無線LAN

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無線LAN（むせんらん）とは、無線通信を利用してデータの送受信を行うLANシステムのことである。

[編集] 概要

無線LANには、さまざまな方式があるが、主にIEEE802.11シリーズのものを言い、パソコンやPDA等において、一般的に利用される。

また、Wi-Fi（ワイファイ）とも呼ばれる事があるが、この名称は機器間の相互接続性などに関する業界団体の認定である（同章を参照）。

なお日本国内では、電波法に基づく小電力データ通信システムの無線局の無線設備とされるため、法令の基準に適合する機器および利用法による場合には、無線局免許が不要とされる。その代わり、免許を受けて運用される無線局からの有害な混信に対して、異議・排除を申し立てる権利はない。

日本をはじめ、世界的に良く使われる無線LAN規格であるIEEE802.11b/gの場合、電子レンジとほぼ周波数が同じなため（2450メガヘルツのISMバンドと呼ばれる周波数）、電子レンジの使用時に干渉を受けやすい。また、近距離に複数の機器（アクセスポイント等）を設置すると、チャネル相互干渉によりスループット低下などの影響を受ける。

無線LANの普及以前はIrDA（赤外線通信）がケーブルレス通信の主な手段であったが、こちらは一対一のファイル交換が主な用途（プロトコル上の実装）であったため、大部分のノートパソコンに搭載されたがあまり活用されなかった。

無線LANの一般化に伴い、無線LANアクセスポイントの機能は段階的に進化し、高機能化が進んできた。

しかし、無線特性上、企業向けなどの大規模構成時には機器を多数設置することが必要なことから、家庭向けの高機能な単体機器では管理・メンテナンス性や耐障害性等の問題が生じる。そのため、無線LANスイッチ（無線LANコントローラ）を使用して集中管理を行い、無線LANアクセスポイントは極力シンプルな設計のもの（シンアクセスポイント）を利用するという流れへ変わりつつある。

[編集] 各種方式

[編集] IEEE802.11シリーズ

IEEE 802.11 - 2.4GHz帯。最初期の低速（2Mbps）タイプ。あまり普及しなかった。
IEEE802.11a - 5.15~5.35GHz帯。OFDM変調を使用している。日本国外で主流の高速（54Mbps）タイプ。実測値では802.11gより高速であるほか、親機同士での干渉が起きにくい。日本では電波法による制約（屋外での利用が禁止されている）があり、あまり使用されていなかったが、現在、多くの無線ルーター等で採用が始まっている。
当初は5.15~5.25GHz帯を4つのチャネルに区切り、各チャネルをch34,38,42,46としていた（これをJ52と呼ぶ）。しかし使用できるチャネル数が少ないのが欠点であった。それは同帯域を気象用のレーダーが使用するためで、屋外での利用が禁止されている要因でもある。
その後2005年5月16日に総務省の「電波法施行規則の一部を改正する省令」が施行され、5.25～5.35GHz帯が使用できるようになり、同帯域を4チャネルに分割し各チャネルをch52,56,60,64（これら4チャネルをW53と呼ぶ）とすることで使用チャネル数は増えた。しかし気象用のレーダーが使用する帯域は変わらないため、レーダーの電波を検知した場合は直ちにそのチャネルの使用を止める等の仕様が盛り込まれている。あわせてこの帯域を使用するにあたり5.15~5.25GHz帯でのチャネルを10MHzずつずらす必要がある。新しいチャネルはch36,40,44,48となり、これらをW52と呼ぶ。またW52,W53に対応した帯域を新IEEE802.11aと呼ぶことがある。
W52への対応はソフトウェアの更新のみで対応できるが、親機は更新するとW52のみになりJ52へ戻すことはできない（子機は更新後も使用可能）。J52の使用条件は従来と変わらず使用期限も特に定められてはいない（ただしJ52が使用できる機器の販売は2008年5月まで）ので、W52へのアップデートには注意が必要になる。

IEEE802.11b - 2.4GHz帯。DSSS変調を使用している。初期の低速（11Mbps）タイプ。周波帯が家庭用電気機器（特に電子レンジ）に影響されやすいほか、前記の通り同形式を使う他の親機との干渉が生じやすい。これは使用帯域を13のチャネルに分けて使用し（各チャネルをch1～13と呼ぶ）、チャネル間のギャップが5MHzしかないためである。一方無線LAN機器の通信には使用チャネルの前後11MHzずつ使用する。従って複数の親機を隣接して使用する場合は最低でも5チャネル分間をおく必要がある。

IEEE802.11g - 2.4GHz帯。OFDM変調を使用しているがIEEE802.11bとの互換性を持たせている。日本で主流の高速（54Mbps）タイプ。チャネル数はIEEE802.11bと同じであるため干渉などが生じやすい。

