Grupa ćwicz. IV	Grupa lab. VII	Zespół. VI	Data wykonania. 9.05.14 r.	Data odbioru
Nr ćwicz./ wersja 2/3	Temat ćwiczenia. Wi-Fi
Imiona i nazwiska. Krzysztof Sobieraj, Konrad Rugała, Mariusz Równy	Ocena i uwagi

Wstęp teoretyczny

Wi-Fi – potoczne określenie zestawu standardów stworzonych do budowy bezprzewodowych sieci komputerowych. Szczególnym zastosowaniem Wi-Fi jest budowanie sieci lokalnych (LAN) opartych na komunikacji radiowej czyli WLAN. Zasięg od kilku metrów do kilku kilometrów i przepustowości sięgającej 300 Mb/s, transmisja na dwóch kanałach jednocześnie. Produkty zgodne
z Wi-Fi mają na sobie odpowiednie logo, które świadczy o zdolności do współpracy z innymi produktami tego typu. Logo Wi-Fi jest znakiem handlowym należącym do stowarzyszenia Wi-Fi Alliance. Standard Wi-Fi opiera się na IEEE 802.11. Wi-Fi jest znakiem towarowym Wi-Fi Alliance dla certyfikowanych produktów opartych na standardach IEEE 802.11. Ten certyfikat gwarantuje interoperacyjność pomiędzy różnymi urządzeniami bezprzewodowymi.

Nazwa Wi-Fi jest rozwijana jako skrót od „Wireless Fidelity”, podobnie jak norma jakości dźwięku Hi-Fi to „High fidelity”. Pomimo że takie rozwinięcie skrótu jest używane oficjalnie przez Wi-Fi Alliance, niektórzy twierdzą, że skrót ten nic nie znaczy.

Wi-Fi bazuje na takich protokołach warstwy fizycznej, jak:

• DSSS (ang. Direct Sequence Spread Spectrum),

• FHSS (ang. Frequency Hopping Spread Spectrum),

• OFDM (ang. Orthogonal Frequency-Division Multiplexing).

Sieć Wi-Fi działa w paśmie częstotliwości od 2400 do 2485 MHz (2,4 GHz) lub 4915 do 5825 MHz (5 GHz).

SSID (ang. Service Set IDentifier) – identyfikator sieci składający się maksymalnie z 32 znaków, dodawany do nagłówków pakietów wysyłanych przez bezprzewodową sieć lokalną. Pełni on rolę loginu przy próbie nawiązywania połączeń z punktami dostępowymi. Ponadto wszystkie urządzenia mające pracować w danej sieci muszą używać tego samego SSID. Identyfikator sieci SSID przesyłany jest tekstem jawnym, więc może być łatwo podsłuchany za pomocą snifferów, z tego powodu SSID nie może być traktowany jako zabezpieczenie sieci. Niektórzy uważają, że rozgłaszanie (w trybie ang. broadcast) SSID powinno zostać wyłączone by utrudnić korzystanie z sieci nieuprawnionym użytkownikom.

dBm – logarytmiczna jednostka miary mocy odniesiona do 1 mW (dB odniesiony do mW – stąd nazwa dBm). Moc wyrażona w dBm mówi, o ile decybeli moc ta jest większa (lub mniejsza) od mocy 1 mW. Maksymalna dopuszczalna w Polsce moc wypromieniowana z urządzenia pracującego na częstotliwości WiFi (2,4 GHz) to 10 mW (zakładając, że nie mamy specjalnych zezwoleń). Maksymalna moc odbierana w praktyce to moc od -10 dBm do -30 dBm (100 mikrowatów
– 1 mikrowat). Moc typowa: od -60 dBm do -80 dBm (1000 pikowatów – 10 pikowatów). Przy mocy rzędu -90 dBm są małe szanse na wykrycie sieci WiFi – chociaż oczywiście zdarzają się niezwykle czułe urządzenia.

