Как на самом деле работает Wi-Fi

Пора. Ина­че зачем? Каж­дый ува­жа­ю­щий — дол­жен. Давайте.

Принцип работы

Wi-Fi — это тех­но­ло­гия бес­про­вод­ной свя­зи, кото­рую исполь­зу­ют ком­пью­те­ры, теле­фо­ны, план­ше­ты и мно­гие дру­гие потре­би­тель­ские устрой­ства. Это не един­ствен­ная тех­но­ло­гия бес­про­вод­ной свя­зи — есть мно­го дру­гих, для раз­ных целей. Но вай­фай — самый поп­со­вый, и вы с ним за жизнь точ­но встречались.

Рабо­та­ет так:

  1. Где-то сто­ит Wi-Fi-точка — по-нашему, хотс­пот или излу­ча­тель. В него встро­е­ны одна или несколь­ко антенн.
  2. На антен­ны пода­ёт­ся спе­ци­аль­ный ток. Ток излу­ча­ет­ся в виде элек­тро­маг­нит­ных волн. Полу­ча­ет­ся излу­че­ние, похо­жее на излу­че­ние мик­ро­вол­нов­ки или радиостанции.
  3. Излу­че­ние раз­ле­та­ет­ся во все сто­ро­ны, про­хо­дит сквозь воз­дух, бетон и металл, частич­но пута­ет­ся в мест­ных ато­мах, частич­но глу­шит­ся, но всё-таки доле­та­ет до наших ком­пью­те­ров и смартфонов.
  4. На ком­пью­те­рах тоже сто­ят Wi-Fi-устройства. Они ловят излу­че­ние сво­и­ми антен­на­ми, вычле­ня­ют из него сиг­нал и отправ­ля­ют ответ так же, по радио.
  5. Все мест­ные Wi-Fi-устройства одно­вре­мен­но ловят все бес­про­вод­ные сиг­на­лы и вычле­ня­ют из них толь­ко те, кото­рые каса­ют­ся кон­крет­но это­го устройства.

Это похо­же на раз­го­вор в шум­ном ресто­ране: ваши уши слы­шат одно­вре­мен­но все раз­го­во­ры за сосед­ни­ми сто­ли­ка­ми, но ваш мозг вычле­ня­ет толь­ко голос ваше­го собеседника.

На дво­ре почти 2020 год, и сей­час почти все точ­ки досту­па так­же явля­ют­ся роу­те­ра­ми — то есть устрой­ства­ми, кото­рые пуля­ют ваши запро­сы туда-сюда по адре­сам. Если к тако­му роу­те­ру под­клю­чить кабель с интер­не­том, роу­тер уви­дит это в сво­ей таб­ли­це адре­сов и смо­жет объ­явить всем под­клю­чён­ным ребя­там: «У меня есть интер­нет! Если что-то отту­да нуж­но — ска­жи­те, я дам». И тогда все устрой­ства, под­клю­чён­ные к это­му роу­те­ру, смо­гут вый­ти в интер­нет, полу­чая дан­ные по воздуху.

Подключение

Wi-Fi-роутер несколь­ко раз в секун­ду отправ­ля­ет в эфир сооб­ще­ние вро­де тако­го: «Ребя­та, я вот роу­тер, раз­даю дан­ные на такой-то часто­те, назва­ние сети — вот такое. Велком».

Если вам не нужен вай­фай или вы уже под­клю­че­ны, ваши Wi-fi-устройства игно­ри­ру­ют эти позыв­ные. Но когда вам нуж­но под­клю­чить­ся к вай­фаю, вы откры­ва­е­те в теле­фоне спи­сок доступ­ных сетей — тогда устрой­ство начи­на­ет слу­шать эфир на пред­мет таких позыв­ных. Вы выби­ра­е­те нуж­ную сеть, и даль­ше всё зави­сит от её типа.

