COURS DE RESEAUX SANS FILS

RSF/Notes de cours -1- République Démocratique du Congo ENSEIGNEMENT SUPÉRIEUR ET UNIVERSITAIRE INSTITUT SUPÉRIEUR PÉDAGOGIQUE DE BUNIA ISP-BUNIA B.P. 340 BUNIA ispbunia2006@gmail.com RÉSEAUX SANS FIL Notes de cours Destinées aux étudiants de première année de licence de l’option Math-Info. Collection faite par : CT Janvier T. SINDAMBIWE, Doctorant Support appartenant à l’étudiant(e) : …………………… ……………………………………………………………………. JUILLET 2024 Par le CT Janvier T. SINDAMBIWE, Doctorant Email : ngoga10janvier@gmail.com RSF/Notes de cours -1- Objectifs du Cours Le cours des RSF (Réseaux Sans Fil) permet aux étudiants ponctuels et réguliers de (d’) : - Expliquer les concepts-clés de réseaux informatiques ; - Faire un parallélisme entre un réseau Ethernet et un RSF ; - Concevoir et installer un RSF ; - Configurer un routeur sans fils ; - Partager les ressources dans un WLAN ; - Configurer la messagerie instantanée sur le WLAN ; - Identifier les aspects de sécurité des RSF. Bibliographie sélective 1. Pejman Roshan, Jonathan Leary Réseaux WiFi: notions fondamentales. Cisco Press, 2004 Thibaud Schwartz. Réseaux Wi-Fi. Micro Application, 2003. 2. Paul Mühlethaler. 802.11 et les réseaux sans fil. Eyrolles,2002. 3. Matthew S. Gast. 802.11 : réseaux sans fil : la référence. O'Reilly, 2005 4. Andrew A. Vladimirov, Konstantin V. Gavrilenko, Andrei A. Mikhailovsky. WiFoo : piratage et défense des réseaux sans fil. CampusPress, 2005. Par le CT Janvier T. SINDAMBIWE, Doctorant Email : ngoga10janvier@gmail.com RSF/Notes de cours -2- CHAP.I. GÉNÉRALITÉS SUR LES RI Un réseau est un ensemble d’entités interconnectées les unes avec les autres. Selon les types d’entités on peut parler du réseau informatique, réseau téléphonique, réseau de transport, réseau des neurones, réseau des malfaiteurs… Dans ce chapitre, nous allons nous atteler sur le réseau informatique. 1.1. Objectif du RI Un réseau informatique désigne un moyen quelconque permettant de relier deux ou plusieurs ordinateurs entre eux. La mise en réseau (Networking) consiste à mettre en œuvre des outils et des tâches permettant de relier des ordinateurs afin qu’ils puissent partager des ressources en réseau. Les réseaux ont été et sont toujours développés pour un certain nombre de raisons. Il y en a en fait 4 principales : - Partage des ressources - Augmentation de la fiabilité et des performances - Réduction des coûts - Accès à l'information et au courrier Au-delà de ces quatre points, il existe quelques autres objectifs aux réseaux, mais ces objectifs sont apparus récemment avec la démocratisation des réseaux et l'émergence d'Internet notamment, et ne correspondent pas véritablement à un besoin des professionnels. C'est le cas lorsque l'on dit que les machines d'un site (sur un réseau local) sont sur un réseau. 1.2. Types de réseaux informatiques Il existe différents types de réseaux suivant l’étendue couverte, la localisation, les distances entre les systèmes informatiques et les débits maximum. Selon l’aire géographique arrosée par le signal, on peut distinguer trois types de RI : Les réseaux locaux ou LAN (Local Area Network) qui correspondent par leur taille aux réseaux intra-entreprise et qui permettent l’échange de données informatiques ou le partage de ressources (Ethernet, Token ring, ATM). Les réseaux métropolitains ou MAN (Metropolitain Area Network) : Les réseaux métropolitains ou MAN permettent d’interconnecter un certain nombre de sites entre Par le CT Janvier T. SINDAMBIWE, Doctorant Email : ngoga10janvier@gmail.com RSF/Notes de cours -3- eux. Les MAN servent surtout à interconnecter des réseaux locaux. Ils sont souvent appelés dans la littérature anglaise backbone, c’est – à –dire épine dorsale. De ce fait, le nombre d’utilisateurs est limité et la distance couverte est plus petite que pour les WAN. Les réseaux longues distances ou WAN (Wide Area Network), généralement publics (Renater), et qui assurent la transmission des données numériques sur des distances à l’échelle d’un pays. Le support utilisé peut être terrestre (réseau maillé de type téléphonique ou ligne spécialisée) ou hertzien (transmission par satellite). Dans une grande entreprise, un réseau est généralement une combinaison plus ou moins complexe de Lan et de Wan. Ordinateur ou automate Ordinateur ou automate LAN LAN Routeur Routeur WAN Routeur LAN Ordinateur ou automate 1.3. Équipements de base du RI 1.3.1. Répéteur Un répéteur reçoit des informations et les retransmets en régénérant un signal. Un répéteur permet de connecter 2 segments Ethernet dans un LAN. 500m 500m Repéteur HEWLETT PACKARD Un réseau 10Base T peut utiliser des « HUBs » comme répéteurs. Par le CT Janvier T. SINDAMBIWE, Doctorant Email : ngoga10janvier@gmail.com RSF/Notes de cours -4- 1.2.2. Concentrateur (Hub) Un Hub récupère les trames Ethernet en provenance d’un port et les renvoie vers tous les autres ports. Toutes les trames en provenance d’une interface Ethernet sont envoyées à toutes les autres interfaces présentes sur ce HUB. Ainsi on est sûr que le destinataire recevra l’information. Inconvénients : toutes les interfaces pour lesquelles la trame n’est pas destinée la recevront également. Cela génère beaucoup de trafic inutile sur le réseau, il y a risque de saturation. 