O que é Wi-Fi? (conceito e versões)

Introdução

Em um passado não muito remoto, computadores só podiam ser interconectados por meio de cabos. Hoje é diferente: as chamadas redes Wi-Fi, sem fio, estão por todos os lados: casas, escritórios, restaurantes e até aviões. Graças a elas, você pode ter acesso à internet em seu celular, notebook, tablet, TV, smartwatch e assim por diante.

Mas, como o Wi-Fi funciona? Qual o significado de identificações como 802.11ac e Wi-Fi 6? Quais as diferenças entre as várias versões de redes sem fio (wireless) baseadas na tecnologia? É o que você descobrirá a seguir.

Se preferir, vá direto ao tópico de sua preferência:

- O que é Wi-Fi?
- Breve história do Wi-Fi
- Funcionamento do Wi-Fi
- O que é SSID (Service Set Identifier)
- Versões do Wi-Fi
- 802.11 legacy: o Wi-Fi original
- FHSS e DSSS
- 802.11b
- 802.11a
- OFDM
- 802.11g
- Wi-Fi 4: 802.11n
- Wi-Fi 5: 802.11ac
- Wi-Fi 6: 802.11ax
- OFDMA
- Wi-Fi 6E: redes de 6 GHz
- Outros padrões 802.11
- Segurança: WEP, WPA e WPS
- WEP
- WPA
- WPA2
- WPS
- WPA3

O que é Wi-Fi?

Wi-Fi é um conjunto de especificações técnicas para redes locais sem fio (WLAN — Wireless Local Area Network) baseado no padrão IEEE 802.11. A denominação "Wi-Fi" em si é tida como uma abreviatura da expressão em inglês "Wireless Fidelity", como você descobrirá no tópico a seguir.

O que mais importa é que, com o Wi-Fi, qualquer pessoa pode implementar redes sem fio para interconectar computadores e outros dispositivos (como smartphones e impressoras) que estejam próximos geograficamente, desde que cada aparelho seja compatível com a tecnologia.

Mais do que permitir que dispositivos se comuniquem dentro de uma rede wireless, a tecnologia Wi-Fi permite que os equipamentos conectados a ela tenham acesso à internet.

Roteador Wi-Fi
Roteador Wi-Fi

Frequentemente, a rede sem fio é criada a partir de um aparelho conhecido como roteador Wi-Fi. Alguns são integrados a modems de acesso à internet, o que facilita o compartilhamento da conexão. Outros precisam ser conectados a um modem externo, mas esse procedimento não torna a criação da rede mais complexa.

Há vários tipos de roteadores Wi-Fi no mercado, mas todos se baseiam no mesmo princípio: efetuar a transmissão de dados por meio de radiofrequência, embora muitos modelos também possam ter conexões Ethernet para conexões com fio.

A operação sem cabos oferece oferece várias vantagens, entre elas:

  • permite que a rede seja usada em praticamente qualquer ponto dentro dos limites de alcance da transmissão;
  • possibilita a inserção rápida de dispositivos à rede;
  • suporta uma grande quantidade de dispositivos conectados simultaneamente;
  • evita que paredes ou estruturas prediais sejam furadas ou adaptadas para a passagem de fios.

Breve história do Wi-Fi

A ideia das redes sem fio não é recente. A indústria almejava esse tipo de comunicação décadas atrás, mas a falta de padronização de normas e especificações dificultava o surgimento de uma tecnologia universal para esse fim.

Por essa razão, algumas empresas, como 3Com (hoje, HPE), Nokia, Lucent Technologies (atualmente, Nokia) e Symbol Technologies (Zebra Technologies), se uniram para criar um grupo de trabalho para lidar com este tema. Assim, nascia, em 1999, a Wireless Ethernet Compatibility Alliance (WECA), que passou a se chamar Wi-Fi Alliance em 2003.

Desde então, várias outras organizações foram incluídas nesse consórcio.

Wi-Fi AllianceA WECA focou suas atividades sobre as especificações IEEE 802.11 que, na verdade, não são muito diferentes das especificações IEEE 802.3. Este último conjunto é conhecido pelo nome Ethernet e consiste no padrão usado para conexões com fio a redes.

