MAPA DE CONOCIMIENTO DE LAS TICS

Transcripción

1 Observatorio Industrial del Sector de la Electrónica, Tecnologías de la Información y Telecomunicaciones MAPA DE CONOCIMIENTO DE LAS TICS Borrador 1.9 Versión final FECHA: 20/12/2007 MAPA DE CONOCIMIENTO DE LAS TICS 1/55

2 INDICE INDICE INTRODUCCIÓN Objetivo y alcance Definición de los subsectores analizados Abreviaturas y acrónimos Referencias Estructura del documento METODOLOGÍA Metodología MAPA DE CONOCIMIENTO POR SUBSECTORES Comunicaciones móviles Redes inalámbricas G Seguridad de las tecnologías de la información y las comunicaciones Autenticación, Control de Acceso Sistemas de Pago Software y Servicios Desarrollo de software Seguridad Análisis forense Tecnologías de la Información aplicadas al sector de la Logística y Transporte Localización Integración de Sistemas LISTADOS MAPA DE CONOCIMIENTO DE LAS TICS 2/55

3 1 INTRODUCCIÓN. 1.1 Objetivo y alcance. El objetivo de este documento es recoger el conocimiento tecnológico del sector de Electrónica, Informática y Telecomunicaciones, mediante la agrupación de tecnologías más representativas y su relación con el sector. Este documento se encuentra enmarcado dentro del proyecto Mapa del Conocimiento de las TICs y se ha partido de la Nomenclatura del Subsector, documento que contiene los términos, productos y servicios más representativos del sector. A partir del mismo se han seleccionado una serie de términos o conceptos principales y se ha profundizado en busca de las tecnologías claves para su desarrollo y evolución de forma que las empresas puedan disponer de referencias que les permitan posicionarse e identificar su situación en el ámbito tecnológico. Finalmente se han buscado las empresas más punteras en cada una y los Centros Tecnológicos que trabajan y proporcionan dichas tecnologías para que las empresas del sector dispongan de la información necesaria para mejorar sus actividades de I + D + i y mejorar su competitividad. Dado que el sector de las TICs es amplio y su campo de aplicación aún mayor se ha limitado el alcance del proyecto al estudio de una serie de empresas y campos de aplicación. El criterio que se ha seguido para recortar el alcance (ya en el documento de Nomenclaturas del Subsector ha sido la agrupación de empresas que constituyen las Plataformas Tecnológicas y, de todas ellas, se han elegido cuatro: emov, esec, INES y Logistop, ésta última no directamente relacionada con el sector, pero sí con un amplio consumo de tecnologías del mismo. A su vez, dado el gran número de términos y conceptos encontrados en la nomenclatura, se ha realizado una selección de los más importantes o representativos del sector para continuar con el mapa del conocimiento. 1.2 Definición de los subsectores analizados. Las Plataformas Tecnológicas Españolas son grupos o agrupaciones de entidades compuestos por todos los actores interesados en un determinado área o sector concreto. Son grupos abiertos, permitiendo la inclusión de nuevos participantes relevantes en cualquier momento y liderados por la industria. El objetivo principal es la definición de una Agenda Estratégica de Investigación sobre temas estratégicamente importantes para el grupo que fomenten la I+D y la competitividad del sector. De las plataformas existentes se han seleccionado 4 de ellas, 3 directamente relacionadas con el sector las TICs como son emov, esec e INES y otra relacionada con la logística y el transporte como es Logistop. MAPA DE CONOCIMIENTO DE LAS TICS 3/55

