Was ist WiFi?

Seit seiner ersten Iteration im Jahr 1997 hat sich WiFi zum führenden technologischen Standard entwickelt, über den sich Geräte mit einem Netzwerk verbinden und auf das Internet zugreifen. WiFi (Umgangssprachlich in Deutschland oft WLAN genannt) basiert auf Radiowellen und drahtloser Technologie und ermöglicht seinen Nutzern ein hohes Maß an Mobilität und Flexibilität, wenn es um ihre Konnektivität geht. WiFi bietet jedoch mehr als nur die Verbindung eines Geräts mit einem Netzwerk. Alle Aspekte rund um die verschiedenen WiFi-Verbindungsarten, wie sie funktionieren und was der Unterschied zwischen WiFi und WLAN ist, beleuchten wir in diesem Artikel.

WiFi steht für „Wireless Fidelity“ und ist eine drahtlose Netzwerktechnologie, die es elektronischen Geräten ermöglicht, sich mittels Radiofrequenzen drahtlos mit einem Netzwerk zu verbinden. Die Abkürzung WLAN steht für „Wireless Local Area Network.

Bei den meisten drahtlosen Netzwerken fungieren Router als Dreh- und Angelpunkt: Sie senden die drahtlosen Signale oder WiFi-Frequenzen aus. Aufgrund ihrer Simplizität und einfachen Zugänglichkeit haben WiFi-Netzwerke in kurzer Zeit den Mainstream erobert und werden nun an den verschiedensten Orten eingesetzt – von kommerziellen Büros und Flughäfen bis hin zu Hotels, Cafés, Bibliotheken und anderen öffentlichen Orten. Dadurch kommen jedoch Sicherheitsbedenken auf, da es einigen öffentlichen Netzwerken an den notwendigen Cybersicherheitsmaßnahmen mangelt, sodass Hacker auf persönliche oder geheime Informationen zugreifen und diese stehlen können.

WiFi und WLAN werden häufig synonym verwendet, jedoch ist dies nicht ganz richtig, denn es besteht ein klarer Unterschied zwischen WLAN und WiFi. Beides sind drahtlose Netzwerke, jedoch ist WiFi nach bestimmten einheitlichen Standards zertifiziert. Jedes WiFi ist ein WLAN, aber nicht jedes WLAN ist ein WiFi.

Denn um eine effiziente und verlässliche Verbindung zu gewährleisten, hat das Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) einheitliche WLAN-Spezifikationen entwickelt, sogenannte IEEE-802.11-Protokolle. Zu den häufigsten Protokollen gehören 802.11a, 802.11b, 802.11g, 802.11n und 802.11ac, die alle jeweils eigene Parameter für den Frequenzbereich im Betriebszustand, die maximale Datenrate und spezielle Modulationstechniken besitzen. WiFi-Verbindungen nutzen eines dieser Protokolle.

Im deutschen Sprachgebrauch hat sich der Begriff WLAN umgangssprachlich durchgesetzt, wenn es um drahtlose Internetverbindungen geht, obwohl es einen Unterschied zwischen WLAN und WiFi gibt; im Ausland sagt man hingegen WiFi.

WiFi sendet Radiowellen auf verschiedenen Frequenzen, um drahtloses Internet und WLAN-Verbindungen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten bereitzustellen. Die Frequenzbereiche werden üblicherweise in 2,4 GHz, 5 GHz und 6 GHz unterteilt, wobei generell gilt: Je höher die WiFi-Frequenz, desto schneller ist das Internet. Je nach Ihren Bedürfnissen ist eine höhere Frequenz jedoch nicht immer besser. Niedrigere Frequenzen wie 2,4 GHz können größere Distanzen überwinden und bieten eine größere Spanne bei niedrigeren Geschwindigkeiten als 6 GHz, das zwar wiederum eine schnellere Geschwindigkeit und eine höhere Leistung bietet, aber nur kürzere Distanzen zurücklegen kann.

WiFi stellt eine wechselseitige Kommunikation zwischen einem Gerät und einem Router her. Wenn sich ein Gerät mit einem WiFi-Netzwerk verbinden will, sendet es eine Rundsendung, die auch als „Probe Request“ bezeichnet wird und die Umgebung nach verfügbaren Netzwerken scannt. Der Router oder „Access Point” empfängt die Anfrage und antwortet mit seiner eigenen Rundsendung, dem „Beacon“, bestehend aus dem Namen des Netzwerks (SSID), der Art von Verschlüsselung, die es nutzt (falls vorhanden), und der Signalstärke (RSSI). Dies sind wesentliche Elemente jeder WLAN-Verbindung.

