No mercado podemos visualizar diversas soluções que podem ser utilizadas para a mobilidade com as redes sem fio, no entanto cada solução representa um modelo que possui as suas características para uso conforme o seu cenário. Deste modo, os equipamentos, protocolos e segurança em redes sem fio são essenciais para o uso desta tecnologia para a rede doméstica ou corporativa.

Atualmente, as empresas e usuários domésticos necessitam de soluções para projetos utilizando os equipamentos para rede móvel conforme os diversos segmentos de negócios do mercado, como:

• Casa Inteligente ou Casa do Futuro;
• Lojas de varejo;
• Bancos (mercado financeiro);
• Empresas Logísticas;
• Soluções para Educação;
• Soluções para o Agronegócio;
• Soluções para a área da Saúde;
• Soluções para a Indústria;
• Shoppings;
• entre outros segmentos do mercado.

Existem várias empresas que fabricam equipamentos para soluções em redes sem fio, como, por exemplo, a Cisco Systems, com sede nos Estados Unidos - EUA. De acordo com as soluções adotadas, podemos ver na lista abaixo algumas empresas que tiverem sucesso com a implementação de redes sem fio.

• Implementação do WI-FI 100% no Banco Inter : Com modelo inovador em computação em nuvem com armazenamento dos sistemas em data center contratado, o projeto teve como objetivo fornecer a flexibilidade aos colaboradores do banco por meio do uso de mobilidade. Deste modo, foi desenvolvido o projeto que gerou a substituição da rede cabeada para a rede sem fio para toda a infraestrutura do banco, permitindo, assim, o acesso dos colaboradores através de micros Macs da Empresa Apple e dispositivos móveis à rede móvel, para acesso à internet e sistemas da empresa em toda a sede localizada em Belo Horizonte – MG, Brasil. Nessa infraestrutura, foram adicionadas ao projeto antenas potentes para evitar interferências e ampliar o sinal. A solução adotada pelo banco se baseia em equipamento da empresa Cisco Systems, utilizando a tecnologia Cisco Identity Services Engine (ISE), que representa a ferramenta que o Banco Inter utiliza para ter controle da quantidade de colaboradores conectados e monitorar o acesso dos usuários.

Vantagens na implementação do wi-fi:

- Uso de access point para permitir acesso dos colaboradores;
- Antenas potentes para garantir o sinal com qualidade sem interferências;
- Aplicação com computação em nuvem;
- Flexibilidade para uso da rede wi-fi pelos colaboradores;
- Eliminação da rede cabeada;
- Infraestrutura 100% wi-fi;
- Colaboradores utilizando micros ou dispositivos móveis Mac;
- Uso da solução ISE da Cisco Systems.

Desvantagens na implementação do wi-fi:

- Segurança para rede wi-fi controlada por empresa terceirizada;
- Dependência de equipamentos Mac da Empresa Apple para o funcionamento da rede wi-fi.

• Implementação de rede wi-fi na Panvel : O desafio desta empresa é a integração do uso do aplicativo das lojas de farmácias e o acesso do e-commerce para com a rede sem fio. A solução da tecnologia a ser implementada é o SD-Wan, fornecida pela Empresa Cisco Systems para gerenciamento de redes de longa distância com objetivo de diminuir os gastos com links dedicados usados para conectar as lojas. Esta implantação permitirá uma contingência de link de dados mais barata e a entrega de uma rede sem fio para clientes pelo serviço da Cisco Meraki, pois as lojas também passaram a oferecer conexão aos clientes. A solução da Cisco Meraki é o meio que transforma o dispositivo móvel em um cliente conectado aos serviços das lojas. Além disso, será desenvolvida uma maneira para conectar com o sistema de CFTV das lojas.

Vantagens na implementação do wi-fi:

- Conexão com todas as lojas do grupo;
- Diminuir custos com linhas dedicadas

Desvantagens na implementação do wi-fi:

- Dependência dos serviços contratos de empresas terceirizadas.

• Implementação de rede mesh no agronegócio : Consiste na implantação em fazendas de nós (pontos) de rádio para a conexão através da rede sem fio por meio de topologia mesh (malha) sem a necessidade de utilizar provedores de serviços. Neste modelo, cada rádio melhora a propagação do sinal para os pontos que necessitam de cobertura da rede móvel para interligação de equipamentos agrícolas para melhor aproveitamento do plantio das fazendas.