4 emov, Plataforma Tecnológica Española de Comunicaciones Inalámbricas, engloba a un amplio abanico de organizaciones (más de 120 a finales del 2006), relacionadas con los sistemas móviles e inalámbricos, y entre otras está compuesto por: proveedores de tecnología, fabricantes de sistemas y equipos, proveedores de soluciones software específicas de telecomunicaciones, operadores, empresas de servicios (ingenierías, integradores, desarrolladoras de aplicaciones, distribuidores e instaladores), laboratorios e instituciones específicamente relacionados con el sector, centros tecnológicos, universidades y entes promotores (tal y como se describe en su agenda estratégica). esec, Plataforma Tecnológica Española de Tecnologías para la Seguridad y Confianza, está compuesta por los actores (más de 130 organizaciones a finales del 2006) relevantes de la investigación en tecnologías de la información aplicadas al sector de la Seguridad y reúne a empresas, asociaciones, universidades y centros tecnológicos. INES, Iniciativa Española de Software y Servicios, es la Plataforma Tecnológica Española en el área los Sistemas y Servicios Software y constituye una red de cooperación científico-tecnológica integrada por los agentes tecnológicos relevantes del área (empresas, universidades, centros tecnológicos, etc.), compuesta por 110 organizaciones. Logistop es la Plataforma Tecnológica Española en el área de la Logística Integral y constituye una red de cooperación científico-tecnológica integrada por los distintos agentes del sistema español de Ciencia-Tecnología-Empresa que se encuentran trabajando directa o indirectamente en el ámbito de la logística integral. 1.3 Abreviaturas y acrónimos. CNAE FEDIT Clasificación Nacional de Actividades Económicas Federación Española de Entidades de Innovación y Tecnología 1.4 Referencias. AEI emov: Agenda Estratégica de Investigación PLATAFORMA ESPAÑOLA DE COMUNICACIONES INALÁMBRICAS (emov) AEI esec: Agenda Estratégica de Investigación PLATAFORMA TECNOLÓGICA ESPAÑOLA DE TECNOLOGÍAS PARA SEGURIDAD Y CONFIANZA (esec) AEI INES: Agenda de Investigación Estratégica de la Visión 2020: Plataforma INES. Documento Visión Estratégica 2020 de la Logística Integral en España. Logistop. Nomenclaturas: Documento Mapa del conocimiento de las TICS. Nomenclatura del Subsector. Se hace referencia a los documentos que se mencionan en el documento. MAPA DE CONOCIMIENTO DE LAS TICS 4/55

5 1.5 Estructura del documento. En el capítulo 1 Introducción, se describe el objetivo y el alcance del documento. También se detalla una pequeña definición de los subsectores o grupo de empresas en las que se centra el documento. Finalmente se da una relación de abreviaturas y acrónimos que sirvan de ayuda en la lectura del documento, así como la lista de las principales referencias de los documentos aplicables y referidos a lo largo del documento y que han servido de base documental para la realización del mismo. En el capítulo 2 Metodología, se describe la metodología que se ha seguido para la elaboración del documento así como unas referencias a los intentos anteriores y otras fuentes relacionadas. El capítulo 3 Mapa de Conocimiento, recoge el mapa obtenido separado por los conceptos que han servido de segmentación al estudio. Finalmente el capítulo 4 Listados, recoge un listado de los principales Centros Tecnológicos que están trabajando en las tecnologías mencionadas en el capítulo anterior. 2 METODOLOGÍA. 2.1 Metodología. En este apartado se recogen los pasos que se han seguido para obtener los resultados expuestos en el documento. Como ya se ha comentado anteriormente, se ha limitado al estudio de las actividades agrupadas en 4 plataformas tecnológicas. Una vez obtenido en documento de las Nomenclaturas, se ha observado que existen muchos términos que aparecen en común en las empresas asociadas a las distintas plataformas. Esto es normal ya que muchas de ellas pertenecen a varias de ellas y los temas relacionados con las TICs son de aplicación directa en muchos de ellos. A continuación se ha seleccionado una serie de términos, servicios o productos y se ha iniciado la búsqueda de las tecnologías asociadas o de base, formando los primeros niveles del mapa. Posteriormente se han buscado las empresas más representativas (siguiendo el criterio del número de patentes relacionadas) y se ha profundizado, hasta completar el mapa. Finalmente se han seleccionado los centros que están trabajando actualmente en las tecnologías más representativas o bien en las tecnologías de la información en general. Toda la información se ha introducido en una primera versión del documento que se ha circulado entre los miembros del equipo de trabajo para su revisión y aprobación definitiva. MAPA DE CONOCIMIENTO DE LAS TICS 5/55