Sobald ein Gerät den Beacon des Access Points empfängt, kann es sich mit dem Netzwerk verbinden, indem es eine Authentifizierungsanfrage sendet. Der Access Point verifiziert daraufhin die Zugangsdaten des Geräts (z.B. das WiFi-Passwort) und weist ihm eine IP-Adresse zu. Ab diesem Punkt ist das Gerät offiziell mit dem WiFi-Netzwerk verbunden. Es kann auf das Internet zugreifen, falls das Netzwerk an dieses angeschlossen ist, oder mit anderen Geräten im gleichen Netzwerk kommunizieren.

Die vier primären Arten von drahtlosen Netzwerken sind Wireless LAN (WLAN), Wireless MAN, Wireless PAN und Wireless WAN. Die WLAN Abkürzung steht für Wireless Local Area Network. Jede dieser Arten besitzt eigene Anforderungen an Frequenzbereiche und Konnektivität und kann für spezifische Anwendungen und Use Cases zum Einsatz kommen.

Wireless LAN (Local Area Network)

Wie oben erwähnt, ist Wireless LAN (WLAN) das wohl bekannteste und am weitesten verbreitete Netzwerk, das sowohl für kommerzielle Anwendungen als auch zuhause häufig zum Einsatz kommt – nämlich immer dann, wenn nur kleine Flächen abgedeckt werden sollen. Das WLAN ermöglicht normalerweise hohe Geschwindigkeiten, aber funktioniert nur über geringe Distanzen. Manchmal kommen deshalb mehrere Access Points zum Einsatz, um eine bestmögliche Abdeckung zu gewährleisten.

Wireless MAN (Metropolitan Area Network)

Wie das Wort „Metropolitan” schon andeutet, kommen MANs üblicherweise für Anwendungsfälle zum Einsatz, die eine größere Fläche abdecken müssen, wie den Campus einer Universität oder die gesamte Innenstadt. MANs bieten eine größere Reichweite, sind aber oft nicht so schnell wie WLANs.

Wireless PAN (Personal Area Network)

Dieses Netzwerk verbindet eine geringe Anzahl an Geräten in einem sehr kleinen Bereich, wie etwa in einem Raum oder medizinischen Geräten im Körper, die WiFi benötigen, um korrekt zu funktionieren. Es ist das Netzwerk der Wahl, wenn ein geringer Stromverbrauch und Konnektivität über geringe Distanzen gebraucht werden.

Wireless WAN (Wide Area Network)

Wireless WANs können lange Distanzen überwinden, weshalb es von den hier aufgeführten Netzwerken die größte Fläche abdecken kann. Es kommt dann zum Einsatz, wenn eine ganze Region, Bundesland oder Land verbunden werden soll. Anwendungsfälle sind Mobilfunknetze und Satellitenkommunikation. Oftmals werden dabei mehrere LANs und MANs miteinander integriert, um ein großflächiges Gebiet mit Internetzugang zu versorgen.

Über die allgemeinen Arten von drahtlosen Netzwerken, die oben erklärt sind, gibt es noch weitere Technologien, die bestimmte Formen von WiFi-Konnektivität ermöglichen. Am weitesten verbreitet sind Router/Wireline, mobile Hotspots/Jetpacks, LTE und 5G.

Wireline/Router

Diese Form von WiFi-Konnektivität kommt am häufigsten vor und nutzt eine drahtgebundene Verbindung, wie ein Kabelmodem oder eine Digital Subscriber Line (DSL), um Internetzugang herzustellen. Ein Router baut mithilfe dieser Verbindung ein drahtloses Netzwerk auf, mit dem sich Geräte verbinden können. Router ermöglichen, dass sich mehrere Geräte gleichzeitig mit dem Internet verbinden können, und sind deshalb für WLAN-Verbindungen in Unternehmen und zuhause beliebt.

Mobile Hotspot/Jetpack

Mit der Zunahme von Homeoffice gewinnen mobile Hotspots an Beliebtheit, da sie mobile Daten (typischerweise über ein Smartphone oder einen tragbaren Router) nutzen, um ein drahtloses Netzwerk zu teilen. Anders ausgedrückt fungiert das Smartphone wie eine Brücke, die es anderen Geräten erlaubt, sich über seine mobile Datenverbindung mit dem Internet zu verbinden. Auch wenn mobile Hotspots Risiken beinhalten und einen hohen Datenverbrauch haben, sind sie ungemein praktisch, wenn keine anderen Verbindungsoptionen zur Verfügung stehen.

