Introduccion a Wifi

¿Qué es WiFi?

WiFi es una tecnología de red inalámbrica que permite a dispositivos como teléfonos, computadoras, y otros equipos, conectarse a internet y entre sí sin la necesidad de cables físicos. WiFi funciona mediante la transmisión de datos utilizando ondas de radio, lo que facilita la movilidad y la flexibilidad en la conexión a redes.

Estándares WiFi

Los estándares WiFi son definidos por la IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) bajo el nombre 802.11. Estos estándares determinan cómo se comunican los dispositivos entre sí dentro de una red inalámbrica. A continuación se describen los más comunes:

802.11b (1999): Ofrece velocidades de hasta 11 Mbps en la banda de 2.4 GHz. Fue uno de los primeros estándares ampliamente adoptados.
802.11g (2003): Incrementa la velocidad hasta 54 Mbps en la misma banda de 2.4 GHz, manteniendo compatibilidad con 802.11b.
802.11n (2009): Introduce MIMO (Multiple Input, Multiple Output) y puede operar en las bandas de 2.4 GHz y 5 GHz, alcanzando velocidades de hasta 600 Mbps.
802.11ac (2013): Conocido como WiFi 5, opera en la banda de 5 GHz con velocidades de hasta 1.3 Gbps.
802.11ax (2019): También conocido como WiFi 6, mejora la eficiencia en entornos congestionados y soporta velocidades aún mayores, utilizando tecnologías como OFDMA.

Frecuencias Disponibles

WiFi opera principalmente en dos bandas de frecuencia: 2.4 GHz y 5 GHz. Cada una tiene características propias en cuanto a alcance, interferencias y velocidad.

Canales en wifi(802.11)

Diagrama de canales WiFi 802.11

Distribución de canales en 2.4 GHz y 5 GHz.

Banda de 2.4 GHz

Canales disponibles: 14, pero solo 1, 6 y 11 no se solapan entre sí.

Ventajas: Mayor alcance y mejor penetración a través de paredes y objetos.

Desventajas: Menor velocidad y mayor probabilidad de interferencias por la saturación de dispositivos.

Banda de 5 GHz

Canales disponibles: Aproximadamente 23 canales utilizables, con mucho menos solapamiento.

Ventajas: Mayor velocidad y menor interferencia.

Desventajas: Menor alcance y peor penetración en obstáculos.

Alcance y cobertura de señales

Comparación de cobertura 2.4GHz vs 5GHz

La banda de 2.4 GHz cubre un área mayor en comparación con 5 GHz.

La banda de 2.4 GHz ofrece una cobertura más amplia, por lo que suele atravesar paredes y obstáculos con mayor facilidad. En cambio, 5 GHz entrega mayor velocidad, pero requiere que el dispositivo esté más cerca del punto de acceso.

Algoritmos y Protocolos de Seguridad (incluyendo Redes Abiertas)

Redes abiertas: No utilizan ningún tipo de cifrado. Cualquier persona dentro del alcance puede conectarse y, potencialmente, interceptar o visualizar el tráfico transmitido. Se consideran altamente inseguras.

WEP (Wired Equivalent Privacy): Fue el primer estándar de seguridad para WiFi. Utiliza RC4 con claves estáticas y es extremadamente inseguro debido a múltiples vulnerabilidades que permiten su ruptura en segundos.

WPA (Wi-Fi Protected Access): Introducido como una mejora temporal sobre WEP. Utiliza TKIP, el cual soluciona algunos problemas, pero mantiene varias limitaciones que lo vuelven vulnerable en la actualidad.

WPA2: Se convirtió en el estándar dominante. Utiliza CCMP basado en AES, ofreciendo una seguridad significativamente superior. Aún puede presentar vulnerabilidades en implementaciones específicas (como KRACK), pero sigue siendo ampliamente confiable.

WPA3: La versión más reciente. Incluye SAE para mayor resistencia contra ataques de fuerza bruta y mejoras en redes públicas mediante OWE (Opportunistic Wireless Encryption), proporcionando cifrado individual incluso en conexiones abierta

Tipos de Mensajes en WiFi (Data, Management y Control)

Las redes WiFi utilizan diferentes categorías de tramas para organizar, transportar y coordinar la comunicación entre los dispositivos y el punto de acceso.

Mensajes de Datos (Data Frames)

Transportan la información real que viaja por la red: navegación web, correo electrónico, transferencia de archivos, uso de aplicaciones, etc. Son las tramas que contienen la carga útil que el usuario realmente consume.

Mensajes de Gestión (Management Frames)

Se encargan de establecer, mantener y finalizar las conexiones entre dispositivos y puntos de acceso. Controlan funciones como descubrimiento de redes, autenticación y asociación. Ejemplos:

Beacon
Probe Request / Probe Response
Association Request / Association Response

Mensajes de Control (Control Frames)

Ayudan a que las tramas de datos y gestión se transmitan de forma eficiente, evitando colisiones y confirmando la recepción. Ejemplos:

ACK (Acknowledgment)
RTS (Request to Send)
CTS (Clear to Send)

Modos de Operación de Interfaces WiFi

Las interfaces WiFi pueden funcionar en distintos modos según el tipo de red que se quiera crear o analizar. Cada modo habilita capacidades específicas del dispositivo.

Modo Infraestructura: Es el modo más común, donde los dispositivos se conectan a un punto de acceso (AP) que actúa como un intermediario para comunicarse con otros dispositivos y la red.
Modo Ad-Hoc: Permite la conexión directa entre dispositivos sin necesidad de un punto de acceso, creando una red P2P (peer-to-peer).
Modo Monitor: Permite a la interfaz WiFi capturar todo el tráfico en el aire, incluso si no está destinado al dispositivo. Este modo es útil para análisis de redes y seguridad.
Modo Master: Es el modo en el que una interfaz actúa como un punto de acceso.

ESSID (Extended Service Set Identifier): Es el nombre de la red WiFi, visible a los usuarios cuando buscan redes disponibles. Es el identificador lógico de una red.
BSSID (Basic Service Set Identifier): Es la dirección MAC del punto de acceso, usada para identificar el AP en una red.
RSSI (Received Signal Strength Indicator): Es una medida de la potencia de la señal que un dispositivo recibe de un AP. Valores más altos indican una señal más fuerte.

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