Adres MAC (ang. MAC address) to fizyczny adres karty sieciowej. MAC adres jest 48-bitowy
i zapisywany heksadecymalnie (szesnastkowo). Pierwsze 24 bity oznaczają producenta karty sieciowej, pozostałe 24 bity są unikatowym identyfikatorem danego egzemplarza karty. Na przykład adres 00:0A:E6:3E:FD:E1 oznacza, że karta została wyprodukowana przez Elitegroup Computer System Co. (ECS) i producent nadał jej numer 3E:FD:E1.

ESSID – czyli nazwa. Jest potrzebna do nawiązania połączenia z tą siecią. Gdy nie znamy ESSID to nie możemy uzyskać połączenia, a więc jest to już jakieś zabezpieczenie przed osobami nie pożądanymi. Jednak taki sposób zabezpieczenia był skuteczny na początku działania sieci bezprzewodowych. Teraz nie stanowi już żadnego problemu, ponieważ zdobycie ESSID jest bardzo proste i każdy może je uzyskać. Obejście ukrycia ESSID to kwestia kilku minut, więc nie należy je używać jako jedyne zabezpieczenie. Wyłączenie rozgłaszania było stosowane w pierwszych Access Pointach i jest nadal używane w dzisiejszych urządzeniach.

Sprzęt:

• Xperia T – Procesor: Qualcomm MSM8260A 1.5 GHz; obsługiwane standardy Wi-Fi: v802.11a/b/g/n; RAM: 1 GB

• HTC One X – Procesor: Nvidia Tegra 3 T30 1.5 GHz; obsługiwane standardy Wi-Fi: v802.11a/b/g/n; RAM: 1 GB

• HTC 500 Desire – Procesor: Qualcomm Snapdragon 200 8225Q 1.2 GHz; obsługiwane standardy Wi-Fi: v802.11a/b/g/n; RAM: 1 GB

Oprogramowanie:

• Android w wersji 4.3 i 4.1.2

• Aplikacja: WiFi Analyzer – Farproc pobrana z Google Play

WiFi Analyzer – Farproc jest to darmowa aplikacja, która pozwala na analizę dostępnych sieci Wi-Fi za pomocą smartphone’a. Pozwala ona na sprawdzenie dokładnego natężenie sygnału dla poszczególnych sieci, określenia częstotliwości, na której działa sieć Wi-Fi oraz sprawdzenie zabezpieczeń konkretnej sieci.

Opis ćwiczenia:

Rysunek przedstawia schemat kolejnych punktów pomiarowych, ta sama kolejność dla każdego piętra.

Celem ćwiczenia było wyznaczanie dostępnych sieci Wi-Fi na piętrach 1 – 4, wzdłuż korytarza w równych odległościach. Przy wyznaczaniu długości pomogły szczeliny przy kolejnych linoleach (co 4 szczeliny). Pierwsza część ćwiczenia polegała na zrobieniu 7 testów na piętro czyli 28 testów w równych odległościach za pomocą jednego telefonu (HTC One X), a następnie na podstawie uzyskanych wyników sprawdzaliśmy możliwe miejsca Acces Point’ów za pomocą testu trzema różnymi telefonami. Sprawdzaliśmy również ewentualne zakłócenia jakie mogły mieć miejsce przez robienie równorzędnie 3 testów w tym samym czasie.

Część praktyczna

Poniższa tabela przedstawia zestawienie wszystkich wyników pomiarowych dla pierwszego piętra:

Nazwa sieci	Adres MAC	Zabezpieczenie	Częstotliwość	Kanał	Siła sygnału
Willa	c8:3a:35:1d:ce:e0	WPA – 2	2437 MHz	6	85 dBm
A2G	d8:50:e6:ce:f7:50	WPA – 2	2452 MHz	9	91 dBm
UPC1379962	8c:04:ff:b9:29:d1	WPA – 2	2412 MHz	1	93 dBm
UPC0047146	28:be:9b:d1:f0:ff	WPA – 2	2462 MHz	11	94 dBm
UPC1421615	44:32:c8:a1:9b:de	WPA – 2	2412 MHz	1	95 dBm
AGH-WPA	00:23:33:2b:d3:51	EAP	2462 MHz	11	49 dBm
eduroam	00:23:33:2c:11:f2	EAP	2412 MHz	1	97 dBm
Livebox-D5C0	c8:64:c7:8e:d5:c0	WPA – 2	2437 MHz	6	84 dBm
lokomotywa	f8:1a:67:be:99:02	WPA – 2	2437 MHz	6	95 dBm
lab111	90:f6:52:fe:2d:d0	WPA – 2	2412 MHz	1	49 dBm
eduroam	00:23:33:2b:d3:52	EAP	2462 MHz	11	75 dBm
AGH-Guest	00:23:33:2b:d3:50	-----	2462 MHz	11	79 dBm
AGH-WPA	00:23:33:2b:d3:51	EAP	2462 MHz	11	84 dBm