Vantagens na implementação do wi-fi:

- Na rede mesh é possível garantir a cobertura do sinal em altas distâncias das fazendas;
- A rede mesh possui tolerância a falhas, podendo utilizar outro ponto (nó) que estiver acessível em caso de problemas de acesso;
- As funcionalidades de equipamentos na rede mesh permitem a integração com outras malhas de redes sem fio, bem como se conectar com redes de aparelhos celulares, sensores wireless, tecnologia WiMax, entre outras.
-      Desvantagem na implementação do wi-fi:
- Custo elevado para implementação da rede sem fio conforme área de cobertura.

• Implementação de Wi-fi como ferramenta de ensino para a educação : Esta ferramenta consiste em um projeto de implantação da rede sem fio para garantir o acesso aos alunos e professores no ambiente educacional, com qualidade, velocidade compatível e cobertura de sinal em todos os ambientes educacionais. Nesta implantação, utilizou-se a tecnologia Meraki da empresa Cisco Systems, especificamente a topologia de rede mesh (malha), para facilitar o acesso do sinal aos alunos que dependem da internet para acompanhamento das aulas, exercícios, biblioteca virtual e atividades para entrega on-line. A solução Meraki já vem pré-configurada, permitindo a implantação em curto prazo, sendo que o seu desempenho é excelente para garantir o acesso à rede aos dispositivos móveis em horários que existem muitos acessos simultâneos. Este projeto foi bem-sucedido porque o alto escalão da empresa considerou importante o investimento em tecnologia sem fio, considerando um diferencial para garantir a estratégia Educacional.

Vantagens na implementação do wi-fi:

- Com o uso da rede mesh é possível garantir a cobertura do sinal em altas distâncias em qualquer parte do ambiente educacional;
- A rede mesh possui tolerância a falhas, garantindo alternativas em caso de problemas em equipamentos;
- Com a tecnologia Cisco Meraki, os equipamentos já vêm de fábrica pré-configurados, basta apenas plugar os aparelhos na rede.

Desvantagem na implementação do wi-fi:

- Custo elevado para implementação da rede sem fio dependendo do tamanho da Instituição de ensino.

Cada projeto de rede sem fio possui a sua particularidade que se relaciona conforme o cenário e suas características, como por exemplo: uso de sensores, access point, antenas, roteador, entre outros equipamentos que podem ser responsáveis pelo funcionamento da rede sem fio para garantir conectividade em projetos e vantagem competitiva perante os seus concorrentes.

Uma rede de sensores pode ser caracterizada pelo modo de monitorar uma ou mais variáveis de interesse em um determinado local, sendo que algumas das variáveis rotineiramente são: a distância, direção, velocidade, umidade, velocidade do vento, temperatura, movimento, vibrações, intensidade luminosa, som, peso, pressão e outras (NAYAK; STOJMENOVIC, 2010, p.23).

No Quadro 4.1 podemos visualizar algumas aplicações da rede sem fio conforme o segmento do mercado, variando somente o tempo de instalação e os equipamentos a serem utilizados na rede móvel. O projeto da Casa Inteligente pode ser concluído a médio prazo e a Implantação do Office pode ocorrer a curto prazo considerando um pequeno escritório, sendo que para os segmentos do Agronegócio, Shopping e Lojas o cálculo do tempo depende da quantidade de pontos envolvidos que pode estar inserido no projeto da rede Wi-FI, podendo a implantação ser em médio ou alto prazo.

Quando ocorre a necessidade de implementação da rede móvel, existe sempre o cuidado em adicionar uma segurança da rede sem fio para garantir o seu funcionamento para os dispositivos móveis. Assim, encontrar no mercado o equipamento adequado para o funcionamento da rede sem fio torna-se um grande desafio, principalmente para o Profissional de TI que precisa entender das novas tecnologias para implementação em projetos de redes sem fio.

Equipamentos para Segurança em Redes Sem Fio

No mercado existem diversos equipamentos que podem ser utilizados para garantir a segurança das redes sem fio usando o protocolo e a criptografia. Dentre as empresas fabricantes de equipamentos para esse fim, podemos destacar a Cisco Systems, bem conhecida pelos Profissionais de TI por atuar na fabricação de diversas soluções com equipamentos que garantam o funcionamento da segurança em rede móvel, inclusive em cloud (nuvem).

Existem os equipamentos que fazem a proteção da rede, como por exemplo: os firewalls, que podem ser configurados em servidor proxy (monitoramento do fluxo de informações da rede) ou em equipamentos que possuem o firewall como opção de segurança para as redes sem fio.

A seguir, iremos analisar alguns equipamentos que podem ser utilizados em projetos que tragam solução com segurança para as redes sem fio do mercado.