1.2.3. Commutateur (Switch) Alors que les Hubs ne font que transférer, de façon aveugle, les trames à travers le réseau, le switch est capable de connaître la destination en consultant dans chaque trame l’adresse MAC de l’expéditeur et du destinataire. En conservant la trace de ces adresses MAC dans sa table d’adresse, un switch est capable de transférer exactement la trame sur le port où est raccordé le destinataire (sauf les trames de Broadcasts). Nota : Le broadcast est un terme anglais définissant une diffusion de données à un ensemble de machines connectées à un réseau. En français on utilise le terme diffusion 1.2.4. Routeur (Router) C’est une passerelle entre le LAN (réseau local) et un autre réseau (Internet par exemple). Ils sont employés pour relier 2 réseaux ensemble et diriger le trafic des réseaux basés sur les adresses IP. Beaucoup de routeurs sont employés pour créer Internet. Par le CT Janvier T. SINDAMBIWE, Doctorant Email : ngoga10janvier@gmail.com RSF/Notes de cours -5- Le routeur contient une base de données appelée « Routing Table » qui détient des chemins d’accès aux différents réseaux. Les routeurs sont en général utilisés au niveau réseau de l’Entreprise, pour relier différentes unités ou différents sites. Ils sont parfois associés à des fonctions de sécurité de type pare-feu «Firewall» pour filtrer les accès distants. Un routeur doit être configuré pour pouvoir connaître où router les messages. Les mécanismes de routage sont basés sur l’adresse IP. Les stations sont regroupées sur un même sous-réseau selon leurs adresses IP et leur masque de sous-réseau. Chaque message adressé à un réseau distant sera transmis au routeur qui assurera le routage vers la bonne destination. 1.2.5. Carte Réseau Par le CT Janvier T. SINDAMBIWE, Doctorant Email : ngoga10janvier@gmail.com RSF/Notes de cours -6- CHAP. II. FONDAMENTAUX DES RSF Introduction 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 à 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 : 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 radioélectriques (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 relative aux transmissions radioélectriques. 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. 2.1. Catégories des RSF On distingue habituellement plusieurs catégories de réseaux sans fils, selon le périmètre géographique offrant une connectivité (appelé zone de couverture) : 2.1.1. 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 :  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. Par le CT Janvier T. SINDAMBIWE, Doctorant Email : ngoga10janvier@gmail.com RSF/Notes de cours -7- 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.  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).  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, ...).  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 utilisée pour la domotique (télécommandes) mais souffre toutefois des perturbations dues aux interférences lumineuses. L'association irDA (infrared data association) formée en 1995 regroupe plus de 150 membres. 2.1.2. 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 :  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.  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.  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 poussière 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. Par le CT Janvier T. SINDAMBIWE, Doctorant Email : ngoga10janvier@gmail.com RSF/Notes de cours -8- 2.1.3. 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. 2.1.4. 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 connectés à un réseau étendu sans fils. Les principales technologies sont les suivantes :  GSM (Global System for Mobile Communication ou Groupe Spécial Mobile)  GPRS (General Packet Radio Service)  UMTS (Universal Mobile Telecommunication System)  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. 2.2. Wireless Fidelity (WiFi) 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 2.2.1. 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 d’hifi 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. Par le CT Janvier T. SINDAMBIWE, Doctorant Email : ngoga10janvier@gmail.com RSF/Notes de cours -9- 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 WiFi 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. 2.2.2. Présentation de Wi-Fi (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 :  La couche physique (notée parfois couche PHY), proposant trois types de codage de l'information.  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 radioélectriques 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 données (MAC) Couche (PHY) de 802.2 802.11 Physique 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. Par le CT Janvier T. SINDAMBIWE, Doctorant Email : ngoga10janvier@gmail.com RSF/Notes de cours - 10 - 2.2.3. 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. 802.11a pour le moins performant 802.11 b, c.. mais non. 2.3. 