امروزه پیشرفت فناوری و تکنولوژی ابعاد مختلف زندگی ما را در بر گرفته و در زمینه‌های مختلف، کارها را برای ما راحت‌تر کرده است. یکی از تکنولوژی‌هایی که امروزه کاربرد زیادی دارد، وای فای است که به دستگاه‌های الکترونیکی مانند کامپیوترهای شخصی، گوشی‌های هوشمند، دوربین‌های دیجیتالی، تبلت‌ها و ... اجازه می‌دهد تا به یک شبکه بی‌سیم متصل شوند. در ادامه مطلب سعی کردیم تا با معرفی انواع پروتکل‌های وای فای و استانداردهای آن شما را از جدیدترین استانداردها و پروتکل‌های وای فای مطلع نماییم.

Wi-Fi چیست؟

شاید شما هم یکی از افرادی باشید که تصور می‌کنند کلمه وای فای مخفف wireless fidelityاست. ‌اما بهتر است بدانید که Wi-Fi یک نام تجاری است که توسط اتحادیه وای فای (Wi-Fi Alliance) به صورت جهانی درآمده است و به استاندارد IEEE 802.11 اشاره می‌کند. اگر درباره استانداردهای وای فای، اطلاعات زیادی ندارید، ما در ادامه مطلب به طور مختصر به آن اشاره می‌کنیم.

ورژن‌های مختلف وای فای در گذشته با استفاده از نام استاندارد مربوط به آن شناخته می‌شدند؛ اما هم اکنون این نامگذاری به صورت کاربرپسندی تغییر کرده است. به عنوان مثال: استاندارد 802.11 ax به Wi-Fi 6 تغییر نام داده است. برای درک بهتر این نحوه نامگذاری، به ورژن‌های مختلف وای فای که در ادامه آورده شده‌اند توجه کنید:

  • Wi-Fi  1: در سال 1999 با نام 802.11 عرضه شد.
  • Wi-Fi  2:  در  سال 1999 با نام 802.11a  عرضه شد.
  • Wi-Fi  3: در سال 2003 با نام 802.11g  عرضه شد.
  • Wi-Fi  4: در سال 2009 با نام 802.11n  عرضه شد.
  • Wi-Fi  5: در سال 2014 با نام 802.11ac  عرضه شد.
  • Wi-Fi  6: در سال 2019 با نام 802.11ax  عرضه خواهد شد.

به منظور ایجاد یک شبکه وای فای، به این صورت عمل می‌شود که دستگاه‌های الکترونیکی مختلف از طریق وای فای، به روتری مرتبط می‌شوند که آن روتر، از طریق اتصال به مودم، اینترنت را بین آنها به اشتراک می‌گذارد. باید توجه داشت که علیرغم اینکه شبکه وای فای امکان اتصال راحت بین دستگاه‌های مختلف را فراهم می‌کند، اما نباید حفظ امنیت در این شبکه‌ها را از یاد برد. امنیت در شبکه‌های وای فای علیرغم اهمیت بسیار زیادی که دارد، دارای پیچیدگی زیادی نیز هست؛ از این رو برای برقراری یک ارتباط امن بین دستگاه‌ها، از پروتکل‌های وای فای استفاده می‌شود که در ادامه به این موضوع پرداخته‌ایم.

انواع پروتکل‌های وای فای

همواره انواع متفاوتی از حملات سایبری و هک‌ها، امنیت شبکه‌های مختلف از جمله شبکه‌های وای فای را تهدید می‌کند؛ به  همین خاطر از سال 1990 میلادی تا کنون تلاش‌های زیادی صورت گرفته است تا با بررسی مشکلات پروتکل‌های وای فای قدیمی‌تر، پروتکل‌های جدیدتری عرضه شود که از امنیت بالاتری برخوردار باشند. لازم به ذکر است که برای بدست آوردن امنیت در شبکه‌های بی‌سیم، پروتکل‌های وای فای از سیستم رمزنگاری بهره می‌گیرند. در ادامه، پروتکل‌های امنیتی را که در شبکه‌های وای فای به کار می‌روند، توضیح دادیم.

1. پروتکل WEP

پروتکل WEP که مخفف Wired Equivalent Privacy می‌باشد، از اولین و همچنین مورد استفاده‌ترین پروتکل‌های وای فای است. این پروتکل امنیتی برای ایجاد یک ارتباط امن در شبکه وای فای، در ابتدا از کد رمزتگاری 64 بیتی و در ورژن های بعدی، از کد رمزنگاری 128 و 256 بیتی استفاده کرد تا از این طریق رمز‌گشایی آن دشوارتر باشد. با این وجود، افزایش تعداد بیت‌های رمزنگاری هم چندان موثر واقع نشد؛ به طوریکه این پروتکل امنیتی هنوز دارای حفره‌های امنیتی زیادی است.

از اصلی‌ترین معایب این پروتکل این است که کلیدهای رمزتگاری، به طور خودکار و مکرر به روز نمی‌شود و نفوذگر با شکستن رمز امنیتی این پروتکل می‌تواند به راحتی تمام پیام‌هایی که در شبکه وای فای رد و بدل می‌شوند را رمزگشایی کند.