6 3 MAPA DE CONOCIMIENTO POR SUBSECTORES. A partir de los distintos términos y conceptos definidos en la nomenclatura asociados a cada una de las plataformas estudiadas, se ha seleccionado un subgrupo de cada una de ellas para profundizar en la definición de las tecnologías asociadas y por lo tanto del mapa del conocimiento. Dado que el número de términos es amplio y las tecnologías asociadas también, se han seleccionado varias ramas del gran árbol para acotar el alcance del proyecto. El criterio que se ha seguido para la selección ha sido por una parte su aparición en varios de los subsectores analizados o bien la representación, uso o relación directa con el subsector. 3.1 Comunicaciones móviles. Para el caso de las Comunicaciones Móviles se han seleccionado: Redes inalámbricas. 3G Redes inalámbricas. En todos los documentos y bibliografías consultadas para la realización de este trabajo siempre ha estado presente, de una u otra forma, el concepto de red. Este concepto es muy amplio, casi inabarcable, pero dada la importancia del mismo, hemos decidido seleccionar para este punto en concreto la subdivisión que abarca las redes inalámbricas para intentar reflejar lo mejor posible las distintas tecnologías y términos que las forman. Una primera clasificación que podemos hacer de las redes inalámbricas es según su modo de funcionamiento. En este caso, sólo tenemos dos posibilidades: Ad-Hoc: Punto a punto. Interconexión directa entre dos dispositivos. Infraestructura: Existe un punto de acceso que conecta dispositivos de comunicación inalámbrica entre sí para formar la red. Para entender los distintos estándares y tecnologías relativos a las redes inalámbricas, lo mejor es estudiarlas clasificadas por tamaño, entendiendo por tamaño la distancia de cobertura que ofrece cada una de ellas. De esta forma tenemos cuatro grupos distintos: WPAN: Wireless Personal Area Network. Red inalámbrica de área personal. Redes que alcanzan unos pocos metros y normalmente son utilizadas para uso personal. WLAN: Wireless Local Area Network. Red inalámbrica de área local. La extensión de estas redes está limitada a un edificio o a un entorno de pocos kilómetros. Normalmente se usa para interconectar ordenadores y estaciones de trabajo en oficinas, fábricas, etc. con el fin de compartir los recursos e intercambiar datos y aplicaciones. MAPA DE CONOCIMIENTO DE LAS TICS 6/55

7 WMAN: Wireless Metropolitan Area Network. Red inalámbrica de área metropolitana. Las redes metropolitanas son una evolución del concepto de las locales (LAN). Con las MAN se cubren áreas mayores que no tienen por qué limitarse a un entorno metropolitano, si no que pueden llegar a una cobertura regional. WWAN: Wireless Wide Area Network. Red inalámbrica de área extensa. Generalmente es la forma de denominar a las redes inalámbricas que utilizan las tecnologías de las redes celulares (GSM, UMTS, etc.) para transferir datos. Al final de este apartado se incluye un pequeño esquema en el que podemos ver todas las tecnologías que se tratan siguiendo esta clasificación Redes WPAN. Empezamos este apartado hablando de IrDA (Infrared Data Association), que define un estándar físico para la transmisión y recepción de datos usando rayos infrarrojos. Con éstos se permite la conexión entre dos dispositivos, es decir, conexión punto a punto no permitiendo las conexiones punto a multipunto, que cuentan con leds de infrarrojos y que tienen visión directa entre ellos. Precisamente éste es el mayor problema de estas redes, no siempre es posible, o cómoda, la visión directa entre los dispositivos. Principalmente se usa para intercambio de datos, entre dispositivos móviles ya que su velocidad se encuentra entre1 y 2 Mbps (en la mayoría de los dispositivos, aunque se puede alcanzar hasta 10 Mbps), la cantidad de datos a enviar/recibir no es muy grande y la distancia de alcance es típicamente del orden de 1m, pero se puede llegar hasta más de 10m. Dentro de las WPAN también se encuentra RFID (Radio Frequency IDentification o identificación por radiofrecuencia, en español), que es un método de identificación automática. Este sistema de almacenamiento y recuperación de datos remoto está basado en el uso de etiquetas o tags RFID. Dependiendo del rango de frecuencias que use el sistema RFID puede considerarse de baja frecuencia (de 125 a KHz), de alta frecuencia (13,56 MHz), de frecuencia ultraelevada -UHF- (de 868 a 956 MHz) o de microondas (2,45 GHz). Aunque hay diferentes tipos de etiquetas RFID, todas tienen en común que son pequeños dispositivos que pueden adherirse a productos, animales o personas, y que generan señales de radiofrecuencia con los datos del objeto al que va relacionado. Estas señales son captadas por los lectores RFID que pasan la información a la aplicación correspondiente. MAPA DE CONOCIMIENTO DE LAS TICS 7/55