Вайфай — это не особо безопасно

Весь вай­фай — это сплош­ная каша из элек­тро­маг­нит­ных волн. Когда ком­пью­тер настра­и­ва­ет­ся на вол­ны нуж­ной часто­ты, вам может казать­ся, что роу­тер как буд­то отправ­ля­ет ему сиг­нал. На самом деле роу­тер отправ­ля­ет сиг­нал «в кос­мос». И вот уже ваше устрой­ство вычле­ня­ет из общей каши кон­крет­но те сиг­на­лы, кото­рые пред­на­зна­че­ны имен­но ему.

При боль­шом жела­нии мож­но поси­деть с антен­ной и послу­шать весь «сырой» тра­фик, кото­рый пере­да­ёт­ся в эфир в этой мест­но­сти — так же, как мож­но под­слу­шать поли­цей­скую рацию.

Пони­мая это, инже­не­ры вай­фая при­ду­ма­ли раз­ные спо­со­бы защи­ты сетей.

Защиты нет: открытая сеть

К ней может под­клю­чить­ся кто угод­но, пароль не нужен. При­ме­ры таких сетей — бес­плат­ный Wi-Fi в кафе, на вок­за­лах, в гости­ни­цах и аэро­пор­тах. Весь тра­фик виден всем, его лег­ко пере­хва­тить и рас­шиф­ро­вать — защи­та нуле­вая. С тем же успе­хом мож­но встать посре­ди кафе и гром­ко, выра­зи­тель­но так про­го­во­рить: «Зай­ду, пожа­луй, на Порнхаб».

Если вы под­клю­чи­тесь к откры­той сети в кафе и зай­дё­те в свою почту по логи­ну и паро­лю без шиф­ро­ва­ния, то зло­умыш­лен­ник может пере­хва­тить ваш тра­фик и полу­чить доступ к вашей почте.

Если сде­лать такую сеть дома, то интер­не­том бес­плат­но будут поль­зо­вать­ся все, вклю­чая сосе­дей и ребят на лавоч­ке во дво­ре, если до них будут доле­тать ваши радиоволны.

Нако­нец, сам зло­умыш­лен­ник может рас­ка­тать посре­ди кафе откры­тый вай­фай, собрать на него соеди­не­ния ниче­го не подо­зре­ва­ю­щих посе­ти­те­лей и спо­кой­но читать их тра­фик как откры­тую кни­гу. Доста­точ­но назвать вай­фай как-то типа Free Cafe Wifi.

Как защи­тить­ся: возь­ми­те за пра­ви­ло не под­клю­чать­ся к сетям без паро­ля. Если ока­за­лись в тяжё­лой жиз­нен­ной ситу­а­ции и ниче­го кро­ме откры­тых сетей рядом не веща­ет, исполь­зуй­те VPN: это допол­ни­тель­ное шиф­ро­ва­ние ваше­го трафика.

Пароль есть, защиты нет: WEP

Тео­ре­ти­че­ски это уже защи­щён­ная сеть, но на прак­ти­ке про­то­кол шиф­ро­ва­ния настоль­ко сла­бый, что взло­мать его мож­но за несколь­ко минут. Счи­тай­те, что он ничем не отли­ча­ет­ся от откры­той сети, толь­ко тут тре­бу­ют пароль при входе.

WEP — самая вред­ная защи­та для Wi-Fi. Она даёт иллю­зию без­опас­но­сти, хотя на деле её нет.

Что делать: про­верь­те, на какую систе­му защи­ты настро­ен ваш роу­тер. То, что у него сто­ит пароль, ещё не зна­чит, что вы защи­ще­ны. Исполь­зуй­те VPN.

Какая-никакая защита: WPA2

Тут всё получ­ше: на вхо­де вам тоже при­дёт­ся вве­сти пароль, и если он сов­па­дёт с тем, что запи­сан в точ­ке досту­па — вас пустят. Защи­та более стой­кая, но в опре­де­лён­ных слу­ча­ях это сде­лать тоже воз­мож­но. Для обыч­но­го быто­во­го исполь­зо­ва­ния такой систе­мы защи­ты уже хватит.

Что делать: радо­вать­ся, что у вас хоро­шая защи­та. Про­дол­жать исполь­зо­вать VPN для шиф­ро­ва­ния трафика.