Tecnicamente, ambos os padrões são muito parecidos. O que muda de um padrão para o outro são as suas características de conexão, como já deve ter ficado claro: o IEEE 802.3 funciona com cabos; o IEEE 802.11, com radiofrequência. Porém, os padrões de comunicação, a exemplo dos endereços IP e IPv6, são praticamente os mesmos.

A vantagem dessa abordagem é que a indústria não teve que criar nenhum protocolo específico para a comunicação em redes sem fios e outra separada para redes cabeadas. Com isso, pode-se inclusive montar redes que utilizam ambos os métodos de comunicação.

Com um caminho a seguir, a WECA ainda precisava lidar com outra questão: um nome apropriado à tecnologia, que fosse de fácil pronúncia e permitisse rápida associação à sua proposta, isto é, às redes sem fio.

Para tanto, a WECA contratou uma empresa especializada em marcas, a Interbrand, que acabou criando não só a denominação Wi-Fi (com base na expressão "Wileress Fidelity") como também o logotipo da tecnologia. A ideia deu tão certo que a WECA decidiu mudar o seu nome em 2003 para Wi-Fi Alliance, como já informado.

Funcionamento do Wi-Fi

Para conhecermos as várias versões do Wi-Fi, convém começarmos pelo básico: como esse tipo de rede funciona.

O padrão 802.11 estabelece normas para a criação e uso de redes sem fio. A transmissão nesse tipo de rede é feita por sinais de radiofrequência que se propagam pelo ar e podem cobrir áreas na casa das centenas de metros.

Como numerosos serviços podem operar sinais de rádio, é necessário que cada um trabalhe de acordo com as exigências e frequências estabelecidas pelas agências reguladores de cada país. Essa é uma maneira de evitar interferências e outros problemas.

Há, no entanto, alguns segmentos de frequência que podem ser usados sem necessidade de aprovação direta de entidades reguladoras: as faixas ISM (Industrial, Scientific and Medical), que operam, entre outros, com os seguintes intervalos: 902 a 928 MHz; 2,4 a 2,485 GHz e 5,15 GHz a 5,825 GHz (dependendo do país, esses limites podem variar).

Como você verá neste texto, as últimas duas faixas são aquelas que servem de base para o Wi-Fi.

O que é SSID (Service Set Identifier)

Vamos conhecer as versões mais importantes do 802.11, mas, para facilitar a compreensão, é conveniente saber que, para uma rede do tipo ser estabelecida, é necessário que os dispositivos (também chamados de STA — de "station") se conectem a aparelhos que fornecem o acesso.

Esses aparelhos são chamados genericamente de Access Point (AP). Quando um ou mais STAs se conectam a um AP, tem-se, portanto, uma rede, que é denominada Basic Service Set (BSS).

Por questões de segurança e pela possibilidade de haver mais de uma BSS em determinado local (por exemplo, duas redes sem fio criadas por empresas diferentes em uma área de eventos), é importante que cada uma delas receba uma identificação denominada Service Set Identifier (SSID), um conjunto de caracteres que, após definido, é inserido no cabeçalho de cada pacote de dados da rede.

Em outras palavras, o SSID nada mais é do que o nome atribuído a cada rede sem fio.

Nomes de redes Wi-Fi (SSID)
Nomes de redes Wi-Fi (SSID)

Versões do Wi-Fi

Até o fechamento deste texto, o padrão Wi-Fi contava com seis versões, além da original. Por bastante tempo, elas foram identificadas apenas com denominações como 802.11b e 802.11ac.

Um tanto complicado, não? Em função disso, a Wi-Fi Alliance anunciou, em 2018, uma nomenclatura sequencial e, portanto, mais amigável para o usuário.

Esse novo padrão é válido oficialmente apenas para as últimas versões da tecnologia (802.11n, 802.11ac e 802.11ax). No entanto, por conveniência e extraoficialmente, muita gente passou a numerar as versões anteriores a estas.

Ficou assim:

  • Wi-Fi 6: 802.11ax
  • Wi-Fi 5: 802.11ac
  • Wi-Fi 4: 802.11n
  • Wi-Fi 3: 802.11g (não oficial)
  • Wi-Fi 2: 802.11a (não oficial)
  • Wi-Fi 1: 802.11b (não oficial)

Muito melhor, certo? Apesar disso, denominações como 802.11ax continuam em uso. O importante é você saber que Wi-Fi 6 significa 802.11ax (e vice-versa) e que a mesma lógica vale para as outras versões.