8 Uno de los bloques con más peso de las WPANs es la familia de estándares surgidos del decimoquinto grupo de trabajo del IEEE 802, el IEEE cuyo ámbito son las redes inalámbricas de área personal. Dentro de este grupo destacamos las tecnologías IEEE , la IEEE y la IEEE Las diferencias entre ellas son básicamente la frecuencia de operación, la velocidad máxima de transferencia de datos, la distancia de alcance, aunque lo normal es que se encuentre entre 10 y 20 metros, y el consumo. A continuación se detallan brevemente las características de cada uno de ellos: De IEEE podemos destacar que tiene un alcance de 10m, aunque si se aumenta el consumo puede llegar hasta 100m. La frecuencia de trabajo es de 2.4 GHz y tiene bajo coste y bajo consumo de potencia. Además, permite la creación de pequeñas redes (hasta 8 dispositivos). Este estándar está basado en las especificaciones de la fundación Bluetooth v1.1. o Wibree es una adaptación de Bluetooth todavía en desarrollo, puesta en marcha por Nokia en 2006 para dar cobertura a determinados escenarios que las tecnologías actuales no contemplan (pequeños dispositivos con pilas de botón, por ejemplo). Es totalmente compatible con Bluetooth (surge para complementarla, no como competencia). La frecuencia de trabajo es 2.4 GHz, la tasa de transmisión es de 1 Mbps y el consumo de potencia es menor que Bluetooth, de hecho, se habla de Wibree como una tecnología Bluetooth de consumo ultra bajo (ultra low power consumption Bluetooth). HR-WPAN (High Rate WPAN). Es el grupo de trabajo de IEEE que se dedica a desarrollar los estándares y tecnologías para las redes inalámbricas de área personal de alta velocidad. Dentro de este grupo está el subgrupo IEEE a, que desarrollaba estándar a nivel físico para alcanzar velocidades de entre 40 a 600 Mbps en frecuencias comprendidas entre 3.1 GHz y 10.6 GHz, pero que de momento se encuentra paralizado y el IEEE b que desarrolla estándares para redes inalámbricas de área personal de alta velocidad a nivel MAC (Control de Acceso al Medio). El grupo IEEE , LR-WPAN (Low Rate WPAN), está desarrollando estándares para comunicaciones en redes inalámbricas con bajas tasas de transferencia pensadas para dispositivos con baterías con duración de varios meses o años, por lo que se necesita un estándar de muy bajo consumo. Dentro de este grupo se encuentra IEEE a, que se encarga de desarrollar el estándar a nivel físico y el subgrupo IEEE b que desarrolla especificaciones de seguridad. Basado en este estándar se ha desarrollado ZigBee, que es un protocolo de comunicaciones inalámbrico pensado para la domótica (automatización del hogar) y para la monitorización y control de procesos industriales. El alcance de ZigBee se encuentra entre 10 y 75m, se puede crear una red de hasta dispositivos y tiene un muy bajo consumo eléctrico. La velocidad alcanzada depende de la frecuencia de trabajo y se puede ver la relación entre estas en la siguiente tabla: ZigBee (IEEE ) Frecuencia Nº de canales Velocidad por canal 868 MHz 1 20 Kbps 915 MHz Kbps 2.4 GHz Kbps MAPA DE CONOCIMIENTO DE LAS TICS 8/55

9 Redes WLAN. Dentro de esta categoría, los estándares más extendidos son los desarrollados por el grupo de trabajo IEEE , también conocido como Wi-Fi (Wireless Fidelity). Wi-Fi es un conjunto de estándares para la comunicación de ordenadores en redes inalámbricas de área local a las frecuencias de 2.4 y 5 GHz con un alcance de entre 100 y 150m (considerando aire libre). Pasamos a detallar algunos de los estándares de este conjunto, los considerados más importantes, ya sea por ser los que más aceptación han tenido o por ser los que mayor proyección de futuro tienen: IEEE a. La velocidad de transferencia de datos es de 54 Mbps y trabaja a una frecuencia de 5 GHz. A dicha frecuencia, las ondas son absorbidas rápidamente por los cuerpos sólidos, por lo que el alcance efectivo es mucho menor (la misma sala, prácticamente). Se puede configurar una red de hasta 64 usuarios. Siempre que no haya obstáculos que absorban las ondas, se puede aumentar hasta 300m el alcance de estas redes a costa de rebajar la velocidad de transmisión hasta 6 Mbps. IEEE b. Es el estándar más extendido actualmente de toda la familia. Opera a una frecuencia de 2.4 GHz y la velocidad de transmisión máxima teórica es de 11 Mbps. El alcance medio en interiores ronda los 35 metros, y presenta el problema de las interferencias en la frecuencia de operación, ya que es la misma que otras tecnologías como Bluetooth, y de aparatos cotidianos como hornos microondas o teléfonos inalámbricos. IEEE g. Representa la evolución del estándar IEEE b y es totalmente compatible con el mismo. Opera igualmente en la banda de 2.4 GHz pero alcanza una tasa máxima de transmisión de 54 Mbps (como el IEEE a). Está englobado dentro de las WLAN, pero con antenas parabólicas apropiadas se puede llegar a tener un alcance de hasta 50 Km. Al igual que el estándar IEEE b puede interferir con aparatos cotidianos a la frecuencia de trabajo. MAPA DE CONOCIMIENTO DE LAS TICS 9/55