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 compact flash, ...). On appelle station tout équipement possédant une telle carte. A noter que les composants Wifi 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. Le point d’accès permet de créer un signal WiFi à partir d’un accès à internet existant. Pour que le point d’accès puisse fonctionner, il faut qu’il soit raccordé par un câble à un autre équipement, que ce soit un routeur ou un switch par exemple. Il joue le rôle d’émetteur du réseau sans fil mais peut également être présenté comme un amplificateur. Cependant, il est capable de gérer beaucoup plus de connexions simultanées qu’un amplificateur WiFi. En déployant plusieurs points d’accès WiFi, il est possible d’obtenir des couvertures réseau étendues, sur de grandes surfaces. Lorsque que l’espace à couvrir est trop important, Noodo déploie des points d’accès sans fil en complément de son contrôleur. Par le CT Janvier T. SINDAMBIWE, Doctorant Email : ngoga10janvier@gmail.com RSF/Notes de cours - 11 - C. Le contrôleur WiFi (aussi appelé routeur WiFi) Le contrôleur WiFi, comme son nom l’indique, permet de gérer la configuration d’un réseau de points d’accès à internet sans fil. Il est donc la pièce centrale des réseaux sans fil complexes. Le routeur peut servir de point d’accès car il est généralement capable d’émettre le WiFi mais son rôle n’est pas le même. Il sert notamment à fournir une adresse IP à chaque périphérique qui se connecte. Dans le cas de solutions WiFi comme celles proposées par Noodo, le contrôleur héberge également l’interface de gestion et le portail captif du réseau. Il est raccordé à la box internet d’un fournisseur d’accès. D. Box internet (ou modem) Avant de penser à offrir une connexion sans fil, il est évidemment nécessaire d’ouvrir une ligne afin d’avoir un accès à internet à disposition. Toute installation WiFi s’appuie sur une box internet souscrite auprès d’un Fournisseur d’Accès à Internet. Parmi les FAI les plus connus, on retrouve Free, Orange ou SFR pour ne citer qu’eux. E. Injecteur PoE Le Power over Internet est une technologie permettant de faire circuler le courant au travers des câbles Ethernet et plus particulièrement des prises RJ45. Grâce à cette technologie, il est donc possible d’alimenter un équipement électrique uniquement avec des câbles réseau et donc éviter d’installer une prise électrique à proximité. Toutefois, afin de faire le pont entre une prise électrique et les câbles ethernet, il est indispensable d’utiliser un injecteur, à savoir un appareil équipé d’une prise électrique en entrée et d’une sortie en RJ45. Attention : tous les équipements ne sont pas compatibles avec la technologie PoE. Les prises CPL Le Courant Porteur en Ligne (CPL) fonctionne comme le PoE à la différence près que les rôles s’inversent. En effet, la technologie CPL permet de diffuser des données numériques par l’intermédiaire du circuit électrique. Les prises CPL ont d’abord été créées pour combler les faiblesses du WiFi dans certaines configurations inadaptées menant à des débits faibles ou de fortes perturbations. Par le CT Janvier T. SINDAMBIWE, Doctorant Email : ngoga10janvier@gmail.com RSF/Notes de cours - 12 - On observe à présent une alliance du CPL avec le WiFi pour proposer des équipements destinés à amener le signal WiFi dans une pièce par le biais des prises de courants. 2.4. Équipements utilisant le signal sans fil  Smart Display : écrans mobiles, soutenus par Microsoft.  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.  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. Par le CT Janvier T. SINDAMBIWE, Doctorant Email : ngoga10janvier@gmail.com RSF/Notes de cours - 13 -  Rétroprojecteurs : pour des présentations avec portables mobiles.  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. 2.5. Mise en place du WiFi 2.5.1. Modes opératoires A. Mode infrastructure 1. 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 stationssitués 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 Par le CT Janvier T. SINDAMBIWE, Doctorant Email : ngoga10janvier@gmail.com RSF/Notes de cours - 14 - 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). 2. La communication avec le point d'accès Lors de l'entrée d'une station dans une cellule, celle-ci diffuse sur chaque canal une 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 le point d’accès auquel se connecter ! 3. Les hotspots : Un hotspot est une borne 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 Par le CT Janvier T. SINDAMBIWE, Doctorant Email : ngoga10janvier@gmail.com RSF/Notes de cours - 15 - 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 prévoyait qu’en 2005, 20 % des accès aux systèmes d'information des entreprises allaient se faire 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. 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 : www.art-telecom.fr/communiques/communiques/2003/index-c03020358.htm) L'installation d'un réseau sans fil en extérieur est soumise à autorisation du ministère de Par le CT Janvier T. SINDAMBIWE, Doctorant Email : ngoga10janvier@gmail.com RSF/Notes de cours - 16 - 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 point d'accès. Au-delà d'un rayon de 100 mètres, le débit réel chute considérablement. Le recours à une antenne extérieure 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 WiFi. 