Как ещё можно защититься

Мож­но настро­ить бес­про­вод­ную сеть так, что­бы она не транс­ли­ро­ва­ла свои позыв­ные в эфир. Тогда узнать о суще­ство­ва­нии вашей сети мож­но будет, толь­ко если у вас осо­бен­ное обо­ру­до­ва­ние и вы точ­но зна­е­те, что искать. То есть спец­служ­бы вас вычис­лят, а хит­рый сосед уже нет.

Это создаст и неко­то­рые труд­но­сти: что­бы под­клю­чить­ся к такой сети, вам при­дёт­ся знать и её пароль, и её назва­ние, и тип защи­ты. Если к вам при­дут гости, уже мало будет ска­зать пароль — им при­дёт­ся лезть в настрой­ки и под­клю­чать­ся по пол­ной про­грам­ме. Или пусть с теле­фо­нов сидят.

Скорость работы и расстояние

Общее пра­ви­ло такое: ско­рость соеди­не­ния — это ско­рость само­го мед­лен­но­го устрой­ства. Если у вас шуст­рый роу­тер, но мед­лен­ный модуль в теле­фоне, то и бес­про­вод­ной интер­нет в теле­фоне тоже будет мед­лен­ным. При этом если в той же сети есть ком­пью­тер с быст­рым Wi-Fi-модулем, то теле­фон на ско­рость соеди­не­ния никак не повли­я­ет. Но если у вас ста­рый Wi-Fi-роутер, то он может тор­мо­зить всю сеть.

Если гово­рить про рас­сто­я­ние, то чаще все­го рабо­та­ет так: чем быст­рее, тем мень­ше зона покрытия.

Сей­час стан­дарт­ная ско­рость домаш­не­го роу­те­ра — 300 мега­бит в секун­ду. Это­го доста­точ­но, что­бы на всех устрой­ствах был быст­рый интер­нет и что­бы он был досту­пен в любой точ­ке квар­ти­ры. Если квар­ти­ра боль­шая или сеть нуж­на в част­ном доме, ста­вят допол­ни­тель­ные роу­те­ры или повто­ри­те­ли сиг­на­ла. Они рас­ши­ря­ют зону сети и рас­пре­де­ля­ют нагруз­ку меж­ду собой.

Боль­шое вли­я­ние на ско­рость может ока­зы­вать пла­ни­ров­ка квар­ти­ры или мате­ри­ал стен. Если радио­вол­ны в прин­ци­пе пло­хо про­хо­дят сте­ны со сталь­ной арма­ту­рой, вай­фаю тоже будет тяже­ло. Впро­чем, всё зави­сит от кон­крет­ной арма­ту­ры и кон­крет­ной часто­ты вайфая.

Правда ли, что от вайфая может быть онкология или отставание в умственном развитии ребёнка?

Сей­час нау­ка счи­та­ет, что кон­крет­но от вай­фая ниче­го не будет: роу­те­ры дале­ко, в быто­вых усло­ви­ях вол­ны мало­мощ­ные. Но если поло­жить точ­ку досту­па про­мыш­лен­но­го клас­са под подуш­ку и так спать по 12 часов в день, то будет.

Если реши­те, что вай­фай вам всё-таки вре­ден, не забы­вай­те, что поми­мо вай­фая у вас в квар­ти­ре пол­но радио­устройств, а одна мик­ро­вол­нов­ка жарит так, как не сни­лось десят­кам вай­фай­ных точек досту­па. Так­же все ваши сосе­ди жарят вай­фа­ем во все стороны.

С дру­гой сто­ро­ны, если под­клю­чать свои ком­пью­те­ры к интер­не­ту через про­вод, ско­рость, ско­рее все­го, будет выше. Менее удоб­но, но зато быст­ро. Есть над чем подумать.

Что до умствен­но­го раз­ви­тия, то тут гораз­до боль­шую роль игра­ет не радио­сиг­нал, а каче­ство сай­тов, кото­рые ребё­нок посе­ща­ет. От «Кода» отста­ва­ния не будет. За дру­гих не ручаемся.