10 IEEE n. Estándar en desarrollo con el que la velocidad real de transmisión podría llegar hasta 600 Mbps, por lo que la especificación teórica sería mucho mayor. La frecuencia de trabajo en este caso puede ser 2.4 GHz o 5 GHz. Gracias a la tecnología MIMO (Multiple Input - Multiple Output), consistente en la utilización de múltiples antenas tanto en el transmisor como en el receptor, las redes n tendrán mayor alcance (se estima que unos 70m en interior). IEEE i. Esta especificación de la familia está dirigida a estandarizar mecanismos de seguridad para redes inalámbricas. En IEEE se incluye el sistema de cifrado WEP (Wired Equivalent Privacy - Privacidad equivalente al cableado), pero es un sistema fácil de atacar y se puede conseguir la clave de red sin dificultades. Para solucionar estos problemas se creó el sistema WPA (Wi-Fi Protected Access - Acceso protegido Wi-Fi). WPA implementa la mayoría del estándar IEEE i y se hizo como solución intermedia mientras éste se terminaba. La versión certificada de este estándar es conocida como WPA2. Detallamos brevemente a continuación cada uno de estos sistemas de seguridad: o o o WEP: Sistema de seguridad que se basa en dos componentes para cifrar las tramas que circulan por la red: El algoritmo de cifrado de flujo RC4 y el algoritmo de chequeo de integridad CRC. WPA: Usa un servidor de autenticación que distribuye claves distintas a cada usuario (con el protocolo IEEE 802.1x). Usa el algoritmo de cifrado RC4, como WEP porque anula este sistema, si no que lo fortalece. Se puede bajar el nivel de seguridad utilizándolo con clave pre-compartida, PSK (Pre-Shared Key). Una de las mejoras más importantes frente a WEP es el uso del protocolo de integridad de clave temporal TKIP (Temporal Key Integrity Protocol), que cambia las claves dinámicamente mientras que se usa el sistema. Además no se usa el algoritmo de chequeo de integridad CRC, muy inseguro, sino que se utiliza el algoritmo Michael, que incluye un contador de tramas para impedir ataques de replay (repetir o retardar una transmisión de datos válida). WPA2: Implementa el estándar IEEE i completo. Además del protocolo TKIP y el algoritmo Michael, introduce un nuevo algoritmo de cifrado AES (Advanced Encryption Standard). IEEE 802.1x. Surge como resultado de la búsqueda de seguridad para el conjunto de estándares de Wi-Fi como una adaptación del 802.1x para redes cableadas. Se basa en el control de acceso a puertos y constituye la columna vertebral de la seguridad en Wi-Fi. Los cambios más importantes introducidos con 802.1x son: o Se autentica al usuario y no al dispositivo. o El punto de acceso no puede autorizar el acceso a la red. Esta autorización de acceso recae en el servidor RADIUS. MAPA DE CONOCIMIENTO DE LAS TICS 10/55

11 RADIUS. Remote Authentication Dial In User Service. Es un protocolo de autenticación, autorización y administración (AAA). Para conectarse a la red la mayoría de proveedores requieren nombre de usuario y contraseña. Un servidor RADIUS asegura que la información es correcta usando esquemas de autenticación como PAP (Password Authentication Protocol - Protocolo de autenticación de contraseña), CHAP (Challenge Handshake Authentication Protocol - Protocolo de autenticación por desafío mutuo) o EAP (Extensible Authentication Protocol - Protocolo de autenticación extensible). A nivel europeo, estandarizado por el ETSI (European Telecommunications Standards Institute), surgió HIPERLAN (HIgh Performance Radio LAN), como alternativa a los estándares del IEEE y con el objetivo de una mayor tasa de transmisión que éstos, con una frecuencia de trabajo de 5 GHz (igual que IEEE a). Las versiones más importantes de HiperLAN son: HIPERLAN/1. Las características básicas de este estándar son un alcance de 50m, baja movilidad (1.4m/s) y velocidades de 32 Kbps para sonido, 2 Mbps para vídeo y 10 Mbps para datos. HIPERLAN/2. Esta versión se diseñó como una conexión inalámbrica rápida para muchos tipos de redes. Puede funcionar como una red doméstica HIPERLAN/1 y alcanza velocidades de 54 Mbps. Es muy similar al estándar IEEE a. Los servicios básicos son transmisión de sonido, video y datos y se hace énfasis en la calidad de dichos servicios. Los niveles de seguridad ofrecidos con este estándar son aceptables: El punto de acceso y el terminal se pueden autenticar mutuamente y se emplean los algoritmos de cifrado DES o 3DES. Actualmente los estándares IEEE han copado el mercado, aunque con menor rendimiento que HIPERLAN. El uso principal de las WLANs es proporcionar acceso a Internet y la falta de soporte para calidad de servicio (QoS) en Internet comercial hará que el soporte de QoS en las redes de acceso sea irrelevante. El desarrollo de IEEE n, que definirá el siguiente nivel de rendimiento en WLANs, no está siendo seguido con ninguna actividad por parte de HIPERLAN Redes WMAN. MAPA DE CONOCIMIENTO DE LAS TICS 11/55