IEEE802.11n - 2007年後半策定予定。MIMOを使用して実効速度100Mbps超を目指している。

IEEE802.11j - IEEE802.11aを日本の電波法に合わせ修正（電波法改正による一部周波数の屋外利用が可能になったことなどへの対応）した規格。

このシリーズは、アップルコンピュータが1999年頃からAirPort(日本では商標の関係上AirMac)という製品名で自社のiBookやPowerBookなどに導入し始めた。また、日本では2002年頃から、ノートパソコンに標準搭載されるようになったり、標準搭載していない機種に対して、PCカードやUSBタイプ、LAN接続タイプの接続装置（あるいはアクセスポイントやアクセスポイント内蔵のルータとのセット）が販売されるようになっている。

規格としては初期のものはIEEE802.11bであったが、2005年現在では、IEEE802.11g（IEEE802.11b上位互換）を搭載したものが殆どで、IEEE802.11aおよび11g両対応の製品も増えている。尚、AirMacはIEEE802.11bとIEEE802.11gには対応しているが、2006年1月以降発売の機種ではIEEE802.11aに非公式に対応している。11aと11b/gの同時通信を行う機種もある。

[編集] IEEE802.15シリーズ

Bluetooth(IEEE802.15.1) - モバイル機器向け。
Ultra Wideband(UWB、IEEE802.15.3a)
Zig Bee(IEEE802.15.4)

なお、IEEE802.15シリーズを無線PAN(WPAN:Wireless Personal Area Network)と分類する事もある。

[編集] Wi-Fi

通信規格であるIEEE802.11シリーズとは別に、「Wi-Fi Alliance」と言う米国の業界団体が、機器間の相互接続性ほかについて認定（Wi-Fi Certified）した無線LAN機器を、特にWi-Fi（ワイファイ、Wireless Fidelity）と呼ぶ。WiFi などとも表記される。基準を満たした無線LANカードにロゴが貼り付けられているが、最近では携帯ゲーム機等にも搭載されている。

[編集] 携帯ゲームとWi-Fi

ニンテンドーWi-Fi（ニンテンドーWi-Fi USBコネクタも参照されたし）

現在、任天堂がニンテンドーWi-Fiコネクションというサービス名で「おいでよどうぶつの森」や、「マリオカートDS」｢ポケットモンスターダイヤモンド・パール」｢遊戯王デュエルモンスターズGX SPIRIT SUMMONER (コナミデジタルエンタテインメント)」といったWi-Fiを利用したゲームが多数開発され運用されている。

これは、全国の家電量販店、総合スーパー、玩具店などに設置されている、ニンテンドーWi-FiステーションもしくはFREESPOTを利用するか、自宅などの無線LANを利用するか、別売のWi-FiUSBコネクタを購入し自宅のパソコンにこれを接続する事で、日本だけでなく北米、欧州の人たちとも対戦やコミュニケーションが可能になるサービスである。

またニンテンドーWi-Fiステーションは現在のところDSステーションを兼ねていて、接続したDSにゲームの体験版や追加データ、修正プログラムなどを無線で配布するサービス、「すれちがい通信」の中継基地機能によるリレー形式のデータ通信サービスなどが平行して行われている。

Wi-Fi USBコネクタに対応するOSがWindowsXPのみである事や、回線がブロードバンドに限られている事、Wi-FiUSBコネクタがネットワークに認証してもらう必要があるため、USBコネクターは通常ネット専売商品である。これは、扱い方を良く知らない人が間違って購入してしまわないためである（どうしても使いたい人は、無線LANを導入・利用するか、ニンテンドーWi-FiステーションやFREESPOTのある場所に行けば、何の設定もなく接続することが可能）。現在は一部、店頭で扱う店舗（主に大型店）などが存在する。

プレイステーションスポット

PlayStation Spot(プレイステーションスポット)とは、複数台数のPSPに無線LANで体験版等のゲームデータを同時に配布（ゲームシェアリング）することが可能なエリアの総称。プレイステーションスポットによってゲームの体験版等をダウンロードして利用できる。現在、銀座プレイステーションを拠点として全国の家電量販店、総合スーパー、玩具店などに実験機設置を展開している。また、接続したPSPへのファームウェアアップデート機能も備えており、WebブラウザやAOSSモジュールなど各種機能を追加することが可能。

ただし、ダウンロードしたゲームをメモリースティックに保存することはできない。また、現在のところプレイステーションスポット自体にはネットワーク中継機能が付いていないため、ニンテンドーWi-Fiステーションのようにネットワークを経由して他プレイヤーと対戦ゲームをすることはできない。

[編集] 搭載無線LANのセキュリティー上の脆弱性

ニンテンドーDS

DSに搭載されている無線LANは後述のTKIP等に対応しておらず、DSでネットワーク通信を行うために、アクセスポイント等のセキュリティーレベルを落としてしまうとAirSnort等のクラックソフトによって暗号化鍵が解読されてしまう可能性がある。