LTE

LTE steht für „Long-Term Evolution” und ist ein Kommunikationsstandard für Hochgeschwindigkeitsdaten bei mobilen Telefonen und Datenterminals. Es erfordert einen speziellen LTE-Router, um Internetzugang über LTE zuhause herzustellen. Der Router verbindet sich mit einem Mobilfunknetzwerk wie 4G oder 5G und produziert ein WiFi-Signal, mit dem sich andere Geräte verbinden können. Der Vorteil von LTE ist ein schnellerer Datentransfer und geringere Latenz, wodurch das Netzwerk effizienter genutzt werden kann.

5G

5G stellt eine Weiterentwicklung von LTE dar und nutzt das 5G-Mobilfunknetzwerk, um eine Internetverbindung bereitzustellen. Diese Konnektivität erfordert spezielle 5G-kompatible Router oder ein 5G-fähiges Gerät, um das drahtlose Netzwerk herzustellen. 5G ist schneller und effizienter als 4G und bietet eine stabile Hochgeschwindigkeitsverbindung mit erheblich geringerer Latenz. Es ist derzeit die Option mit der besten Leistung, wenn es um Verbindungen mit mehreren Geräten und einem hohen Verbrauch geht, wie etwa für Gaming, Streaming oder die Unterstützung von Haushaltsautomatisierungstechnologien.

Öffentliche drahtlose Netzwerke wie in einem Café oder einer Bibliothek beinhalten Sicherheitsrisiken. Zu den häufigsten sicherheitsrelevanten Bedenken gehören:

• Piggybacking: Dies bezeichnet das Nutzen eines fremden drahtlosen Netzwerks ohne Erlaubnis. Auch wenn nicht alle damit schädliche Absichten verfolgen, kommt es durchaus vor, dass Angreifer diese Methode nutzen, um persönliche oder geschäftliche Informationen aufzuspüren und zu stehlen.
• Wardriving: Wardriving ist ähnlich wie Piggybacking und sucht nach WiFi-Netzwerken während der Fahrt mit einem Auto oder anderen Fahrzeugen mit einem Laptop oder einem Smartphone. Diese Methode ermöglicht es Angreifern, größere Bereiche zu durchsuchen und anfällige Netzwerke zu identifizieren, bei denen sensible Informationen gestohlen werden können.
• Falsche WiFi-Hotspots: Angreifer können absichtlich drahtlose Access Points einrichten, die legitime Netzwerke imitieren, damit Nutzer getäuscht werden und sich in das falsche Netzwerk einwählen. Daraufhin werden ihre sensiblen Informationen gestohlen. Falsche Hotspots sind normalerweise nicht passwortgeschützt, um es Nutzern einfacher zu machen, sich mit ihnen zu verbinden.
• File-Sharing: Wenn Sie diese Funktion nicht für die Arbeit oder zwischen vertrauenswürdigen Geräten verwenden, kann sie ein erhebliches Sicherheitsrisiko darstellen. Dabei werden Dokumente oder Medien zwischen mehreren Geräten auf dem gleichen Netzwerk ausgetauscht. Öffnen Sie File-Sharing-Programme niemals, wenn Ihr Gerät mit einem öffentlichen WiFi-Netzwerk verbunden ist.
• Malware und Ransomware: Bei Malware handelt es sich um schädliche Software-Programme, die ein Gerät infiltrieren und dann persönliche Informationen stehlen. Ransomware beschlagnahmt die Daten auf dem Gerät, bis ein Lösegeld gezahlt wird. Mittlerweile stellen Ransomware-Angriffe ein zunehmendes Problem in kommerziellen Umgebungen dar. Beide Bedrohungen können sich über WiFi-Netzwerke verbreiten und sowohl dem Gerät als auch den Besitzern einen erheblichen Schaden zufügen.
• Packet Sniffer: Diese speziellen Software-Tools, die häufig von Hackern genutzt werden, erfassen und analysieren Datenpakete, die durch ein Netzwerk gehen. Angreifer nutzen sie, um sensible Informationen wie Kreditkartennummern oder Passwörter zu Online-Banking-Accounts zu erkennen und zu extrahieren.

Dies sind nur einige der häufigeren WiFi-Sicherheitsbedenken. Die Cybersecurity & Infrastructure Security Agency listet weitere Sicherheitsrisiken und gibt Tipps, wie Sie diese bei Ihrem drahtlosen Netzwerk minimieren können.

Für weitere Informationen über Cybersicherheitslösungen, mit denen Sie Ihre WiFi-Netzwerke schützen können, wenden Sie sich gerne an Proofpoint.