12 El grupo de trabajo IEEE recoge esencialmente el estándar de facto WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access - Interoperabilidad mundial para acceso por microondas). Estos estándares hacen referencia a un sistema de acceso inalámbrico de banda ancha BWA (Broadband Wireless Access) de alta transmisión de datos y largo alcance, hasta 50 Km. Es escalable, es decir, tiene capacidad para mantener, o mejorar, el rendimiento conforme aumenta el número de usuarios, y permite trabajar en distintas bandas de frecuencia. Los estándares más destacados de este grupo son: IEEE Definido para frecuencias entre 10 GHz y 66 GHz y sólo para el caso en el que exista visión directa entre los dispositivos. Las tasas de transmisión de bit están definidas entre 32 y 134 Mbps y no incluye movilidad (sistema fijo). IEEE a. Definía la comunicación para frecuencias de trabajo menores de 11 GHz, la velocidad de transmisión podía alcanzar hasta 75 Mbps y no era necesaria la visión directa entre los dispositivos. IEEE d. No ha llegado a estándar como tal, fue un proyecto de norma terminado que reunía mejoras en las versiones anteriores y que dio como resultado final la norma IEEE IEEE Es el estándar fijo (los terminales no pueden estar en movimiento) de la IEEE para sistemas BWA. En principio, IEEE puede funcionar a cualquier frecuencia inferior a 66 GHz. No hay uniformidad para el uso de una frecuencia dentro del espectro con licencia, pero WiMAX Forum, buscando la máxima reducción del coste, ha publicado tres perfiles a 2.3 GHz, 2.5 GHz y 3.5 GHz del espectro con licencia y la frecuencia de 5 GHz en el espectro sin licencia. Las tasas de transmisión que se pueden alcanzar superan los 75 Mbps. IEEE e. Estándar que define el WiMAX móvil, es decir, los terminales de usuario pueden estar en movimiento sin perder la comunicación. Está definido para frecuencias menores de 6 GHz y para velocidades de hasta 15 Mbps. HIPERMAN es la norma europea (del ETSI) equivalente a la americana del IEEE, por lo tanto son estándares compatibles. Opera en el espectro de frecuencia de 2 a 11 GHz. El objetivo de WiMAX Forum es encontrar la convergencia entre las dos especificaciones (europea y americana) para acelerar el desarrollo de estas redes teniendo en cuenta las necesidades reales del mercado. Respecto al grupo de trabajo IEEE o MBWA (Mobile Broadband Wireless Access - Acceso inalámbrico de banda ancha móvil), surgió a partir de una división del grupo de trabajo IEEE al empezar a desarrollar el acceso de banda ancha móvil (inicialmente se creó para desarrollar el acceso de banda ancha inalámbrico fijo). El objetivo fundamental de es velocidad de movimiento de los usuarios, al contrario que para , que pone todo el énfasis en las velocidades de acceso. Este grupo ha estado paralizado algún tiempo (por cuestiones de no independencia respecto a las empresas) y al reanudar las actividades acumula un retraso considerable con el estándar IEEE e (que ya define movilidad). MAPA DE CONOCIMIENTO DE LAS TICS 12/55