Soluções de Equipamentos para Redes Sem Fio

• Solução CISCO SD-WAN : Consiste em estabelecer com rapidez a conectividade com rede Wi-FI usando a topologia em malha para a conexão, por exemplo: ao data center, filiais, campi, instalações de colocation (equipamento locado em ambiente do data center) e os serviços em nuvem para melhorar a velocidade da rede, segurança e eficiência. Deste modo, após a definição dos modelos e políticas que serão adotadas desta tecnologia conforme o modelo de negócio, o Cisco SD-WAN identifica os problemas de conectividade e determina os caminhos corretos para o envio de pacotes da origem ao destino, independentemente da conectividade que eles estão usando.

Benefícios :

• Hospedado em nuvem ou em local determinado;
• Uma vez conectada, a plataforma SD-WAN encontra o melhor caminho para aproximar os usuários aos aplicativos;
• A solução suporta a integração de API de terceiros, permitindo ainda mais simplicidade, personalização e automação nas operações do dia a dia;
• Inclui o roteamento comum em protocolos críticos para todas as implantações corporativas;
• Possui protocolo de redundância de roteador virtual (VRRP) e IPv6 (tecnologia de rede utilizada para a internet das coisas).
• Solução CISCO MERAKI : Consiste em solução para a segurança em todas as camadas da rede com o equipamento MS390, que combina a simplicidade da TI, sendo gerenciada em nuvem, com o poder da tecnologia Cisco. Permite a segurança da camada DNS de toque zero, fornecida pela Cisco Umbrella no painel Meraki, em que possui política adaptativa mais simples e eficaz para ser aplicada com base no cliente, ação e identidade. Deste modo, podendo criar grupos e gerenciar regras do firewall e realizar atribuição de chaves para usuários ou dispositivos.

Benefícios :

• Compatível com o Cisco Gateway de segurança Umbrella;
• Integração com o Cisco Trusted Access;
• Segurança para os usuários da rede.
• Solução CISCO Trusted Access : Consiste em solução para a segurança com modo seguro de conectividade para dispositivos IOS, iPad e Mac às redes sem fio, podendo usar autenticação EAP-TLS baseada em certificado seguro. Assim, pode-se eliminar a necessidade de realizar a configuração no servidor Radius, que funciona no tipo plataforma cliente/servidor na camada de aplicação de rede. Deste modo, pode ocorrer autenticação de usuário no método que foi definido na rede sem fio.

Benefícios :

• Integração compatível Cisco Meraki
• Solução CISCO Gateway Umbrella : Esta solução consiste em ajudar as organizações a conseguir o acesso direto à Internet, bem como na segurança da camada DNS e da inteligência interativa contra ameaças da rede. Deste modo, o Cisco Umbrella inclui gateway seguro da internet, firewall e funcionalidade CASB (broker de segurança de acesso à nuvem), além de integração com o Cisco SD-WAN, que possibilita um único serviço de segurança na nuvem.

Benefícios :

• Compatível com o Cisco SD- WAN;
• Facilidade para os usuários para conexão com a internet.

A seguir, trataremos de aplicação que pode contribuir para a segurança da rede móvel conforme equipamento de mercado do fabricante Aruba Networks, com sede em Califórnia, nos EUA.

• Aplicação ARUBA IntroSpect Entity360 : Consiste na solução para reduzir o tempo e o esforço necessário para reconhecer, diagnosticar e responder a um ataque, sendo que o Entity360 fornece um perfil de segurança abrangente com pontuação contínua de riscos e informações de segurança aprimoradas. De outra maneira, os analistas passariam horas ou dias procurando e compilariam meses e anos de dados de segurança até o nível de pacote. O Entity360 fornece perfis para usuários, sistemas e dispositivos.

Benefícios :

• Acesso por sistemas através de uma API aberta;
• Cartilhas de resposta a incidentes;
• Economia de 30 horas / investigação medida pelo cliente;
• Detecção automática de outras entidades impactadas pelo ataque.

Para entendermos este tipo de solução precisamos analisar a tecnologia que pode facilitar a segurança do dia a dia para aplicações através do meio corporativo ou doméstico, possibilitando o uso da tecnologia para conexão de dispositivos móveis em rede móvel. Por outro lado, existe a tecnologia da internet das coisas (IOT) que usa o IPV6, que pode garantir a quantidade de acesso ideal aos dispositivos móveis, fornecendo os IPs para que os equipamentos se comuniquem na rede.

Para aplicação de segurança em redes sem fio podemos citar a Internet das coisas, principalmente por meio de sensores e comunicação via RFID - Radio Frequency Identification, que podem ser utilizados em redes móveis como, por exemplo, em Casa Inteligente ou Cidades Inteligentes que possam trazer a solução sobre mobilidade.