فرض کنید که در یک شبکه وای فای شلوغ، از پروتکل WEP برای برقراری امنیت استفاده می‌شود. در این شرایط، کد IV که دارای طول ثابت 24 بیت است، بدون شک تکرار خواهد شد و از آنجاکه کد رمزنگاری به صورت پویا تغییر نمی‌کند، نفوذگر می‌تواند جریان کلیدها را فهمیده و از این طریق پیام‌ها را جعل نماید و صحت داده‌ها را به خطر بیاندازد.

همانطور که اشاره شد، پروتکل‌های وای فای برای برقراری و حفظ امنیت شبکه بی‌سیم از سیستم رمزنگاری استفاده می‌نمایند. در نتیجه یکی از حیاتی‌ترین جنبه‌های سیستم رمزنگاری، مدیریت کلید رمزنگاری محسوب می‌شود. در پروتکل WEP هیچ روشی برای مدیریت کلید رمزنگاری در نظر گرفته نشده و این امر مهم، بر عهده کاربران شبکه وای فای گذاشته می‌شود. بدیهی است که این کار، باعث می‌شود تا شبکه وای فای به شدت آسیب‌پذیر شود. در نتیجه، وجود حفره‌های امنیتی زیادی که این پروتکل امنیتی دارد، باعث می‌شود تا شبکه وای فای‌ای که از پروتکل WEPبرای برقراری امنیت استفاده می‌نماید، نتواند مقیاس‌پذیر باشد.

با وجود تلاش‌های زیادی که صورت گرفت تا حفره‌های امنیتی این پروتکل امنیتی برطرف شود، اما پروتکل WEP هنوز هم از نظر امنیتی عملکرد ضعیفی داشت. سرانجام اتحادیه وای فای پروتکل WEP را منسوخ اعلام کرد.

2. پروتکل WPA

یک سال قبل از منسوخ‌ شدن پروتکل WEP ، اتحادیه وای فای برای برقراری امنیت در شبکه‌های بی سیم، پروتکل امنیتی دیگری با عنوان WPA مخفف Wi-Fi Protected Access را معرفی کرد؛ که در واقع، بهبودی از پروتکل WEP به حساب می‌آمد و علاوه بر این، ویژگی‌های جدیدی را ارائه می‌نمود.

اولین ویژگی جدید این پروتکل این بود که یکپارچگی پیام بررسی می‌شد. به عبارت دیگر، این پروتکل می‌توانست تشخیص دهد که آیا نفوذگر توانسته است بسته اطلاعاتی را شنود کند یا خیر. ویژگی جدید دیگری که در این سری از پروتکل‌های وای فای به کار گرفته شد، استفاده از استاندارد رمزنگاری پیشرفته‌تر نسبت به پروتکل WEP است. سیستم رمزنگاری پروتکل WPA در ابتدا TKIP در نظر گرفته شد و پس از آن به سیستم رمزنگاری AES بهبود پیدا کرد.

با وجود تمام تمهیداتی که در پروتکل WPAبرای برقراری امنیت در نظر گرفته شد، ولی این استاندارد هم مانند WEP دربرابر حملات عملکرد خوبی ارائه نمی‌کرد؛ این بار الگوریتم‌های به کار رفته در WPA، هدف حمله نفوذگرها قرار نمی‌گرفت بلکه از سیستم کمکی‌ای به نام  Wi-Fi Protected Setup که در این پروتکل برای اتصال بهتر گجت‌ها به نقاط دسترسی مدرن به کار می‌رفت، برای نفوذ استفاده شد. این مساله باعث شد تا پروتکل دیگری جایگزین پروتکل WPA شود.

3. پروتکل WPA 2

یکی دیگر از پروتکل‌های وای فای که جایگزین مناسبی برای پروتکل WPA محسوب می‌شود، پروتکل WPA 2 است. این پروتکل نیز از نقطه قوت پروتکل WPA بهره گرفته و بر این اساس، استفاده از الگوریتم رمزنگاری AES در این پروتکل به صورت اجباری در نظر گرفته شد؛ علاوه براین، CCMP نیز ویژگی دیگری است که در پروتکل WPA 2 معرفی گردید. پروتکل WPA 2 در شبکه‌های وای فای خانگی امنیت قابل قبولی را فراهم می‌کند ولی در زمینه‌های تجاری، امنیت بالایی ارائه نمی‌دهد چراکه حفره امنیتی که در پروتکل WPA وجود داشت، در این پروتکل هم هنوز پابرجاست.

4. پروتکل WPA 3

یکی از پروتکل‌های وای فای که قرار است سیستم حفاظتی جدیدی را به همراه داشته باشد، پروتکل WPA 3 است. این پروتکل قرار است تا امنیت بالاتری را برای شبکه‌های وای فای به ارمغان آورد به طوری که با کشف‌شدن کد رمزنگاری پروتکل، باز هم نفوذگر دسترسی محدودی به شبکه داشته باشد.