13 El grupo de trabajo IEEE se creó para construir las WRANs (Wireless Regional Area Network - Redes inalámbricas de área regional). Este estándar usa los espacios en blanco que hay en el espectro radioeléctrico reservado a las emisiones de televisión (entre 54 y 862 MHz) de forma que no interfiere con ellas. Es adecuado para dar cobertura en áreas rurales y el alcance es de unos 40 Km. La tasa máxima aproximada es de 19 Mbps (a 30 Km). MMDS (Microwave Multipoint Distribution System - Sistema de distribución multipunto de microondas) es una tecnología inalámbrica de telecomunicaciones, usada para el establecimiento de una red de banda ancha de uso general, que fue concebida originalmente para la distribución de vídeo en zonas donde no se podía realizar cableado con un alcance de unos 50 Km. Opera en frecuencias entre 2 GHz y 3 GHz. LMDS (Local Multipoint Distribution System - Sistema de distribución multipunto local) es otra tecnología para comunicaciones inalámbricas de banda ancha. Con respecto al resto de tecnologías inalámbricas, la principal diferencia que presenta son las frecuencias de trabajo, en torno a los 28 GHz, aunque depende de cada país, pero siempre cercanas a los 28 GHz. Precisamente por trabajar a altas frecuencias, la cobertura está limitada debido a la atenuación introducida en la propagación radio. Los sistemas LMDS tienen una estructura celular, con estaciones base por todo el territorio que se quiere cubrir, con un alcance por célula de entre 2 y 7 Km. Requiere de visión directa entre transmisor y receptor. xmax es una tecnología desarrollada por la empresa xg Technology para la comunicación de alta velocidad en radiofrecuencia. xmax usa la banda del espectro radioeléctrico entre 88 MHz y 108 MHz. La señal es muy débil y no interfiere con las demás señales del espectro. En las primeras pruebas se ha llegado a un alcance de 24 Km con tan sólo 50 mw de potencia y se han alcanzado unas tasas de transmisión de casi 4 Mbps Redes WWAN. Las redes inalámbricas de área extensa (WWAN) son las de mayor alcance y, además, son las más usadas actualmente para telefonía móvil. Con la llegada de la tercera generación (3G) de telefonía, ya no sólo hay transmisión de voz, si no también de datos y vídeo, gracias a las altas velocidades alcanzadas con los nuevos estándares, así como a la gestión más eficiente del ancho de banda disponible con las nuevas tecnologías de acceso al medio. Este subapartado goza de gran protagonismo en la actualidad debido a la fase de implantación de 3G en la que nos encontramos, que es de pleno crecimiento. Por ello, se tratará como un mapa del conocimiento aparte en el siguiente punto. MAPA DE CONOCIMIENTO DE LAS TICS 13/55

14 A continuación se enumeran los términos mencionados: Modo de funcionamiento de redes inalámbricas: o Ad-Hoc. o Infraestructura. Clasificación por tamaño de red: o WPAN. IrDA RFID Bluetooth Wibree IEEE IEEE IEEE HR-WPAN o IEEE a o IEEE b IEEE o IEEE a o IEEE b o ZigBee o WLAN. IEEE Wi-Fi IEEE a IEEE b IEEE g IEEE n o MIMO IEEE i o WEP RC4 CRC o WPA PSK TKIP Algoritmo Michael o WPA2 AES IEEE 802.1x RADIUS HIPERLAN HIPERLAN/1 HIPERLAN/2 o DES o 3DES MAPA DE CONOCIMIENTO DE LAS TICS 14/55

15 o o WMAN. WiMAX IEEE o IEEE a o IEEE d o IEEE WiMAX Fijo o IEEE e - WiMAX Móvil HIPERMAN IEEE MBWA IEEE WRAN MMDS LMDS xmax WWAN. GSM GPRS EDGE UMTS HSDPA HSUPA Esquema. Para ver la clasificación completa por tamaño de las tecnologías y estándares vistas a lo largo de este apartado, reunimos los cuatro esquemas en uno: MAPA DE CONOCIMIENTO DE LAS TICS 15/55

16 Glosario. Término Ad-Hoc: Infraestructura: WPAN: IrDA: RFID: Bluetooth: Wibree: IEEE : IEEE : IEEE HR- WPAN: IEEE a: IEEE b: IEEE : IEEE a: IEEE b: ZigBee WLAN: Definición Modo de funcionamiento punto a punto. Modo de funcionamiento en el que se conectan los dispositivos a un punto de acceso. Wireless Personal Area Network. Red inalámbrica de área personal. Infrared Data Association. Asociación que define estándar para la comunicación de datos vía infrarrojos. Radio Frequency IDentification. Método de identificación automática por radiofrecuencia. Estándar de facto que define una comunicación inalámbrica que posibilita la transmisión de voz y datos entre diferentes dispositivos mediante un enlace por radiofrecuencia segura, globalmente y sin licencia de corto rango. Estándar de comunicaciones inalámbricas muy similar y compatible con Bluetooth pero con un consumo menor. Grupo de estándares del IEEE cuyo ámbito son las WPAN. Estándar del IEEE que recoge las especificaciones de Bluetooth. High Rate WPAN. Grupo de trabajo del IEEE encargado de desarrollar las tecnologías de WPAN de alta velocidad. Estándar de nivel físico para comunicaciones en WPAN con velocidades entre 40 y 600 Mbps. Estándar de nivel MAC para WPAN de alta velocidad. Grupo de trabajo que desarrolla estándares para la comunicación en WPAN de baja tasa de transferencia y muy bajo consumo. Estándar de nivel físico de WPAN de baja velocidad y bajo consumo. Estándar de especificaciones de seguridad en WPAN de baja velocidad y bajo consumo. Protocolo de comunicaciones inalámbrico pensado para domótica y procesos industriales. Wireless Local Area Network. Red inalámbrica de área local. IEEE Wi-Fi: Wireless Fidelity. Conjunto de estándares para la comunicación de ordenadores en redes inalámbricas de área local a las frecuencias de 2.4 y 5 GHz. IEEE a: Estándar de comunicación en WLAN con una tasa de 54 Mbps y una frecuencia de trabajo de 5 GHz. IEEE b: Estándar de comunicación en WLAN con una tasa de 11 Mbps y una frecuencia de trabajo de 2.4 GHz. IEEE g: Estándar de comunicación en WLAN con una tasa de 54 Mbps y una frecuencia de trabajo de 2.4 GHz. IEEE n: Estándar en desarrollo de muy alta velocidad para WLAN, con frecuencias de trabajo de 2.4 y 5 GHz. MIMO: Multiple Input - Multiple Output. Tecnología consistente en tener varias antenas tanto en el transmisor como en el receptor. IEEE i: Estándares de seguridad en WLAN. WEP: Wired Equivalent Privacy. Sistema de seguridad para redes inalámbricas. RC4: Algoritmo de cifrado de flujo. CRC: Código de Redundandia Cíclica. Algoritmo de chequeo de integridad. MAPA DE CONOCIMIENTO DE LAS TICS 16/55