Mas, quais as diferenças entre todas elas? Vamos conhecer cada versão na sequência.

802.11 legacy: o Wi-Fi original

A primeira versão do padrão 802.11 foi apresentada oficialmente em 1997. Com o surgimento das versões posteriores, o padrão original passou a ser conhecido como 802.11-1997 ou, ainda, 802.11 legacy.

Por se tratar de uma tecnologia de transmissão por radiofrequência, o Institute of Electrical and Electronic Engineers (IEEE) determinou que o padrão operasse no intervalo de frequências entre 2,4 GHz e 2,4835 GHz, uma das já mencionadas faixas ISM.

Sua taxa de transmissão de dados é de 1 Mb/s ou 2 Mb/s (megabits por segundo) e é possível aplicar as técnicas de transmissão Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS) e Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) aqui.

FHSS e DSSS

FHSS e DSSS são técnicas que possibilitam transmissões utilizando vários canais dentro de uma frequência. A técnica FHSS é baseada em um esquema de "salto de frequência". Nela. a informação transmitida utiliza determinada frequência por um curto período e, em seguida, muda para outra de modo aleatório.

A técnica DSSS tem proposta parecida, mas faz a mudança de canais seguindo uma ordem sequencial em vez de aleatória.

802.11b

Em 1999, o 802.11 passou por uma atualização que recebeu a identificação 802.11b (ou IEEE 802.11b-1999). A principal característica dessa versão é a possibilidade de conexões serem estabelecidas com as seguintes velocidades de transmissão:

  • 1 Mb/s
  • 2 Mb/s
  • 5,5 Mb/s
  • 11 Mb/s

O intervalo de frequências é o mesmo utilizado pelo 802.11 original (entre 2,4 GHz e 2,4835 GHz), mas a técnica de transmissão se limita ao DSSS, pois o FHSS acaba não atendendo às normas estabelecidas pela Federal Communications Commission (FCC) quando operada em transmissões com taxas superiores a 2 Mb/s.

Para trabalhar de maneira efetiva com as velocidades de 5,5 Mb/s e 11 Mb/s, o 802.11b também utiliza uma técnica de codificação chamada Complementary Code Keying (CCK).

A área de cobertura de uma transmissão 802.11b pode chegar, teoricamente, a 400 metros em ambientes abertos e atingir uma faixa de 50 metros em locais fechados (como escritórios e residências).

É importante frisar, no entanto, que o alcance da transmissão pode ser reduzido por conta de uma série de fatores, como objetos que causam interferência ou impedem a propagação da transmissão a partir do ponto em que estão localizados.

É interessante notar que, para manter a transmissão o mais funcional possível, o padrão 802.11b (e sucessores) pode fazer a taxa de transmissão de dados diminuir até chegar ao limite mínimo (1 Mb/s) à medida que uma estação fica mais longe do ponto de acesso. O contrário também acontece: quanto mais perto do ponto de acesso, maior tende a ser a taxa de transmissão.

O padrão 802.11b foi o primeiro a ser adotado em larga escala, sendo, portanto, um dos responsáveis pela popularização das redes Wi-Fi.

802.11a

O padrão 802.11a (ou IEEE 802.11a-1999) foi disponibilizado no final de 1999, quase na mesma época do surgimento da versão 802.11b. Sua principal característica é a possibilidade de operar com taxas de transmissão de dados mais elevadas:

  • 6 Mb/s
  • 9 Mb/s
  • 12 Mb/s
  • 18 Mb/s
  • 24 Mb/s
  • 36 Mb/s
  • 48 Mb/s
  • 54 Mb/s

O alcance geográfico de redes 802.11a é de cerca de 50 metros em locais fechados. No entanto, aqui, a frequência de operação é diferente em relação ao padrão 802.11 original: 5 GHz, com canais de 20 MHz dentro dessa faixa.

Por um lado, o uso dessa frequência é conveniente por apresentar menos possibilidades de interferência, afinal, esse valor é pouco empregado em outros dispositivos eletrônicos.

Por outro, a frequência de 5 GHz pode ocasionar alguns problemas, como dificuldade de comunicação com dispositivos que operam nos padrões 802.11 original e 802.11b, além de risco maior de redução de sinal causado por paredes.

