Wireless  LAN: Grundlagen und Funktionsweise Seite  I

INHALTSVERZEICHNIS

Abbildungsverzeichnis.   IV

Tabellenverzeichnis. IV   

1  Einleitung  1

2  Wireless Local Area Network (WLAN)  2

2.1  Die Bedeutung der Abkürzung WLAN  2

2.2  WLAN historisch  2

2.3  Wire oder wireless?  3

3  Das Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.  4

und  die Wi-Fi Alliance.  4

3.1  Das IEEE und seine Historie  4

3.2  Die Wi-Fi Alliance - Herkunft, Zusammensetzung und Aufgabe  5

4  Die Technologie  6

4.1  Das OSI-Referenzmodell oder ISO/OSI-Modell.  6

4.1.1  Drei Breitbandtechnologien in den PHYs  7

4.1.1.1  Direct Sequence Spread Spectrum  7

4.1.1.2  Frequency Hopping Spread Spectrum  8

4.1.1.3  Orthogonal-Frequency-Division-Multiplexing.  9

4.2  IEEE Standards und Geschwindigkeiten bei WLAN  10

4.3  WLAN-Netzwerkformen  12

4.3.1  Das Ad-hoc-Netzwerk.  12

4.3.2  Das Infrastruktur-Netzwerk.  13

5  Risiken und Lösungen zum Thema Sicherheit für WLANs  13

5.1.1  Die WEP-Verschlüsselung  14

5.1.2  Die WPA-Verschlüsselung  15

6  Perspektiven für die Zukunft  16

7  Fazit  16

I

Wireless LAN: Grundlagen und Funktionsweise Seite II Abkürzungsverzeichnis ANSI American National Standards Institute AP Access Point BB Broadband, Breitband BPS Bits per Second (bit/s) BT Bluetooth BWA Broadband Wireless Access CRC Cyclic Redundancy Check DHCP Dynamic Host Configuration Protocol DIN Deutsches Institut für Normung DSL Digital Subscriber Loop DSSS Direct Sequence Spread Spectrum EDR Enhanced Data Rate FTP File Transfer Protocol HDSL High bit-rate Digital Subscriber Line HIPERLAN High Performance Radio Local Area Network HTML Hyper Text Markup Language HTTP Hyper Text Transport Protocol HTTPS Hyper Text Transport Protocol over Secure Sockets Layer Hz Hertz I/O Input/Output ID Identity IEEE Institute of Electrical and Electronic Engineers, Inc. IP Internet Protocol IPsec Internet Protocol Security IR Infrared IrDA Infrared Data Association ISDN Integrated Services Digital Network ISM Industrial, Scientific and Medical IT Information Technology - Informations-Technologie k.A. Keine Angabe kHz Kilohertz, 1.000 Hz LAN Local Area Network LLC Logical Link Control MAC Media Access Control

II

Wireless LAN: Grundlagen und Funktionsweise Seite III MHz Megahertz, 1.000.000 Hz MM Multimedia Modem Modulator/Demodulator NSP Network Service Provider OSI/RM Open Systems Interconnection Reference Model PAN Personal Area Network PC Personal Computer PCMCIA PC Memory Card International Association, jetzt PC-Card PDA Personal Digital Assistant PHY Physical Layer PIN Persönliche Identifikationsnummer POP Point of Presence PWLAN Public Wireless LAN RLAN Radio Local Area Network SID Systemidentifikation SMTP Simple Mail Transfer Protocol SQL Structured Query Language SSL Secure Sockets Layer Protocol SW Software TKIP Temporal Key Integrity Protocol TLD Top Level Domain TP Transportprotokoll TPC Transmitter Power Control UMTS Universal National Information Infrastructure URL Unified Resource Locator WECA Wireless Ethernet Compatibility Alliance WEP Wired Equivalent Privacy WG Working Group Wi-Fi Wireless Fidelity WLAN Wireless LAN WLANA Wireless LAN Association WM Wireless Medium WPA Wi-Fi Protected Access WPAN Wireless Personal Area Network

III

Wireless LAN: Grundlagen und Funktionsweise Seite IV

Abbildungsverzeichnis

Seite Abb. 1: Das OSI-Referenzmodell 6 Abb. 2: Eine grafische Darstellung des FHSS 9 Abb. 3: Die Evolution der IEEE 802.11-Standards 10 Abb. 4: WLAN im Ad-hoc-Modus (Peer-to-Peer) 12 Abb. 5: WLAN im Infrastrukturmodus (Netzwerk mit Zugriffspunkt) 13

Tabellenverzeichnis

Seite Tab. 1: Die drei aktuellen Funktechnologien im Vergleich 3 Tab. 2: Gegenüberstellung von verkabelter und kabelloser Technik 4 Tab. 3: Aktuelle 802.11-Standards und Eigenschaften 11

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Wireless LAN: Grundlagen und Funktionsweise

1 Einleitung

Im Laufe der letzen Jahrzehnte hat sich unsere Gesellschaft immer schnelleren und auch sehr bedeutsamen Wandeln unterzogen. Die Komplexität der individuell zu bewältigenden Aufgaben steigert sich zunehmend. Einerseits wird das Streben nach immer mehr Flexibilität und Mobilität den Mitgliedern der Gesellschaft auferlegt, andererseits werden diese Attribute zunehmend aus Eigeninitiative heraus gewünscht und auch gefordert. Der technologische Status Quo erlaubt bereits große Schritte in eine sukzessiv steigerbare räumliche Unabhängigkeit, birgt jedoch noch viel ausbaufähiges Potential. Noch vor wenigen Jahren fristete das Thema WLAN ein Schattendasein, da es für die breite Masse weder erschwinglich war, noch eine tatsächliche Alternative zu den bestehenden kabelgebunden Netzwerken bot, was die Entwicklung und Sicherheit belangte. Die Popularität und Verfügbarkeit hat in der Zwischenzeit eine enorme Entwicklung hinter sich, weshalb sich diese Arbeit mit der Thematik auseinandersetzt und erste Einblicke bieten soll. In Kapitel 2 findet zunächst eine Heranführung an das Thema WLAN statt. Hier werden ein genereller Überblick und ein Exkurs in die Historie von drahtlosem Netzwerken beschrieben und ein Vergleich zu Ethernet gezogen. An der rasanten Entwicklung bzw. Verbreitung von WLAN sind zwei Institutionen maßgeblich beteiligt. Zum einen handelt es sich dabei um das Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), zum anderen um die Wi-Fi Alliance. Aufgrund dieser Relevanz werden diese beiden Organisationen in Kapitel 3 kurz erläutert. Kapitel 4 betrachtet WLAN dann etwas dezidierter und detaillierter und geht auf die Funktionsweise der Technologie ein. Da jedoch Innovationen in der Regel (noch) nicht ganz ausgereift sind, was auch in diesem Fall zutrifft, treten mit der neu erlangten, weitläufigeren Freiheit auch Sicherheitslücken auf, deren Problemstellung und Lösung sich Kapitel 5 annimmt. Wie bereits oben erwähnt, steckt der technische Fortschritt erst in seinen Kinderschuhen und wird sich in den nächsten Jahren erwartungsgemäß weiterentwickeln. In diese Zukunft erfolgt daher schließlich eine kurze Vision in Kapitel 6. Aber zunächst geht es zurück zu den Grundlagen.

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