Les réseaux sans fil

Réseaux sans fil

Résumé

La communication sans fil utilise un autre support de communication que les câbles. Ce

genre de communication est alors adapté lorsque les utilisateurs ou les réseaux sont nomades

et lorsque des connexions temporaires sont nécessaires. Un réseau sans fil permet dans ces

cas d’éviter l’établissement de canaux physiques de communication, représentant un gain de

temps, d’argent, et de nerfs. Les réseaux sans fil se connectent la plupart du temps à des

réseaux câblés et constituent ainsi des réseaux mixtes ou hybrides. Comme le câble n’est plus

une condition pour avoir accès au réseau, les réseaux sans fil ont leurs propres problèmes. Ce

cours n’a pas pour vocation de faire de vous des experts dans les différents réseaux sans fil,

mais de vous parler des concepts et de la structure d’un tel réseau mixte. Nous commençons

par voir les différents types de réseaux sans fil avant de nous concentrer sur les réseaux

Wi-Fi, car ce sont ceux dont vous serez le plus à même de vous servir. Nous verrons ces

réseaux sans fil en étudiant leur sécurité. Pour cette étude, je suppose que vous êtes sur un

système GNU/Linux, de préférence une distribution BlackArch ou similaire. Enfin, je vous

laisse tester ce que vous aurez appris, selon vos envies et le temps qu’il nous restera, sur le

matériel mis à votre disposition.

1  Généralités

Chaque type de réseau sans fil correspond à un usage différent, en fonction de ses caractéristiques

comme :

— vitesse de transmission,

— débit maximum,

— coût de l’infrastructure,

— coût de l’équipement connecté,

— sécurité,

— souplesse d’installation et d’usage,

— consommation électrique et autonomie.

Dans cette section, nous faisons un tour d’horizon des différents types de réseaux en les classant

selon leurs portées.

   1.1  WPAN

Un WPAN est un réseau individuel sans fil qui a une portée de quelques mètres. Ce genre de

réseau permet d’interconnecter des équipements personnels, comme les imprimantes, les PDA, les

tablettes et les ordinateurs. On trouve trois technologies principales pour ce genre de réseaux : le

Bluetooth, UWB et Zigbee. Bluetooth et Zigbee utilisent les fréquences de la bande des 2.4GHz.

Cette bande fait parties des bandes ISM, qui ne nécessitent pas de licence, et est également

utilisée par les fours micro-ondes (le signal est donc freiné par l’eau et donc par les hommes,

constitués à 70% d’eau). UWB possède une licence pour utiliser les fréquences allant de 3.1 à

10.6GHz.

      1.1.1 Bluetooth

Le Bluetooth est une technologie à faible coût de mise en œuvre, caractérisée par une courte

distance d’émission et une faible consommation d’énergie. Les équipements en réseau par le

Bluetooth forme un picoréseau, qui contient un équipement maı̂tre et 7 esclaves actifs ou 255

esclaves passifs. L’équipement maı̂tre ne peut se connecter qu’à un seul esclave à la fois. Il

commute donc très rapidement d’un esclave à un autre pour simuler une connexion simultanée

à l’ensemble du picoréseau. De fait, un picoréseau est un réseau ad-hoc (point à point, nous y

reviendrons dans la section 2.1). Dans une même zone de couverture, il ne peut exister que 10

picoréseaux. Si ces réseaux sont reliés entre eux, cela forme un réseau chaı̂né (scatternet). Le

Bluetooth est alors une technologie principalement utilisée pour remplacer les connexions point

à point entre les périphériques informatiques sans fil, les téléphones mobiles et les ordinateurs.

Avec la dernière norme Bluetooth 4.1 de décembre 2013, le débit est au mieux de 1Mb/s avec

une portée allant jusqu’à 100 mètres pour la classe d’équipement la plus gourmande en énergie.

De par sa conception, le Bluetooth est peu apte à passer à des vitesses plus élevées. De plus,

l’incompatibilité entre les puces de différents industriels et la limite du nombre de périphériques

dans un picoréseau, font que le Bluetooth se fait sérieusement concurrencer par la norme IEEE

802.11x (ce que l’on appelle communément le Wi-Fi).

      1.1.2 Zigbee

Zigbee est un protocole de communication sans fil qui s’appuie sur la norme IEEE 802.15.4. Cette norme concerne les WPAN à taux faible, caractérisés par une faible consommation électrique, faible portée et faible débit des équipements. Cette technologie est dès ses débuts moins chère et plus simple que le Bluetooth. Pour la bande des 2.4GHz, Zigbee propose des débits de 250kb/s pour une portée de 100 mètres avec au plus 255 équipements reliés. L’autonomie d’un appareil Zigbee avec une pile alcaline est de deux ans, ce qui est bien supérieur à l’autonomie qui se compte en mois pour le Bluetooth et en heures pour le Wi-Fi.

Zigbee est adapté pour la communication d’objet à objet qui ne nécessite pas un grand débit.

En particulier, ce protocole est utilisé dans la domotique, où une simple lampe peut être rendue

communicante à faible coût. On retrouve aussi des appareils Zigbee dans les contrôles industriels, les détecteurs de fumée et d’intrusion. Le concept d’un tel protocole est plus de transmettre des commandes que des données.

      1.1.3 UWB

L’Ultra Wide Band (UWB), régi par la norme IEEE 802.15.3, permet de transmettre des données

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