Um detalhe importante é que, em vez de utilizar DSSS ou FHSS, o padrão 802.11a faz uso de uma técnica conhecida como OFDM.

OFDM

Sigla para Orthogonal Frequency Division Multiplexing, o OFDM consiste em um técnica que, basicamente, divide a informação a ser transportada em vários pequenos conjuntos de dados que são transmitidos simultaneamente em diferentes frequências.

Essas frequências são acessadas de forma a impedir que uma interfira na outra, característica que torna a técnica OFDM bastante confiável e funcional.

802.11g

O padrão 802.11g (ou IEEE 802.11g-2003) foi apresentado em 2003 e é tido como o "sucessor natural" da versão 802.11b por ser totalmente compatível com esta. Isso significa que um dispositivo que opera com 802.11g pode se comunicar com outro que trabalha com 802.11b sem nenhum impedimento.

É necessário levar em conta, no entanto, que a "conversa" entre um dispositivo 802.11g e 802.11b é limitada à taxa máxima de transmissão de dados deste último.

Como grande atrativo, o padrão 802.11g traz suporte a taxas de transmissão de até 54 Mb/s, a exemplo do padrão 802.11a. Porém, ao contrário desta última versão, o 802.11g opera com frequências na faixa de 2,4 GHz (canais de 20 MHz) e possui praticamente a mesma capacidade de cobertura do seu antecessor, o padrão 802.11b.

A técnica de transmissão utilizada no Wi-Fi 802.11g também é o OFDM. Todavia, quando há comunicação com um dispositivo 802.11b, a técnica de transmissão passa a ser o DSSS.

Wi-Fi 4: 802.11n

O desenvolvimento da especificação 802.11n (IEEE 802.11n-2009 ou, a partir de 2019, Wi-Fi 4) teve início em 2004 e foi finalizado em 2009. Durante esse período, vários dispositivos compatíveis com a versão não finalizada do padrão foram lançados, o que causou a impressão de que essa versão surgiu antes de 2009. E, sim, estamos falando do sucessor do 802.11g.

O 802.11n tem como principal característica a implementação de uma técnica chamada Multiple-Input Multiple-Output (MIMO), que é capaz de aumentar consideravelmente as taxas de transferência de dados por meio da combinação de várias vias de transmissão (antenas). Com isso, um roteador Wi-Fi pode contar com dois, três ou quatro emissores e receptores para o funcionamento da rede.

Ao somar a combinação de vias com o aprimoramento de suas especificações, o padrão 802.11n consegue proporcionar transmissões na faixa de 300 Mb/s e, teoricamente, pode atingir taxas de até 600 Mb/s. No modo de transmissão mais simples, com uma via de transmissão, o 802.11n chega à casa dos 150 Mb/s.

Sobre a frequência, o padrão 802.11n pode trabalhar com as faixas de 2,4 GHz e 5 GHz, característica que o torna compatível com os padrões anteriores, inclusive com o 802.11a (pelo menos, teoricamente). Cada canal dentro dessas faixas possui, por padrão, largura de 40 MHz.

Sua técnica de transmissão padrão é o OFDM, mas com determinadas alterações devido ao uso do esquema MIMO. Por essa razão, esse esquema é muitas vezes chamado de MIMO-OFDM.

Alguns estudos apontam que, em condições bastante favoráveis (como um ambiente a céu aberto com poucas instalações que causam interferência), redes padrão 802.11n podem cobrir áreas com mais 400 metros.

Receptor Wi-Fi
Receptor Wi-Fi

Wi-Fi 5: 802.11ac

O sucessor do 802.11n é o padrão 802.11ac (IEEE 802.11ac-2013 ou, a partir de 2019, Wi-Fi 5), cujas especificações foram finalizadas em 2013. A principal vantagem dessa versão é a velocidade maior em relação aos padrões anteriores, estimada em até 433 Mb/s no modo de operação mais simples.

Mas, teoricamente, é possível fazer a rede superar a casa dos 6 Gb/s (gigabits por segundo) em um modo mais avançado que utiliza múltiplas vias de transmissão (antenas) — no máximo, oito. Roteadores com até quatro antenas são mais comuns e, não raramente, oferecem taxas de transmissão superiores a 1 Gb/s.