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 WiFi ou du FAI est juridiquement responsable devant la loi ? B. 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 réseau 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. 2.5.2. Mise en place d'un réseau  Déployer un RSF 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 CT Janvier T. SINDAMBIWE, Doctorant Email : ngoga10janvier@gmail.com RSF/Notes de cours - 17 - 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.  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. L’accès 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. Par le CT Janvier T. SINDAMBIWE, Doctorant Email : ngoga10janvier@gmail.com RSF/Notes de cours - 18 - CHAP.III. CONFIGURATION DU RÉSEAU WiFi 3.1. Rôle d’un simulateur Pour implanter un réseau local sans fil, il existe deux modes, à savoir : Le mode ad-hoc ; Le mode infrastructure. Avant tout déploiement, l’administrateur est tenu de faire conception du réseau à implanter en utilisant un simulateur. Pour le cas du présent, c’est Cisco Packet Tracer qui sera utilisé. 3.1. Mode ad-hoc Le développement de ce mode de déploiement fera l’objet des travaux en groupes au laboratoire informatique sous la supervision de l’enseignant. 3.2. Mode infrastructure Comme tout autre ordinateur, le routeur a une adresse IP à partir de laquelle il est accessible pour la configuration du réseau. Pour entrer dans le SE du routeur, il faut taper cette adresse IP dans le navigateur ou toute autre adresse indiquée par le fournisseur. Au cas de non accessibilité au Routeur dans le navigateur, Fixer l’adresse IP suivante avec sa passerelle puis rentrer taper cette adresse IP définie comme passerelle dans le navigateur. Ce mode fera également l’objet des travaux à effectuer au laboratoire avec les étudiants. Il sied de souligner que l’attribution des adresses IP sera la tâche exclusive du serveur DHCP. 3.3. DHCP, QUID ? DHCP signifie Dynamic Host Configuration Protocol. Il s'agit d'un protocole qui permet à un ordinateur qui se connecte sur un réseau d'obtenir dynamiquement (c'est-à-dire sans intervention particulière) sa configuration (principalement, sa configuration réseau). Vous n'avez qu'à spécifier à l'ordinateur de se trouver une adresse IP tout seul par DHCP. Le but principal étant la simplification de l'administration d'un réseau. Le protocole DHCP sert principalement à distribuer des adresses IP sur un réseau, mais il a été conçu au départ comme complément au protocole BOOTP (Bootstrap Protocol) qui est utilisé par exemple lorsque l'on installe une machine à travers un réseau (BOOTP est utilisé en étroite collaboration avec un serveur TFTP sur lequel le client va trouver les fichiers à charger et à copier sur le disque dur). Un serveur DHCP peut renvoyer des paramètres BOOTP ou de configuration propre à un hôte donné. Par le CT Janvier T. SINDAMBIWE, Doctorant Email : ngoga10janvier@gmail.com RSF/Notes de cours - - 19 - Fonctionnement du protocole DHCP Il faut dans un premier temps un serveur DHCP qui distribue des adresses IP. Cette machine va servir de base pour toutes les requêtes DHCP, aussi elle doit avoir une adresse IP fixe. Dans un réseau, on peut donc n'avoir qu'une seule machine avec adresse IP fixe, le serveur DHCP. Le mécanisme de base de la communication est BOOTP (avec trame UDP). Quand une machine est démarrée, elle n'a aucune information sur sa configuration réseau, et surtout, l'utilisateur ne doit rien faire de particulier pour trouver une adresse IP. Pour faire ça, la technique utilisée est le broadcast : pour trouver et dialoguer avec un serveur DHCP, la machine va simplement émettre un paquet spécial de broadcast (broadcast sur 255.255.255.255 avec d'autres informations comme le type de requête, les ports de connexion...) sur le réseau local. Lorsque le serveur DHCP recevra le paquet de broadcast, il renverra un autre paquet de broadcast (n'oubliez pas que le client n'a pas forcement son adresse IP et que donc il n'est pas joignable directement) contenant toutes les informations requises pour le client. On pourrait croire qu'un seul paquet peut suffire à la bonne marche du protocole. En fait, il existe plusieurs types de paquets DHCP susceptibles d'être émis soit par le client pour le les serveurs, soit par le serveur vers un client : • • DHCPDISCOVER (pour localiser les serveurs DHCP disponibles) DHCPOFFER (réponse du serveur à un paquet DHCPDISCOVER, qui contient les premiers paramètres) • • • DHCPREQUEST (requête diverse du client pour par exemple prolonger son bail) DHCPACK (réponse du serveur qui contient des paramètres et l'adresse IP du client) DHCPNAK (réponse du serveur pour signaler au client que son bail est échu ou si le client annonce une mauvaise configuration réseau) • • • DHCPDECLINE (le client annonce au serveur que l'adresse est déjà utilisée) DHCPRELEASE (le client libère son adresse IP) DHCPINFORM (le client demande des paramètres locaux, il a déjà son adresse IP) Le premier paquet émis par le client est un paquet de type DHCPDISCOVER. Le serveur répond par un paquet DHCPOFFER, en particulier pour soumettre une adresse IP au client. Le client