Poniższa tabela przedstawia zestawienie wszystkich wyników pomiarowych dla drugiego piętra:

Nazwa sieci	Adres MAC	Zabezpieczenie	Częstotliwość	Kanał	Siła sygnału
AGH-Guest	00:23:33:2c:11:f0	-----	2412 MHz	1	86 dBm
eduroam	00:23:33:2c:11:f2	EAP	2412 MHz	1	83 dBm
UPC Wi-Free	8e:04:ff:bb:02:f4	EAP	2412 MHz	1	82 dBm
UPC1366165	8c:04:ff:bb:02:f2	WPA – 2	2412 MHz	1	83 dBm
Willa	c8:3a:35:1d:ce:e0	WPA – 2	2437 MHz	6	90 dBm
UPC0040683	00:26:24:3e:93:97	WPA – 2	2442 MHz	7	80 dbM
UPC0048889	fc:94:e3:25:d1:74	WPA – 2	2422 MHz	3	90 dBm
lokomotywa	f8:1a:67:be:99:02	WPA – 2	2437 MHz	6	97 dBm
eduroam	00:23:33:2b:d3:52	EAP	2462 MHz	11	76 dBm
AGH-WPA	00:23:33:2b:d3:51	EAP	2462 MHz	11	76 dBm
Willa	c8:3a:35:1d:ce:c0	WPA – 2	2437 MHz	6	94 dBm
UPC0048889	fc:94:e3:25:d1:74	WPA – 2	2422 MHz	3	94 dBm
UPC0040683	00:26:24:3e:93:97	WPA – 2	2442 MHz	7	98 dBm
Willa	c8:3a:35:1d:ce:e0	WPA – 2	2437 MHz	6	90 dBm
eduroam	00:23:33:2c:11:f2	EAP	2412 MHz	1	86 dBm
UPC0047146	28:be:9b:d1:f0:ff	WPA – 2	2462 MHz	11	94 dBm
wms_214a	00:18:f8:db:17:44	WPA	2462 MHz	11	98 dBm
AGH-Guest	00:23:33:2c:11:f0	-----	2412 MHz	1	73 dBm
Willa	c8:3a:35:1d:ce:e0	WPA – 2	2437 MHz	6	90 dBm
AGH-WPA	00:23:33:2c:11:f1	EAP	2412 MHz	1	73 dBm
eduroam	00:23:33:2c:11:f2	EAP	2412 MHz	1	86 dBm
UPC0047146	28:be:9b:d1:f0:ff	WPA – 2	2462 MHz	11	95 dBm
Willa	c8:3a:35:1d:ce:e0	WPA – 2	2437 MHz	6	91 dBm
UPC Wi-Free	82:c6:ab:48:7d:df	EAP	2452 MHz	9	99 dBm
A2G	d8:50:e6:ce:f7:50	WPA – 2	2452 MHz	9	95 dBm
UPC1379962	8c:04:ff:b9:29:d1	WPA – 2	2412 MHz	1	98 dBm

Poniższa tabela przedstawia zestawienie wszystkich wyników pomiarowych dla trzeciego piętra:

