Wi-fi

1. Introdução

O Wi-Fi é a tecnologia que permite a comunicação de dispositivos por meio de ondas de rádio, formando redes locais sem fio, conhecidas como WLANs (Wireless Local Area Networks). O termo é comercial, mas é baseado nos padrões IEEE 802.11, que definem as especificações técnicas para comunicação em redes sem fio.

Embora o Wi-Fi opere na camada física e na camada de enlace do modelo OSI, seu comportamento e segurança têm implicações diretas em todas as camadas superiores, especialmente na segurança da informação.

2. Fundamentos da Comunicação Sem Fio

Wi-Fi utiliza modulação de ondas eletromagnéticas para transmitir dados em frequências específicas, geralmente:

• 2,4 GHz (mais suscetível a interferência, maior alcance)

• 5 GHz (menos congestionado, menor alcance)

• 6 GHz (Wi-Fi 6E e Wi-Fi 7 – em expansão, menos interferência)

Essas frequências são divididas em canais, e os dispositivos devem estar sintonizados no mesmo canal para se comunicar.

Ring

3. Arquitetura da Rede Wi-Fi

3.1 Componentes principais

Access Point (AP): dispositivo que atua como ponto central, transmitindo o sinal e controlando o tráfego sem fio.

Estação (STA – Station): qualquer dispositivo cliente, como notebooks, smartphones, câmeras IP.

Distribuição (DS – Distribution System): a infraestrutura (geralmente cabeada) que conecta os APs à rede principal.

3.2 Modos de operação

Infraestrutura: APs centralizam a comunicação. Todos os dispositivos se comunicam através do AP. Esse é o modo mais comum.

Ad hoc (IBSS – Independent Basic Service Set): dispositivos se conectam entre si diretamente, sem AP.

Mesh: APs também se comunicam entre si sem fio, formando uma rede com múltiplos caminhos e alta tolerância a falhas.

4. Camada Física (PHY Layer)

A camada física do Wi-Fi define como os bits são codificados em sinais de rádio.

4.1 Técnicas utilizadas

OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing): divide o canal em múltiplas subportadoras. Usado em 802.11a/g/n/ac/ax.

DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum): espalha o sinal em uma faixa maior de frequência. Usado no 802.11b.

4.2 Padrões 802.11

Padrões

Padrão	Ano	Frequência	Largura de Canal	Velocidade Máxima	Observações
802.11b	1999	2,4 GHz	22 MHz	11 Mbps	DSSS
802.11g	2003	2,4 GHz	20 MHz	54 Mbps	OFDM
802.11n	2009	2,4/5 GHz	20/40 MHz	600 Mbps	MIMO
802.11ac	2013	5 GHz	80/160 MHz	6,9 Gbps	MU-MIMO
802.11ax (Wi-Fi 6)	2019	2,4/5 GHz	20–160 MHz	9,6 Gbps	OFDMA, TWT
802.11be (Wi-Fi 7)	~2024	2,4/5/6 GHz	até 320 MHz	>30 Gbps	Em desenvolvimento

5. Camada de Enlace: Acesso ao Meio

5.1 CSMA/CA

O Wi-Fi utiliza Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance (CSMA/CA). Como não é possível detectar colisões como no Ethernet, a rede tenta evitá-las, é por isso que você não fica tendo interferência quando outra pessoa fica acessando outro site no mesmo wi-fi que você.

• O dispositivo escuta o meio.

• Se estiver livre, espera um tempo aleatório (backoff).

• Pode usar RTS/CTS (Request to Send / Clear to Send) para negociar o uso do meio.

• Após envio do quadro, espera um ACK (acknowledgement) para saber se foi recebido.

6. Associações e Autenticação

O processo de conexão entre uma estação e um AP é dividido em três fases principais:

6.1 Descoberta (Scanning)

• Passiva: o STA escuta beacons transmitidos periodicamente pelo AP.

• Ativa: o STA envia probe requests procurando por SSIDs (nomes de rede).

6.2 Autenticação

• Pode ser aberta (sem verificação) ou baseada em senha/certificado.

• Nos modos protegidos, usa-se um handshake criptográfico (ex: 4-Way Handshake do WPA2/WPA3).

6.3 Associação

O AP reserva recursos para o cliente e permite a troca de dados após associação bem-sucedida.

7. Segurança em Wi-Fi

Wi-Fi é naturalmente vulnerável, pois o meio de transmissão é aberto (qualquer um pode escutar), então existem alguns protocolos de segurança para tentar conter isso.

Padrão	Criptografia	Vulnerabilidades
WEP (Wired Equivalent Privacy)	RC4, chave estática	Fácil de quebrar; inseguro desde 2003
WPA (Wi-Fi Protected Access)	TKIP (baseado em RC4)	Suscetível a ataques de repetição
WPA2	AES-CCMP	Padrão por mais de uma década; WPA2-Enterprise com RADIUS é robusto
WPA3	SAE (Simultaneous Authentication of Equals)	Protege contra ataque de dicionário offline

7.1 WPA2-Personal vs WPA2-Enterprise

WPA2-Personal: usa uma PSK (Pre-Shared Key) comum a todos.

WPA2-Enterprise: usa autenticação individual via EAP (Extensible Authentication Protocol), geralmente com servidores RADIUS.

7.2 - Tipos de ataque em Rede Wi-fi

Tipo de Ataque	Descrição	Ferramentas
Captura de Handshake	Captura de 4-way handshake para tentativa de brute-force da senha	aircrack-ng, hcxdumptool
Evil Twin	Criação de AP falso com SSID idêntico ao legítimo	airbase-ng, Wifiphisher
Deautenticação	Envio de quadros de desautenticação para desconectar usuários	aireplay-ng
Sniffing de tráfego	Captura de dados de usuários não criptografados	Wireshark, tcpdump
Rogue AP	AP conectado internamente por atacante, permitindo backdoors	Manual ou via scripts

8. Como mantar a Segurança?

• Evite WEP/WPA e sempre use WPA2 ou WPA3.

• Prefira WPA2-Enterprise com autenticação 802.1X em ambientes corporativos.

• Implemente VLANs separadas para visitantes, dispositivos IoT e usuários internos.

• Monitore tentativas de conexão e use listas de controle de MAC com moderação (não são seguras contra spoofing).

• Desative o SSID broadcast apenas se tiver razão técnica clara (segurança por obscuridade não é eficaz).

• Acompanhe o espectro com ferramentas como Kismet e analise canais congestionados ou invasões.