établit sa configuration, puis fait un DHCPREQUEST pour valider son adresse IP (requête en broadcast car DHCPOFFER ne contient par son adresse IP). Le serveur répond simplement par un DHCPACK avec l'adresse IP pour confirmation de l'attribution. Normalement, c'est suffisant pour qu'un client obtienne une configuration réseau efficace, mais cela peut être plus ou moins long selon que le client accepte ou non l'adresse IP... Par le CT Janvier T. SINDAMBIWE, Doctorant Email : ngoga10janvier@gmail.com RSF/Notes de cours - - 20 - Bail Pour des raisons d'optimisation des ressources réseau, les adresses IP sont délivrées avec une date de début et une date de fin de validité. C'est ce qu'on appelle un "bail". Un client qui voit son bail arriver à terme peut demander au serveur une prolongation du bail par un DHCPREQUEST. De même, lorsque le serveur verra un bail arriver à terme, il émettra un paquet DHCPNAK pour demander au client s'il veut prolonger son bail. Si le serveur ne reçoit pas de réponse valide, il rend disponible l'adresse IP. C'est toute la subtilité du DHCP : on peut optimiser l'attribution des adresses IP en jouant sur la durée des baux. Le problème est là : si aucune adresse n'est libérée au bout d'un certain temps, plus aucune requête DHCP ne pourra être satisfaite, faute d'adresses à distribuer. Sur un réseau où beaucoup d'ordinateurs se branchent et se débranchent souvent (réseau d'école ou de locaux commerciaux par exemple), il est intéressant de proposer des baux de courte durée. A l'inverse, sur un réseau constitué en majorité de machines fixes, très peu souvent rebootées, des baux de longues durées suffisent. N'oubliez pas que le DHCP marche principalement par broadcast, et que cela peut bloquer de la bande passante sur des petits réseaux fortement sollicités. - Se procurer un serveur DHCP C'est l'Internet Software Consortium qui développe le serveur DHCP du monde du logiciel libre. C'est le serveur DHCP le plus répandu, et celui qui "suit" au mieux les RFCs. ATTENTION ! Un serveur DHCP est loin d'être simple à développer, aussi les serveurs qu'ils proposent sont régulièrement patchés et complétés. La dernière version en date est la 3.0 mais elle est encore en version beta. L'une des principales innovations de cette version est la possibilité de mettre à jour un DNS dynamiquement en fonction des adresses IP fournies par le serveur DHCP. Pour information, le premier draft sur le DNS dynamique date de mars 1996... Plus d'informations sur la mise à jour de DNS par serveurs DHCP. Microsoft a bien entendu son propre serveur DHCP pour NT, mais celui-ci n'implémente pas encore la mise à jour dynamique de DNS. CHAP. IV. SÉCURITÉ DU WiFi 4.1. États de lieux Un réseau sans fil (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 fil, 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. Les réseaux sans fil sont basés sur une liaison utilisant des ondes radioélectriques (radio et infrarouges) en lieu et place des câbles habituels. Il existe plusieurs technologies se Par le CT Janvier T. SINDAMBIWE, Doctorant Email : ngoga10janvier@gmail.com RSF/Notes de cours - 21 - distinguant d’une part par la fréquence d’émission utilisée ainsi que le débit et la portée des transmissions. Les réseaux sans fil 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 réaménagements des infrastructures existantes comme c’est le cas avec les réseaux filaires (creusement de tranchées pour acheminer les câbles, équipements des bâtiments en câblage, goulottes et connecteurs), ce qui a valu un développement rapide de ce type de technologies. En contrepartie se pose le problème de la réglementation relative aux transmissions radioélectriques. En effet, les transmissions radioélectriques servent pour un grand nombre d’applications (militaires, scientifiques, amateurs...), mais sont sensibles aux interférences, c’est laquelle la raison pour une réglementation est nécessaire dans chaque pays afin de définir les plages de fréquence et les puissances auxquelles il est possible d’émettre pour chaque catégorie d’utilisation. 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 en dehors de l’enceinte du bâtiment où se situe l’émetteur. Cette facilité est accrue si les informations circulent en clair (c’est le cas par défaut). 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). 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 fil. 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 ou un hacker 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 ! Les principaux réseaux sans fil sont les réseaux WiFi et Bluetooth. 4.2. War driving Étant donné qu’il est très facile « d’écouter » des réseaux sans fil WiFi, une pratique venue tout droit des États-Unis consiste à circuler dans la ville avec un ordinateur portable (voire un assistant personnel) équipé d’une carte réseau sans fil à la recherche de réseaux sans fil, il s’agit du war driving (parfois noté war driving ou war-Xing pour war crossing). 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 Par le CT Janvier T. SINDAMBIWE, Doctorant Email : ngoga10janvier@gmail.com RSF/Notes de cours - 22 - d’inventer un « langage des signes » dont le but est de rendre visibles 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 craie-fiti). 