Nazwa sieci	Adres MAC	Zabezpieczenie	Częstotliwość	Kanał	Siła sygnału
AGH-Guest	00:23:33:2c:11:f0	------	2412 MHz	1	74 dBm
eduroam	00:23:33:2c:11:f2	EAP	2412 MHz	1	89 dBm
dd-wrt	00:13:10:92:a6:c8	WPA – 2	2437 MHz	6	76 dBm
dryn	00:26;5a:b2:1d:83	WPA – 2	2412 MHz	1	83 dBm
UPC Wi-Free	8e:04:ff:bb:02:f4	EAP	2412 MHz	1	98 dBm
UPC1366165	8c:04:ff:bb:02:f2	WPA – 2	2412 MHz	1	94 dBm
AndroidAP	50:cc:f8:ba:c7:1e	WPA – 2	2437 MHz	6	93 dBm
Willa	c8:3a:35:1d:ce:e0	WPA – 2	2437 MHz	6	100 dBm
ZIP-1	00:0f:66:90:7a:e8	-----	2437 MHz	6	96 dBm
UPC0040683	00:26:24:3e:93:97	WPA – 2	2442 MHz	7	94 dBm
UPC0048889	fc:94:e3:25:d1:74	WPA – 2	2422 MHz	3	98 dBm
dd-wrt	00:13:10:92:a6:c8	WPA – 2	2437 MHz	6	98 dBm
AndroidAP	50:cc:f8:ba:c7:1e	WPA – 2	2437 MHz	6	100 dBm
Willa	c8:3e:35:1d:ce:e0	WPA – 2	2437 MHz	5	100 dBm
dryn	00:26:5a:b2:1d:8e	WPA – 2	2412 MHz	1	97 dBm
ZIP407	54:e6:fc:b7:38:2e	WPA – 2	2412 MHz	1	85 dBm
UPC Wi-Free	fe:94:e3:25:d1:76	EAP	2422 MHz	3	97 dBm
UPC0048889	fc:94:e3:25:d1:74	WPA – 2	2422 MHz	3	98 dBm
AGH-Guest	00:23:33:2c:11:f0	-----	2412 MHz	1	75 dBm
eudoroam	00:23:33:2c:11:f2	EAP	2412 MHz	1	78 dBm
AGH-WPA	00:23:33:2c:11:f1	EAP	2412 MHz	1	82 dBm
UPC Wi-Free	82:c6:ab:48:7d:df	EAP	2452 MHz	9	100 dBm
UPC1379962	8c:04:ff:b9:29:d1	WPA – 2	2412 MHz	1	93 dBm
AGH-Guest	00:23:33:2c:11:f0	------	2412 MHz	1	86 dBm
edoroam	00:23:33:2c:11:f2	EAP	2412 MHz	1	83 dBm
UPC Wi-Free	8e:04:ff:bb:02:f4	EAP	2412 MHz	1	97 dBm

Poniższa tabela przedstawia zestawienie wszystkich wyników pomiarowych dla czwartego piętra:

