家庭内無線LAN

自宅ではケーブルを引き回すのも困難なため無線LANを利用している人も多いと思います。本項では家庭内無線LANについて説明します。

無線LANの概要

 無線LANはケーブルを接続しなくても電波により通信を可能にする技術です。

家庭内無線LAN1

 無線LANは規格によって使える帯域が異なります。このため、製品でサポートしている規格が使える帯域になります。

【無線LANの帯域】
規格 最大帯域
802.11a 54Mbps
802.11b 11Mbps
802.11g 54Mbps
802.11n 150Mbps×4

 複数の規格をサポートしている製品が一般的です。

 無線は電波を利用しているため波であり、周波数があります。例えば、水に石を投げた時に波が出来ると思いますが、その振幅が1秒間に1回だと1Hzと言います。

家庭内無線LAN2

 電波は携帯電話から衛星通信等無数に溢れていますが、この周波数の違いで通信を認識しています。無線LANも同様に周波数の違いがあり、これをチャンネルと言います。

 例えば、同じ802.11gでもチャンネルが違うと周波数が異なり、これで異なる通信だと判別出来ます。

 又、無線LANの各規格で使える周波数帯が決まっています。

【無線LANの周波数帯】
規格 周波数帯
802.11a 5GHz帯
802.11b 2.4GHz帯
802.11g 2.4GHz帯
802.11n 2.4GHz帯、及び5GHz帯

 SSIDは無線親機を識別するIDで、SSIDを選択する事でどの親機に接続するか決定します。設定にもよりますが、SSIDは無線親機から常時流されています。

家庭内無線LAN3

 このため、Windowsで無線を有効にするとセキュリティのない無線親機にはSSIDを選択する事で接続出来ます。

認証と暗号化

 上記で説明した通り、無線LANではSSIDを選択すると接続出来るため隣の家の人に勝手にインターネットを使われてしまったり、通信内容を傍受されたりします。

 このため、無線LANでは認証と暗号化が必須です。

 認証は接続許可の確認です。例えばパソコンから無線親機に接続する際、パソコンから送られてきたパスワードを親機で確認し、親機に設定されているパスワードと同じであれば接続を許可します。認証により他人が勝手に利用する事を防げます。双方で認証する事も可能です。

家庭内無線LAN4

 暗号化は傍受を防げます。

 例えば10101100というデータがあり、11001010という暗号化用の数字を使って暗号化する場合、各bitを比較して同じ数字であれば0、違う数字であれば1とすると結果は01100110になります。この暗号化された数字をパソコンから無線で流して無線親機で再度11001010を使って同じ計算をすると10101100となり、元のデータに戻ります。

家庭内無線LAN5

 認証用のパスワード、及び暗号化用の数字の元となるデータを「事前共有キー」と言います。パソコンと無線親機に同じ事前共有キーを設定する事で認証と暗号化が可能になります。

 尚、パスワードを直接送ると傍受されます。又、このままでは暗号化用の数字は00000000〜11111111までの256個しかないため、順に試して推測し易いデータ部分で比較する事ですぐに解読されてしまいます。このため、実際にはもう少し処理を複雑にして認証と暗号化を行っています。

 家庭の無線LANで使われる認証と暗号化の方式は以下の通りです。

【認証と暗号化の方式】
方式 説明
なし SSIDを選択して誰でも接続出来ます。
WEP 非常に簡単なセキュリティ方式で解読方法も公開されています。
WPA-PSK WEPを強固にしたTKIPという鍵を自動的に変更する技術を採用しています。
WPA2-PSK AESという暗号化を採用しており最も強固と言われています。

 尚、AESに対応した機器ではWPA-PSKでもAESが使える場合がありセキュリティを強化可能ですが、親機とパソコン両方が対応している必要があります。

Macアドレスフィルタリング

 Macアドレスにより接続出来る機器を制限する事も可能です。

家庭内無線LAN6

家庭内無線LANのポイント

 親機の無線範囲内であれば親機を判別するSSID、認証と暗号化方式、事前共有キーが一致していれば通常は通信出来ます。親機でMacアドレスフィルタリングを設定している場合は接続するパソコンのMacアドレスが登録されている必要があります。又、チャンネルは固定する事も可能ですが、自動判別出来ます。

家庭内無線LAN7

 チャンネルが重複していた場合、有線で表すと以下の右の図と同じ状況で他の通信と混在した形になります。SSIDが異なるため、異なる無線親機に接続する事はありませんが、他の通信が多くなると影響を受ける可能性があります。

家庭内無線LAN8

 チャンネルが異なっている場合、異なる親機の無線範囲にいた場合でも混在した形にはなりません。

家庭内無線LAN9

 尚、1つのチャンネルで使う周波数には幅があるため、チャンネル1、2等では一部が被ります。このため、近所で無線を使っている人がいる場合はなるべくチャンネルを離すようにします。

サイト関連1

トラブル対応「inSSIDer

キーマンズネット1

初級ネットワーク講座「セキュリティは安心?「無線LAN」基礎知識
今週の立ち読み製品「スグ解る!「ブロードバンドルーター」
  • このエントリーをはてなブックマークに追加