De acordo com Tanenbaum e Wetherall (2011), RFID e os Sensores são utilizados pelas redes de computadores. No caso do RFID, o mesmo é utilizado com etiqueta que consiste num pequeno microchip com identificador e uma antena que recebe a transmissão de rádio. No caso dos sensores, são representados por nós que representam pequenos computadores do tamanho de token de segurança que possuem sensores de temperatura, vibração e outras funções.

A seguir, temos dois exemplos de aplicações com o uso da Tecnologia RFID e sensores que demonstram soluções para as situações de uso doméstico e corporativo.

A) Aplicação de Cidade Inteligente : Esta aplicação consiste em estudo aprofundado sobre segurança em redes móveis através da rede de sensores que podem ser utilizados como solução, como:

• ‍ Monitoramento climático : Representa o gerenciamento com sensores para controlar umidade, temperatura, pressão atmosférica e luminosidade, que são distribuídos pelas principais vias da cidade.
• ‍ Condições de tráfego nas vias : Representa o gerenciamento com sensores em câmeras capazes de contar o número de veículos que trafegam nas principais vias da cidade.
• ‍ Acompanhamento de frotas de ônibus : Representa o gerenciamento através de dispositivos sensores de identificação (local e distância do próximo ponto de ônibus).
• ‍ Monitoramento das redes de distribuição elétrica : Representa o gerenciamento com sensores do estado da rede elétrica e capazes de identificar pontos de riscos de danos provocados por árvores.
• ‍ Monitoramento de vazamentos e buracos nas vias : Representa o gerenciamento com dispositivos sensores e câmeras instalados em carros para identificação de buracos nas vias e vazamentos de água ou gás, gerando alarme para a equipe de manutenção.

Solução proposta:

Foi realizado estudo com o uso dos arcabouços TinySDN e Spotled para integração das diversas redes de sensores instaladas na cidade, sendo a comunicação, segurança e gerenciamento em RSSF (redes de sensores sem fio), juntamente com MANET - Multihop Ad Hoc Networks, ou seja, redes ad hoc de múltiplos saltos que permite aumentar área de cobertura da cidade.

Segurança da rede por sensores : Esta aplicação consiste em funcionalidades da rede que foram divididas em dois grupos:

• ‍ Plano de dados e gerenciamento RSSF : Representa informações sobre nós e recursos da RSSF, informações de topologia e interface de reconfiguração de aplicações, provendo um canal de controle seguro com confidencialidade e autenticidade das mensagens trocadas.
• ‍ Plano de dados e gerenciamento : Representa a identificação dos sensores existentes, módulo GPS - Global Positioning System, microcontrolador/processador, memória, rádio, bateria, tipo de nó, entre outras informações relevantes. O controlador TinySDN faz autenticação no modo cifração autenticada que fornece os serviços de confidencialidade e integridade dos dados (MARGI, 2015, p. 82)

B) Aplicação Casa Inteligente com o protocolo KNX : Esta aplicação consiste em estudo aprofundado sobre quedas de idosos em Casa Inteligente, utilizando os recursos da tecnologia em rede sem fio com funções de controle de iluminação, controle da temperatura, controle das persianas, monitoramento da temperatura interna e externa, monitoramento de presença em cada cômodo da casa, monitoramento do clima externo, monitoramento da qualidade do ar interno e controle centralizado através de um tablet das funções de automação. Os equipamentos a seguir foram utilizados nesta aplicação, sendo:

• Estação meteorológica para processar dados do sensor meteorológico;
• Atuador para controlar persianas com motores;
• Dimerizador/relé multicanal para controlar diversos tipos de lâmpadas;
• Sensor meteorológico;
• Sensor de qualidade do ar que detecta concentração de CO2 e umidade;
• Válvula elétrica para controlar radiadores;
• Controlador de temperatura com interruptores;
• Entradas binárias para conexão de interruptores comuns;
• Detector de presença;
• Roteador para interface com o sistema KNX e programação (KNX IP Router);
• Fonte de alimentação; Medidor trifásico multifuncional; Medidor do consumo de água; Medidor do consumo da água quente.

Na figura abaixo, podemos entender o funcionamento desta aplicação em Casa Inteligente. Por meio da rede sem fio, utiliza um sensor corporal no idoso e captura informações para acionar o serviço de emergência, médico ou enviar informações para o banco de dados.

Resultados da aplicação:

Os resultados práticos, obtidos durante os experimentos, mostram que o sistema representa uma alternativa viável para sistemas de identificação de queda que utilizam algoritmo de limite com o protocolo KNX e sensores instalados em Casa Inteligente (TORRES, 2018, p. 65).