Nazwa sieci	Adres MAC	Zabezpieczenie	Częstotliwość	Kanał	Siła sygnału
AGH-Guest	00:23:33:2b:da:00	-----	2412 MHz	1	73 dBm
AndroidAP	50:cc:f8:ba:c7:1e	WPA – 2	2437 MHz	6	93 dBm
dryn	00:26:5a:b2:1d:8e	WPA – 2	2412 MHz	1	65 dBm
eduroam	00:23:33:2b:da:02	EAP	2412 MHz	1	72 dBm
AGH-WPA	00:23:33:2b:da:01	EAP	2412 MHz	1	72 dBm
UPC0045475	80:c6:ab:48:7d:dd	WPA – 2	2452 MHz	9	97 dBm
ZIP-1	00:0f:66:90:7a:e8	-----	2437 MHz	6	74 dBm
AndroidAP	50:cc:f8:ba:c7:1e	WPA – 2	2437 MHz	6	72 dBm
Lorista	00:1f:c6:ce:b9:f8	WPA – 2	2412 MHz	1	62 dBm
ZIP407	54:e6:fc:b7:38:2e	WPA – 2	2412 MHz	1	72 dBm
k121opl	00:1d:0f:fb:20:44	WPA – 2	2462 MHz	11	74 dBm
AGH-WPA	00:23:33:2c:11:f1	EAP	2412 MHz	1	71 dBm
eduroam	00:23:33:2c:11:f2	EAP	2412 MHz	1	75 dBm
AGH-Guest	00:23:33:2c:11:f0	-----	2412 MHz	1	69 dBm
dd-wrt	00:13:10:92:a6:c8	WPA – 2	2437 MHz	6	65 dBm
dryn	00:26:5a:b2:1d:8e	WPA – 2	2412 MHz	1	85 dBm
Lorista	00:1f:c6:ce:b9:f8	WPA – 2	2412 MHz	1	72 dBm
ZIP407	54:e6:fc:b7:38:2e	WPA – 2	2412 MHz	1	64 dBm
k121opl	00:1d:0f:fb:20:44	WPA – 2	2462 MHz	11	74 dBm
AGH-WPA	00:23:33:2c:11:f1	EAP	2412 MHz	1	72 dBm
eduroam	00:23:33:2c:11:f2	EAP	2412 MHz	1	78 dBm
AGH-Guest	00:23:33:2c:11:f0	-----	2412 MHz	1	78 dBm
dd-wrt	00:13:10:92:a6:c8	WPA – 2	2437 MHz	6	49 dBm
AndroidAP	50:cc:f8:ba:c7:1e	WPA – 2	2437 MHz	6	83 dBm
UPC Wi-Free	8e:04:ff:bb:02:f4	EAP	2412 MHz	1	93 dBm
wms_214a	00:18:f8:db:17:ff	WPA	2462 MHz	11	95 dBm
ZIP407	54:e6:fc:b7:38:2e	WPA – 2	2412 MHz	1	71 dBm
k121opl	00:1d:0f:fb:20:44	WPA – 2	2462 MHz	11	74 dBm
AGH-WPA	00:23:33:2c:11:f1	EAP	2412 MHz	1	84 dBm
AGH-Guest	00:23:33:2c:11:f0	-----	2412 MHz	1	82 dBm
dd-wrt	00:13:10:92:a6:c8	WPA – 2	2437 MHz	6	74 dBm
ZIP-1	00:0f:66:5b:24:5c	-----	2437 MHz	6	79 dBm
Lorista	00:1f:c6:ce:b9:f8	WPA – 2	2412 MHz	1	86 dBm
k121opl	00:1d:0f:fb:20:44	WPA – 2	2462 MNHz	11	89 dBm
ZIP407	54:e6:fc:b7:38:2e	WPA – 2	2412 MHz	1	80 dBm
AGH-WPA	00:23:33:2c:11:f1	EAP	2412 MHz	1	93 dBm
AGH-Guest	00:23:33:	-----	2412 MHz	1	82 dBm
dd-wrt	00:13:10:92:a6:c8	WPA – 2	2437 MHz	6	74 dBm
ZIP-1	00:0f:66:5b:24:5c	-----	2437 MHz	6	79 dBm
Lorista	00:1f:c6:ce:b9:f8	WPA – 2	2412 MHz	10	86 dBm
UPC Wi-Free	2a:be:9b:d1:f0:f1	EAP	2462 MHz	11	95 dBm

Wykres przedstawia ilość różnych sieci znalezionych na poszczególnych piętrach. Wyniki z niego, że najwięcej sieci zostało znalezionych na IV piętrze, jest to bardzo możliwe, gdyż znajduję się na nim duża ilość laboratoriów posiadających własne Acces Point’y. Również ze względu na wysokość – 4 piętro, niewątpliwie zostały wychwycone sieci z sąsiednich budynków.

Powyższy wykres przedstawia częstotliwość występowania poszczególnych zabezpieczeń sieci. Najpopularniejszą standardem szyfrowania jest WPA – 2 stosująca metodę szyfrowania CCMP/AES. W 100 % zgadza się to z ogólnie panującym standardem na świecie. Ciekawostką jest użycie zwykłego WPA w sieci wms_214a, standard ten jest praktycznie wyparty przez WPA - 2 na świecie ze względu na bardzo słabe zabezpieczenia.

