de acceso al medio CSMA/CD.

Estándares 802.11a y 802.11b

• 802.11a: Ofrece hasta 54 Mbps en la banda de 5 GHz. También utiliza CSMA/CD como método de acceso.
• 802.11b: Alcanza 11 Mbps en la banda de 2.4 GHz y también emplea CSMA/CD.

Comparativa 802.11a vs. 802.11b

• Menor interferencia en 802.11a: La banda de 5 GHz es utilizada por menos dispositivos, reduciendo las interferencias en comparación con la banda de 2.4 GHz.
• Más canales en 802.11a: Dispone de 19 canales, frente a los 13 del 802.11b.
• Separación de canales: La separación entre canales es superior en el estándar 802.11a.
• Atenuación de la señal: La atenuación de las ondas a 5 GHz es mayor que a 2.4 GHz.

Canales en 802.11b/802.11g

Se definieron 11 canales para estos estándares.

Estándares 802.11n y 802.11h

• 802.11n: Representa una mejora significativa, ofreciendo velocidades de hasta 54 Mbps en la banda de 2.4 GHz (y mayores en 5 GHz con configuraciones avanzadas).
• 802.11h: Opera en la banda de 5 GHz y ofrece 23 canales sin solapamiento. Incorpora mejoras como:
  • DFS (Dynamic Frequency Selection): Realiza un testeo de canales y puede marcar una frecuencia como ocupada para evitar interferencias.
  • TPC (Transmit Power Control): Permite transmitir con mayor potencia, dando acceso a varias áreas cubiertas por puntos de acceso (AP). Puede negociar la potencia de transmisión entre el AP y el cliente para optimizar el consumo.

Fiabilidad de Wi-Fi

La fiabilidad de una conexión Wi-Fi puede verse afectada por la distancia y las interferencias. El espectro puede saturarse, especialmente a distancias superiores a 100 metros.

Seguridad en Redes Wi-Fi

Para mejorar la seguridad de una red Wi-Fi, se recomienda:

• Cambiar el SSID (nombre de la red).
• Realizar cambios frecuentes de la contraseña de acceso.
• Utilizar el cifrado WPA2.

Protocolo WEP (Wired Equivalent Privacy)

Ofrecía una privacidad equivalente a las redes cableadas, incluso con claves de 64 o 128 bits. Se basaba en el estándar IEEE 802.11 y utilizaba el algoritmo de cifrado RC4.

Protocolo WPA (Wi-Fi Protected Access)

Utiliza un servidor para almacenar credenciales y contraseñas, autentificando a los usuarios. Emplea el algoritmo RC4 con claves de 128 bits y un vector de inicialización de 48 bits.

Protocolo WPA y TKIP

TKIP (Temporal Key Integrity Protocol) es una implementación que cambia las claves de forma dinámica durante el uso del sistema, dificultando la recuperación de claves. WPA también incluye un código MIC (Message Integrity Check) para proteger contra ataques de repetición.

Protocolo WPA2

Está basado en el estándar 802.11i y utiliza el algoritmo de cifrado AES (Advanced Encryption Standard), considerado más robusto que los protocolos anteriores.