無線 LAN（WPA2・WPA3・CSMA/CA）

暗号化の方式

WPA2 と WPA3 には，認証のしかたで2つの形があります。 Personal（PSK）は，アクセスポイントと端末に同じパスワード（事前共有鍵）を設定し，それを知っている端末だけを接続させます。家庭や小さな事務所向けです。 Enterpriseは，IEEE 802.1X に沿って利用者を一人ずつ認証し，暗号化の鍵を利用者ごとに動的に配ります。企業向けです。

公開セミナーのように参加者が毎回変わる場で PSK を使うなら，事前共有鍵をセミナーごとに変えます。変えないと，前の回の参加者も接続できてしまいます。

IEEE 802.1X と RADIUS

IEEE 802.1X は，アクセスポイントが EAP を使って利用者（クライアント）を認証する枠組みです。 アクセスポイントが認証の窓口（オーセンティケータ）になり，利用者の情報を管理する RADIUS サーバに問い合わせます。 このためアクセスポイントには，オーセンティケータと RADIUS クライアントの機能を持たせます。 アクセスポイントが何台あっても，利用者の情報は RADIUS サーバの1か所で管理できます。仕組みは IEEE 802.1X・RADIUS のページにあります。

規格と周波数帯

2.4 GHz 帯は免許なしで使える帯域で，Bluetooth や電子レンジとも重なるため，電波が干渉しやすい帯域です。 ネットワークの名前の SSID は最長32オクテットで，端末が接続するアクセスポイントを選ぶのに使います。 SSID を隠したり，MAC アドレスで接続を制限したりするだけでは，盗聴や成りすましは防げません。

CSMA/CA と隠れ端末問題

有線の LAN（CSMA/CD）は，送信しながら衝突を検出できます。無線では，自分が送信している間はほかの電波を聞き取れないので，衝突を検出できません。 そこで無線 LAN は CSMA/CA（衝突回避）を使います。電波が空いているのを確かめたうえで，さらにランダムな時間待ってから送信し， 受信した側は確認応答（ACK）を返します。ACK が返ってこなければ，衝突したとみなして送り直します。 どちらも「キャリア信号を検出し，データの送信を制御する」点は共通です。

隠れ端末問題は，2台の端末がどちらもアクセスポイントとは通信できるのに，互いの電波は届かない状況で起きます。 相手が送信中だと気づけないので，同時に送ってアクセスポイントで衝突しやすくなります。 送信の前に RTS・CTS という短い信号をやり取りして，送信の権利を予約する対策があります。

試験での問われ方

当サイトが収録している科目A（午前）の問題のうち，無線 LAN・WPA・SSID・CSMA/CA などの語が出てくるのは56問です。 型ごとに数えると次のとおりです。

• 暗号化とセキュリティ方式（20問）。いちばん多い型です。Enterprise の説明（「WPA3-Enterprise は，IEEE 802.1X の規格に沿った利用者認証及び動的に配布される暗号化鍵を用いた暗号化通信を実装するための規格である。」など，WPA2 を含めて8問）， WPA2 で使う暗号化アルゴリズム（AES，4問），WPA2 の特徴（CCMP，3問），Enhanced Open（2問），WPA2-PSK の機能， 公開セミナーや公衆無線 LAN での不正接続の防止です。
• IEEE 802.1X と RADIUS（14問）。アクセスポイントに持たせる機能（「アクセスポイントには IEEE 802.1X のオーセンティケータを実装し，かつ，RADIUS クライアントの機能をもたせる。」など8問）， IEEE 802.1X が定めているもの（「アクセスポイントが EAP を使用して，クライアントを認証する枠組み」など4問）， レイヤ2スイッチや無線 LAN アクセスポイントで接続を許可する仕組み（認証 VLAN，2問）です。
• 規格と周波数帯（10問）。IEEE 802.11n と 802.11ac の周波数帯（4問），SSID の説明（2問）， Bluetooth と周波数帯が重なる規格，免許の要らない 2.4 GHz 帯，IEEE 802.11n のチャネル幅，802.11b と 802.11g の混在です。
• アクセス制御の方式（8問）。IEEE 802.11 で採用されているアクセス制御方式（CSMA/CA，4問）， CSMA/CA と CSMA/CD に共通する CSMA 方式（「キャリア信号を検出し，データの送信を制御する。」，3問），隠れ端末問題です。
• そのほか（4問）。プライバシーセパレータ機能（「同じアクセスポイントに無線で接続している機器同士の通信を禁止する。」など2問）と， 家庭の無線 LAN ルータで期待できる効果（IP マスカレードによる侵入の防止，2問）です。

出題された過去問（56問）

リンク先の年度ページで，問題と解説を読めます。

関連する用語

IEEE 802.1X・RADIUS（ネットワークの利用者認証）　CSMA/CD・CSMA/CA　共通鍵暗号と公開鍵暗号