Zestawienie najmocniejszych sieci ze względu na sygnał z podziałem na piętra

Na powyższym wykresie widzimy, że najmocniejsze były sieci lab111 oraz AGH-WPA na pierwszym piętrze.

Widzimy, że sygnały sieci na tym piętrze były dość wyrównane aczkolwiek WPA-Guest wygrywa ze względu na rozmieszczenie Acces Point’a tej sieci na tym piętrze.

W tym przypadku najmocniejszy sygnał jest od sieci AGH-WPA, który ewidentnie sugeruje rozmieszczenie Acces Point’a na tym piętrze.

Bardzo gęste rozmieszczenie sieci na piętrze czwartym, najlepszym sygnałem cieszą się sieci dryn, AGH-WPA oraz ZIP407.

Analizowanie lokalizacje Acces Point’ów

Na podstawie danych zebranych z 28 testów na 4 piętrach ustaliliśmy kilka możliwych lokalizacji Acces Point’ów, a następnie zrobiliśmy ponownie dokładne testy wyznaczonych punktów. W przeprowadzonym doświadczeniu brały udział 3 różne smartphone’y, test każdego Acces Point’a składał się z 6 pomiarów, najpierw analiza punktu przy użyciu jednocześnie 3 telefonów, a następnie analiza poszczególnych Acces Point’ów osobno każdym urządzeniem.

1. AGH-WPA – sala 101

Niewątpliwie na pierwszym piętrze w sali 101 znajduje się Acces Pointy sieci o nazwach „AGH-WPA” oraz „eduroam”. Niestety nie mogliśmy uzyskać adresu MAC tych sieci na żadnych urządzeniach, prawdopodobnie przyczyną były zakłócenia lokalne, bądź błędne działanie aplikacji.

1. AGH-Guest – sala 315

Kolejnym trafem był Acces Point znajdujący się na trzecim piętrzy w sali numer 315, był to najmocniejszy sygnał sieci o SSID AGH – Guest. Niestety znowu wystąpił problem z czytaniem adresu MAC, jednak po połączeniu się z tą siecią uzyskaliśmy go: 00:23:33:2c:11:f0.

1. AGH-WPA sala 202

Również w sali o numerze 202 zauważyliśmy bardzo mocny sygnał sieci AGH-WPA (00:23:33:2b:d3:51). Nie byliśmy w stanie uzyskać znowu adresu MAC w normalny sposób, ale poradziliśmy sobie inaczej.

1. ZIP407 sala 407

Dość łatwym i oczekiwanym trafem była sieć ZIP407 (54:e6:fc:b7:38:2e) znajdująca się na czwartym piętrze w sali 407. W tym przypadku (i jako jedynym) nie było żadnych problemów z określeniem adresu MAC.

Wnioski

Po przeprowadzonym doświadczeniu można śmiało stwierdzić, że w budynku B5 znajduję się bardzo dużo Acces Point’ów (zanotowaliśmy ponad 40 różnych). Najwięcej sieci znajduję się na IV i na II piętrze. Najczęściej była to sieć AGH-Guest, AGH-WPA oraz eduroam. Biorąc pod uwagę praktycznie zastosowanie (zwłaszcza dwóch pierwszych) jest to oczekiwany wynik, sieci te są wykorzystywane najbardziej globalnie w budynku zwłaszcza przez studentów jako tzw. Hot Spoty Wi-Fi. Testy były wykonywane również pod kątem sprawdzenia ewentualnych zakłóceń przy sprawdzaniu więcej niż jednym urządzeniem, aczkolwiek zakłócenia były minimalne. Co za tym idzie można śmiało powiedzieć, że aktualne standardy sieci Wi-Fi są dość odporne. Zanotowaliśmy również wpływ topologii położenia na odbieranie sygnałów. Niewątpliwie na wyższych piętrach (II i IV) udało się nam wychwycić Acces Point’y spoza budynku.

Link do wszystkich screen’ów: http://www.sendspace.pl/file/652807c94bf887efc29ef80