Para funcionamento da auditoria de segurança em redes sem fio, torna-se necessário ter ferramentas adequadas para medir o fluxo de informações geradas pelo acesso e envio de pacotes com os dispositivos móveis. Desta forma, é necessário ao Profissional de TI conhecer a maioria das ferramentas que podem ser utilizadas no mercado para solução corporativa ou doméstica.

Seguem a seguir algumas ferramentas que podem ser utilizadas para a segurança em redes sem fio, auditoria e monitoramento das redes sem fio.

Softwares para auditoria e inventário de rede:

• ‍ Ferramenta Wireshark : Consiste em ferramenta que possui desempenho adequado para monitoramento, análise de tráfego da rede incluindo a visualização de protocolos de rede, e filtro de pacotes.  Funciona em multiplataforma, podendo ser aplicada em rede cabeada ou rede sem fio para controle de dispositivos móveis.
• ‍ Ferramenta Microsoft System Center Configuration Manager : Consiste em aplicação para auditoria e inventário para equipamentos da rede cabeada ou rede sem fio. No caso da rede móvel será utilizada para o monitoramento de sistemas operacionais IOS e Android. Assim possibilita realizar o inventário de ativos, o controle de software, hardware e o scanner da rede para controle dos dispositivos móveis, permitindo o controle conforme a política de segurança adotada pelas empresas.
• ‍ Ferramenta Microsoft Intune : Consiste em uso em modo standalone service em ambiente Cloud (nuvem) para dispositivos móveis a fim de controlar o fluxo de informações e pacotes dos dispositivos móveis. Esta ferramenta pode ser utilizada com a integração com o System Center Configuration Manager.
• ‍ Ferramenta Tcpdump : Consiste em ferramenta para verificação da rede, bem como o monitoramento para captura de pacotes. É compatível com a ferramenta Wireshark, sendo que o Tcpdump não possui interface gráfica.

As empresas diariamente precisam buscar a proteção ideal de segurança em redes sem fio para garantir o funcionamento dos sistemas, aplicativos e para a preservação do banco de dados das organizações. Assim, têm a necessidade de utilizar em projetos as ferramentas de acordo com o tipo de negócio, que podem ser úteis para a realização de testes de segurança, podendo estes ser realizados por empresa contratada mediante a contrato de responsabilidade ou pela Equipe de TI da área de segurança da informação da empresa.

A seguir, citaremos algumas ferramentas que podem ser utilizadas para testes de segurança em redes sem fio, a fim de testar a vulnerabilidade da estrutura de redes das empresas ou para testes em ambiente externo que, neste caso, se for mal utilizado pelo Profissional de TI, o mesmo poderá sofrer punição pela política de segurança da empresa e/ou pela lei vigente do país, que poderá julgar como ação de invasão de privacidade de rede.

Softwares para testes de segurança em redes sem fio com o Android:

• ‍ Petrar por : Consiste em ferramenta para buscar as vulnerabilidades dos roteadores com a segurança Wep e WPA e buscar adquirir as chaves de acesso;
• ‍ Spoof app : Consiste em ferramenta que usa o conceito de engenharia social para buscar as fragilidades das redes sem fio;
• ‍ Faceniff : Consiste em ferramenta utilizada para buscar vulnerabilidades na segurança wep, wpa e wpa2, usando o sniffer para interceptar conexões na rede sem fio;
• ‍ Kit de ferramentas de rede anti-android : Consiste em ferramenta utilizada para testar host (dispositivos conectados à rede móvel), sendo muito útil para realizar o escaneamento da rede para quem estiver conectado ou outras redes próximas;
• ‍ Andosid : Consiste em ferramenta que permite, através do celular, ataque à rede móvel através do smartphone;
• ‍ Nmap para android : Consiste em ferramenta utilizada para descobrir em rede sem fio os hosts (dispositivos móveis) e serviços que estão sendo executados, podendo mapear toda a rede;
• SSHdroid - Shell seguro android: Esta ferramenta pode ser implementada para uso de servidor SSH para android onde que é possível e executar linhas de comandos para realizar uma ação na rede móvel;
• Connectbot : Consiste em poderosa ferramenta com o uso de shell (SSH), que cria túneis para garantir ações que podem ser realizadas na rede sem fio;
• Analisador wi-fi : Esta ferramenta é utilizada para escanear área utilizada do local da rede wi-fi e mudar o canal para que o hardware possa ser executado com maior rapidez;
• Dsploit : Consiste em ferramenta própria para executar auditorias de segurança de rede em redes sem fio, sendo que os recursos desta ferramenta incluem a verificação de vulnerabilidades, ataque, quebra de senhas e a possibilidade do mapeamento de rede.