É importante ter ciência de que o 802.11ac trabalha apenas na frequência de 5 GHz, sendo que, dentro dessa faixa, cada canal pode ter, por padrão, largura de 80 MHz (160 MHz como opcional).

Roteadores 802.11ac que também trabalham com frequência de 2,4 GHz são comuns no mercado, mas, quando esses dispositivos entram nesse modo de operação, ativam o padrão 802.11n, na verdade.

O Wi-Fi 5 possui também técnicas mais avançadas de modulação. Uma delas é o esquema MU-MUMO (Multi-User MIMO), que permite transmissão de sinal simultânea para vários dispositivos conectados à rede. Isso diminui sensivelmente o tempo de espera de cada equipamento para iniciar a comunicação, detalhe que torna a rede mais eficiente.

No 802.11ac encontramos ainda o 256-QAM, método de modulação que amplia a quantidade de dados que podem ser enviados de uma só vez durante uma transmissão.

Por fim, o Wi-Fi 5 se destaca pelo uso de um método de transmissão chamado Beamforming (também conhecido como TxBF), que é opcional no padrão 802.11n: trata-se de uma tecnologia que permite ao aparelho transmissor (como um roteador) "avaliar" a comunicação com um dispositivo cliente para otimizar a transmissão em sua direção.

Wi-Fi 6: 802.11ax

Apesar de ter sido anunciada anos antes, a tecnologia 802.11ax teve suas especificações aprovadas de modo definitivo em fevereiro de 2021, razão pela qual o padrão também recebeu a denominação IEEE 802.11ax-2021. Mas o nome mais conhecido para essa versão é Wi-Fi 6.

É a partir dessa versão que a Wi-Fi Alliance passou a priorizar denominações mais amigáveis para popularizar a tecnologia, daí a prioridade de uso para o nome Wi-Fi 6. De todo modo, não é raro encontrar dispositivos que informam apenas o termo 802.11ax em suas especificações (ou ambos).

Também é possível encontrar dispositivos que ostentam o selo Wi-Fi 6 Certified, que certifica que o equipamento atende a todos os parâmetros da tecnologia. Essa é apenas uma garantia adicional, por assim dizer, e não indica que dispositivos 802.11ax sem o selo não funcionarão de modo adequado.

Tecnicamente, o Wi-Fi 6 pode trabalhar tanto com a frequência de 2,4 GHz quanto com a de 5 GHz (ao contrário do Wi-Fi 5, que só funciona em 5 GHz). Além disso, redes baseadas nesse padrão suportam, teoricamente, taxas de 9,6 gigabits por segundo, o que equivale a 1,2 gigabyte por segundo.

Isso é possível, entre outras razões, pelo fato de o 802.11ax contar com a modulação 1024-QAM (mais eficiente que o método 256-QAM), o padrão MU-MIMO e a técnica OFDMA (vista no próximo tópico).

Todas essas características tornam o Wi-Fi 6 não só mais rápido como também apto a proporcionar alto desempenho a aplicações avançadas, com transmissões de vídeo em 4K / 8K e Internet das Coisas.

O Wi-Fi 6 é ainda um pouco mais seguro por suportar o padrão WPA3 (a ser abordado ainda neste texto).

Selo Wi-Fi 6 Certified
Selo Wi-Fi 6 Certified

OFDMA

OFDMA é a sigla para Orthogonal Frequency Division Multiple Access. Grosso modo, essa é uma versão ampliada do OFDM. Em vez de fazer divisão de pacotes de dados para um único usuário (como no OFDM), o OFDMA o faz para múltiplos usuários.

Para facilitar a compreensão, pense em um caminhão. Em vez de levar pacotes para um único cliente, a capacidade ociosa de carga do veículo pode ser usada para transportar encomendas para outra pessoa na mesma viagem, otimizando as entregas. O OFDMA tem um princípio similar, detalhe que contribui para o Wi-Fi 6 ser mais eficiente que as versões anteriores da tecnologia.

Wi-Fi 6E: redes de 6 GHz

No começo de 2021, o Wi-Fi 6E foi aprovado. Como o nome sugere, essa não é uma nova versão da tecnologia, mas uma extensão do Wi-Fi 6. O grande diferencial desse padrão é permitir que a tecnologia suporte, além das frequências de 2,4 GHz e 5 GHz, redes na casa dos 6 GHz.