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 : 4.3. Un RSF sécurisé  Précautions Les ondes radioélectriques 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 de l’AP.  Chiffrement 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. Par le CT Janvier T. SINDAMBIWE, Doctorant Email : ngoga10janvier@gmail.com RSF/Notes de cours - 23 - Des protocoles de sécurité tels qu’IP Sec, 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. 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), protège 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. Par le CT Janvier T. SINDAMBIWE, Doctorant Email : ngoga10janvier@gmail.com RSF/Notes de cours - 24 - 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 a 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 ! 4.4. Risques en matière de sécurité Les risques liés à la mauvaise protection d'un réseau sans fil sont multiples :  L'interception de données consistant à écouter les transmissions des différents utilisateurs du réseau sans fil,  Le détournement de connexion dont le but est d'obtenir l'accès à un réseau local ou à Internet,  Le brouillage des transmissions consistant à émettre des signaux radio de telle manière à produire des interférences,  Les dénis de service rendant le réseau inutilisable en envoyant des commandes factices. Par le CT Janvier T. SINDAMBIWE, Doctorant Email : ngoga10janvier@gmail.com RSF/Notes de cours - 25 - 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. 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 basée 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 connues, 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. Par le CT Janvier T. SINDAMBIWE, Doctorant Email : ngoga10janvier@gmail.com RSF/Notes de cours - 26 - 4.5. Solutions 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. Éviter 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. 2) Éviter 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) 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. 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 Par le CT Janvier T. SINDAMBIWE, Doctorant Email : ngoga10janvier@gmail.com RSF/Notes de cours - 27 - 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. 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. 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. 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. 8) 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. Par le CT Janvier T. SINDAMBIWE, Doctorant Email : ngoga10janvier@gmail.com RSF/Notes de cours - 28 - TABLE DES MATIERES Objectifs du Cours ................................................................................................................... - 1 Bibliographie sélective ............................................................................................................... - 1 CHAP.I. GÉNÉRALITÉS SUR LES RI.................................................................................... - 2 1.1. Objectif du RI ............................................................................................................. - 2 1.2. Types de réseaux informatiques ...................................................................................... - 2 1.3. Équipements de base du RI ............................................................................................. - 3 1.3.1. Répéteur ................................................................................................................... - 3 1.2.2. Concentrateur (Hub)................................................................................................. - 4 1.2.3. Commutateur (Switch) ............................................................................................. - 4 1.2.4. Routeur (Router) ...................................................................................................... - 4 1.2.5. Carte Réseau............................................................................................................. - 5 CHAP. II. FONDAMENTAUX DES RSF ................................................................................ - 6 Introduction ............................................................................................................................ - 6 2.1. Catégories des RSF ......................................................................................................... - 6 2.1.1. Réseaux personnels sans fils (WPAN)..................................................................... - 6 2.1.2. Réseaux locaux sans fils (WLAN) ........................................................................... - 7 2.1.3. Réseaux métropolitains sans fils (WMAN) ............................................................. - 8 2.1.4. Réseaux étendus sans fils (WWAN) ................................................................. - 8 2.2. Wireless Fidelity (WiFi).................................................................................................. - 8 2.2.1. Historique ................................................................................................................. - 8 2.2.2. Présentation de Wi-Fi (802.11) ................................................................................ - 9 2.2.3. Différentes normes WiFi .................................................................................... - 10 2.3. Équipements WiFi...................................................................................................... - 10 2.3. Équipements utilisant le signal sans fil................................................................... - 12 2.4. Mise en place du WiFi .................................................................................................. - 13 2.4.1. Modes opératoires .................................................................................................. - 13 Créer un hotspot de quartier............................................................................................ - 15 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. ......................................................................................... - 15 2.4.2. Mise en place d'un réseau....................................................................................... - 16  Déployer un RSF ........................................................................................................ - 16  Combattre les interférences...................................................................................... - 17 CHAP.III. CONFIGURATION DU RÉSEAU WiFi............................................................... - 18 3.1. Rôle d’un simulateur ..................................................................................................... - 18 Par le CT Janvier T. SINDAMBIWE, Doctorant Email : ngoga10janvier@gmail.com RSF/Notes de cours - 29 - 3.1. Mode ad-hoc.................................................................................................................. - 18 3.2. Mode infrastructure ....................................................................................................... - 18 3.3. DHCP, QUID ? ......................................................................................................... - 18 - Fonctionnement du protocole DHCP....................................................................... - 19 - - Bail ................................................................................................................................ - 20 - - Se procurer un serveur DHCP.................................................................................. - 20 - CHAP. IV. SÉCURITÉ DU WiFi ...................................................................................... - 20 4.1. États de lieux ................................................................................................................. - 20 4.2. War driving ................................................................................................................... - 21 4.3. Un RSF sécurisé ............................................................................................................ - 22  Précautions .......................................................................................................... - 22 -  Chiffrement........................................................................................................... - 22 - 1) WEP ............................................................................................................................... - 22 2) WAP ............................................................................................................................... - 23 4.4. Risques en matière de sécurité ..................................................................................... - 24 b) L'intrusion réseau.......................................................................................................... - 25 d) Les dénis de service..................................................................................................... - 25 4.5. Solutions........................................................................................................................ - 26 1) Une infrastructure adaptée......................................................................................... - 26 2) Éviter les valeurs par défaut....................................................................................... - 26 3) Activer le cryptage WEP ou WAP ............................................................................. - 26 4) Le filtrage des adresses MAC.................................................................................... - 26 5) Améliorer l'authentification ......................................................................................... - 27 6) Mise en place d'un VPN.............................................................................................. - 27 7) Définir des adresses IP fixes ..................................................................................... - 27 TABLE DES MATIERES ....................................................................................................... - 28 - Par le CT Janvier T. SINDAMBIWE, Doctorant Email : ngoga10janvier@gmail.com