上記の問題が発生しないのはニンテンドーWi-FiUSBコネクタを利用しての接続時（通信に任天堂独自プロトコルを使用しているため）のみ。

PSPはアップデートによりWEP以外にも対応できる。2005年現在の時点でアップデートによりWEPからAESまで対応することができるようになっている。

[編集] 無線LANの各種機能

インフラストラクチャモード・アドホックモード : アクセスポイントを参照。
SSID(Service Set ID)・ESSID(Extended SSID) : 無線LAN接続のグループ分けを行うID。認証にも使用される。最大32文字までの英数字が設定できる。アクセスポイントとクライアントの設定を合致させないと接続できない。逆に設定なしにすれば誰でも接続可能になるが、フリースポット等の公衆無料接続サービスを提供する場合以外では、セキュリティ面から利用されない。

無線LANの高速化技術（圧縮・プロトコル最適化等）として「SuperAG」「SuperG」が、到達エリア拡大技術として「XR (:eXtended Range)」がある（いずれも米Atheros Communicationsの商標）。

[編集] 無線LANとセキュリティ

電波を利用するため、アクセスポイントの近くにいれば、誰でも通信を傍受できる可能性がある。また、適切なアクセス制限（指定MACアドレス以外からのアクセス遮断やESSID通知の停止など）を行わなかったり、故意にアクセス制御を破ることにより、無線LANで構築したネットワークに侵入できる可能性もある。したがって、外部への情報の流出を避けるために、何らかのセキュリティ対策が必要である。セキュリティ技術としては主にWEP(Wired Equivalent Privacy)が普及している（秘密鍵長は64bit、128bitがある）。WEPはIEEE（米国電気電子学会）が策定した、無線LANのセキュリティ規格である。

しかしWEPの暗号化方式には、一定の条件下で暗号解読が可能になってしまうという脆弱性があることが発見された。そのため2001年の4月からIEEE802.11iという無線LANのセキュリティ規格が新たに検討され始めた。

ところがIEEE802.11iの策定は遅々として進まなかったため、無線LANベンダの業界団体であるWi-Fi Allianceは2002年10月に、WPA（Wi-fi Protected Access）という無線LANセキュリティの民間規格を発表した。これはIEEE802.11iの策定中草案を元にしたものである。

WPAでは、WEPで脆弱性を指摘されていた暗号化方式に改良が加えられたほか、RADIUS認証サーバを使った認証方式（IEEE802.1x）がオプションとして付け加えられた。 WPAの暗号化方式であるTKIPでは、WEPと同じRC4という暗号アルゴリズムを使用するが、暗号鍵を一定時間おきに変更することで脆弱性を克服している。

しかし、WPAにおいても、家庭向けやSOHOで利用される認証方式であるWPA-PSK(Pre Shared Key)モードで、わずかなパケットを傍受することにより、辞書攻撃と言われる攻撃が可能な、認証上の脆弱性が発見されている。これを防止するため、事前共有鍵は21文字以上のパスフレーズか、96bit以上（可能であれば128bit以上）の乱数とする、または、予め任意に設定した認証試行回数やロック時間によるロック機能を活用することが望ましい。なお、PSKとは、認証と暗号鍵の生成に外部のサーバー(RADIUS)を使わないモードを指す。

IEEE802.11i規格は2004年7月になってようやく、正式版として発表された。その内容はWPAをカバーしつつ、新たに暗号アルゴリズムAESへの対応を付け加えたものとなっている。それを受けてWi-Fi AllicanceはWPA2というWPAの改良規格を発表した。結果的に、WPA2はほぼIEEE802.11iに準拠しており、両者はWPAと上位互換性のあるスーパーセット規格、という位置付けとなっている。

なお、日本においては無線LANの通信は電気通信事業法や電波法で保護されており、通信内容の窃用は電波法第59条に違反する可能性がある。さらに、クラッキング等の手法により、セキュリティで保護されたネットワークに不正に侵入した場合は、不正アクセス行為の禁止等に関する法律第3条に違反する場合がある。　

しかし、設定ミス等により、または機器自体にセキュリティ機能が装備されていないため、セキュリティで保護されていない無線LANもかなりの数が存在すると言われる。そのようなアクセスポイントを、詐欺やサーバ攻撃のための踏み台として悪用する目的で、車両にアンテナ等を搭載し、セキュリティ保護が掛かっていない無線LANの電波を探知して回り、発見次第、そのアクセスポイントを道路上から悪用する攻撃手法がある。これはウォー・ドライビングと呼ばれる。

これはセキュリティが掛かっていない無線LANを利用しているため、単にインターネットに接続するだけのいわゆるタダ乗り自体は不正アクセス行為に該当しない場合が多い（対象となるサーバを攻撃など不正利用する行為は不正アクセス行為等その他の犯罪となる）。また、近年ではFREESPOTの急速な普及により、誰しもが労せずして匿名でのアクセスが可能となったため、このウォー・ドライビングという手法は過去のものとなった観もある。

[編集] 公衆無線LAN

アクセスポイントへの接続を、公衆に提供し、インターネットへの接続手段を提供するサービスを、公衆無線LANと言う。公衆無線LANには、ホットスポットや、FREESPOTなどがある。詳細はこれらの項目を参照。

[編集] 関連項目

[編集] 外部リンク

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