A velocidade de conexão praticamente não muda em relação ao Wi-Fi 6. No entanto, o Wi-Fi 6E pode melhorar o desempenho de uma rede local ao operar em 6 GHz. Isso porque, não raramente, as frequências de 2,4 GHz e 5 GHz são congestionadas por serem muito usadas (principalmente a primeira).

Esse benefício é possível graças ao fato de as redes Wi-Fi 6E conseguirem estabelecer conexões dentro de uma faixa adicional de 1.200 MHz que vai, precisamente, de 5,925 GHz a 7,125 GHz. Como esse espectro é pouco usado, o risco de interferências na rede acaba sendo menor.

Outro ponto que contribui para a otimização da rede: o Wi-Fi 6E pode trabalhar com 14 canais de 80 MHz ou sete canais de 160 MHz.

Outros padrões 802.11

O padrão IEEE 802.11 teve outras versões além das mencionadas anteriormente, mas que não se tornaram populares por diversos motivos. Um deles é o 802.11d, especificação direcionada a determinados países nos quais, por algum motivo, o uso de padrões bem aceitos globalmente não é possível.

Outro exemplo é o padrão 802.11e, cujo foco é garantir o parâmetro QoS (Quality of Service) das transmissões, isto é, a qualidade do serviço. Essa característica tornou o padrão interessante para aplicações que são severamente prejudicadas por ruídos (interferências), tais como as comunicações por VoIP.

Encontramos também o padrão 802.11f, caracterizado por um esquema conhecido como handoff. Em poucas palavras, essa técnica faz determinado dispositivo se desconectar de um AP (relembrando, sigla em inglês para ponto de acesso) com sinal fraco e se conectar a outro, de sinal mais forte, dentro da mesma rede.

O problema é que alguns fatores podem fazer esse procedimento não ser executado da forma esperada, causando inconsistências na comunicação.

Também merece menção o padrão 802.11h. Na verdade, este nada mais é do que uma versão do 802.11a que conta com recursos de alteração de frequência e controle do sinal.

Existe ainda o 802.11i, que será explicado no tópico a seguir (você entenderá o porquê).

Há várias outras especificações, mas, a não ser por motivos muito específicos, os padrões populares devem ser priorizados por serem mais bem suportados pela indústria.

Segurança: WEP, WPA e WPS

É prudente proteger redes wireless para evitar que pessoas não autorizadas se conectem a ela e possam, por exemplo, "roubar" a sua internet ou invadir dispositivos conectados. O Wi-Fi traz alguns mecanismos de segurança. Comecemos pelo primeiro deles: o WEP.

WEP

Sigla para Wired Equivalent Privacy, o WEP existe desde o padrão 802.11 original e consiste em um mecanismo de autenticação que funciona, basicamente, de forma aberta ou restrita por uso de chaves.

Na forma aberta, a rede aceita qualquer dispositivo que solicita conexão, portanto, há apenas um processo de autorização. Na forma restrita, é necessário que cada dispositivo solicitante forneça uma chave (combinação de caracteres, como uma senha) preestabelecida.

A mesma chave é utilizada para cifrar os dados trafegados pela rede. O WEP pode trabalhar com chaves de 64 bits ou 128 bits. Naturalmente, esta última é mais segura. Há alguns equipamentos que permitem chaves de 256 bits, mas isso se deve a alterações implementadas por fabricantes, portanto, o seu uso pode gerar incompatibilidade com dispositivos de outras marcas.

A utilização do WEP, no entanto, não é recomendada por causa de suas potenciais falhas de segurança (embora seja melhor utilizá-lo do que deixar a rede sem proteção).

O problema reside no fato de o WEP ser baseado em vetores de inicialização que, com a aplicação de algumas técnicas, permitem que a chave seja facilmente quebrada.

Uma rede utilizando WEP de 64 bits, por exemplo, tem 24 bits como vetor de inicialização. Os 40 bits restantes formam uma chave muito fácil de ser vencida. Mesmo com o uso de uma combinação de 128 bits, é relativamente fácil quebrar todo o esquema de segurança.

