Seguridad y Gestión en Redes DOCSIS: Claves y Modulación

Seguridad en Redes DOCSIS: Claves MSK, PMK y PTK

Gestión de Confianza

En las redes DOCSIS, la seguridad se basa en tres claves principales que gestionan la confianza entre los diferentes elementos:

• MSK (Master Session Key): Gestiona la confianza entre el cliente y el servidor RADIUS durante el proceso de autenticación.
• PMK (Pairwise Master Key): Gestiona la confianza entre el cliente y el punto de acceso (AP) después de la autenticación.
• PTK (Pairwise Transient Key): Gestiona la confianza de los datos que fluyen entre el cliente y el AP durante un período determinado.

Proceso de Autenticación y Generación de Claves

1. El cliente inicia la comunicación con el servidor RADIUS y se autentica.
2. Si la autenticación es exitosa, el cliente y el servidor RADIUS generan la clave MSK para una comunicación segura.
3. El cliente y el servidor RADIUS generan la clave PMK, que el servidor RADIUS entrega al AP para establecer una comunicación segura.
4. Finalmente, el cliente y el AP generan la clave PTK para la transferencia segura de datos.

Modulación DMT en DOCSIS

Desplazamiento del Espectro de Frecuencias

La modulación es un proceso que desplaza el espectro de frecuencias de la señal moduladora (fm) a la frecuencia de la portadora (fc). La técnica de modulación DMT (Discrete Multi-Tone) utilizada en DOCSIS divide la banda de frecuencias en 256 pequeños canales llamados "bins".

Asignación de Tasas de Bits

Durante la negociación inicial, se determina la relación señal/ruido (SNR) para cada bin. En base a estos valores, se selecciona la técnica de codificación más óptima para cada bin, lo que determina la tasa de bits por segundo. Los datos transmitidos se distribuyen entre los diferentes bins.

Gestión del Canal en DOCSIS

Canal Descendente

En el canal descendente de DOCSIS, solo el CMTS (Cable Modem Termination System) puede transmitir, por lo que no hay competencia por el canal.

Canal Ascendente

En el canal ascendente, los diferentes CMs (Cable Modems) compiten por transmitir. Durante los períodos de "request contention area", los CMs solicitan permiso de transmisión al CMTS. El CMTS otorga un cierto número de créditos a cada CM, lo que les permite transmitir una cantidad de bits determinada según la disponibilidad y el perfil del CM.