WPA

Diante das limitações do WEP, a Wi-Fi Alliance aprovou e disponibilizou outra solução em 2003: o Wired Protected Access (WPA). Tal como o WEP, o WPA se baseia na autenticação e cifragem dos dados da rede, mas o faz de maneira diferente.

Sua base está em um protocolo chamado Temporal Key Integrity Protocol (TKIP), também conhecido como WEP2. Nele, uma chave de 128 bits é utilizada pelos dispositivos da rede e combinada com o MAC Address (um código hexadecimal único) de cada um deles.

Como cada MAC Address é diferente do outro, acaba-se tendo uma sequência específica para cada dispositivo. A chave é trocada periodicamente (ao contrário do WEP, que é fixo) e a sequência definida na configuração da rede (o passphrase — na prática, a senha) é usada, basicamente, para o estabelecimento da conexão.

WPA2

Apesar de o WPA ser bem mais seguro que o WEP, a Wi-Fi Alliance buscou um esquema de segurança ainda mais confiável. Foi aí que surgiu o 802.11i que, em vez de ser um padrão de redes sem fio, é um conjunto de especificações de segurança, sendo também conhecido como WPA2.

O WPA2 utiliza um padrão de criptografia denominado Advanced Encryption Standard (AES) que é muito seguro e eficiente, mas tem a desvantagem de exigir bastante processamento.

Seu uso é recomendável para quem deseja alto grau de segurança. Ou quase: falhas de segurança graves que ficaram conhecidas como KRACK e Dragonblood foram descobertas no WPA2 entre 2017 e 2019.

WPS

Em 2007, dispositivos wireless que utilizam Wi-Fi Protected Setup (WPS) começaram a surgir no mercado. Trata-se de um recurso apresentado pela Wi-Fi Alliance que torna muito mais fácil a criação de redes Wi-Fi protegidas por WPA2.

Com o WPS é possível fazer, por exemplo, uma sequência numérica chamada PIN (Personal Identification Number) ser atribuída a um roteador sem fio. Basta ao usuário conhecer e informar esse número em uma conexão para fazer seu dispositivo ingressar na rede.

Alguns equipamentos de rede contam, como alternativa, com um botão de WPS que, quando pressionado, permite que um dispositivo se conecte à rede, sem necessidade de digitação de senha ou PIN.

Mas, no final de 2011, tornou-se pública a informação de que o WPS tem vulnerabilidades importantes. Desde então, sua desativação em dispositivos compatíveis passou a ser recomendada.

WPA3

O WPA3 foi apresentado em 2018 como uma evolução mais segura do WPA2. Esse padrão é mais resistente a ataques de "força bruta", por exemplo, que tentam adivinhar a senha da rede com numerosas combinações testadas continuamente.

Há dois tipos de WPA3: WPA3 Personal e WPA3 Enterprise. O primeiro é voltado a ambientes domésticos e apresenta uma seleção de senhas mais fácil de ser lembrada pelo usuário. O segundo é direcionado a redes corporativas e vem com criptografia padrão de 192 bits (o tipo Personal mantém uma chave de 128 bits).

Vários recursos de segurança foram adicionados aqui, como o protocolo Simultaneous Authentication of Equals (SAE) e, para substituir o WPS, o WiFi Device Provisioning Protocol (DPP).

Apesar de ser mais seguro que os padrões anteriores, o WPA3 não é isento de falhas. Vulnerabilidades sérias nessa especificação foram descobertas em 2019.

Diante disso, é importante manter o firmware do roteador Wi-Fi atualizado. Novas versões costumam trazer recursos que atenuam problemas de segurança (verifique com o fabricante do equipado como fazer a atualização).

Finalizando

Este texto fez uma apresentação básica das principais características do Wi-Fi. O conteúdo exposto aqui pode ajudar a quem precisa de explicações simplificadas sobre a tecnologia e servir de introdução para quem deseja se aprofundar no assunto.

Neste último caso, pode valer a pena consultar os sites que serviram de referência para esta publicação:

Veja também:

Publicado em 19_03_2008. Atualizado em 22/05/2021.

Emerson Alecrim Autor: Emerson Alecrim
Graduado em ciência da computação, produz conteúdo sobre tecnologia desde 2001. É especializado em temas como TI, dispositivos móveis, internet e negócios.
Canais para contato (exceto dúvidas técnicas): TwitterLinkedIn