17 Término WPA: PSK: TKIP: Algoritmo Michael: WPA2: AES: Definición Wi-Fi Protected Access. Sistema de seguridad para redes Wi-Fi. Pre-Shared Key. Sistema de seguridad de clave precompartida. Temporal Key Integrity Protocol. Protocolo de integridad de clave compartida. Algoritmo para comprobar la integridad de las tramas recibidas. Wi-Fi Protected Access 2. Implementación del estándar especificado en IEEE i. Advanced Encryption Standard. Algoritmo de cifrado usado en WPA2. IEEE 802.1x: Estándar que aúna la seguridad en el conjunto IEEE , equiparándola a la de redes cableadas. RADIUS: Remote Authentication Dial in User Service. Protocolo de autenticación y autorización para aplicaciones de acceso a la red o movilidad IP. HIPERLAN: HIgh Performance Radio LAN. Estándar del ETSI para WLAN con frecuencia de trabajo de 5 GHz. DES: Data Encryption Standard. Algoritmo de cifrado usado en el estándar del ETSI HIPERLAN/2 3DES: Triple DES. Algoritmo de cifrado usado en el estándar del ETSI HIPERLAN/2 WMAN: Wireless Metropolitan Area Network. Red inalámbrica de área metropolitana. WiMAX: Worldwide Interoperability for Microwave Access. Estándar de facto para la comunicación de ordenadores en redes inalámbricas de área metropolitana, con alcance de 50 Km y velocidad de hasta 70 Mbps. IEEE : Estándar que recoge las especificaciones del estándar de facto WiMAX, para el caso en el que exista visión directa entre equipos. IEEE a: Estándar para WMAN que define la transmisión entre dispositivos sin visión directa. IEEE d: Proyecto de norma que reunía mejoras de las versiones del IEEE que dio lugar a la norma IEEE IEEE WiMAX Fijo: IEEE e - WiMAX Móvil: HIPERMAN: IEEE MBWA: IEEE WRAN: MMDS: LMDS: xmax: WWAN: Estándar fijo (terminales sin movimiento) para sistemas de acceso inalámbrico de banda ancha. Estándar móvil (terminales pueden estar en movimiento sin perder la conexión) para sistemas de acceso inalámbrico de banda ancha. High Performance Radio MAN. Norma del ETSI para redes inalámbricas de área metropolitana. Mobile Broadband Wireless Access. Estándar para acceso inalámbrico de banda ancha móvil. Wireless Regional Area Network. Estándar creado para definir las redes inalámbricas de área regional. Aprovecha los huecos en el espectro radioeléctrico reservado a la TV. Microwave Multipoint Distribution System. Tecnología inalámbrica de telecomunicaciones con alcance de 50 Km y frecuencia de trabajo entre 2 y 3 GHz. Local Multipoint Distribution System.Tecnología inalámbrica de telecomunicaciones con alcance entre 2 y 7 Km y frecuencia de trabajo cercana a 28 GHz. Tecnología para comunicación de alta velocidad en radiofrecuencia de muy bajo consumo. Wireless Wide Area Network. Red inalámbrica de área extensa. MAPA DE CONOCIMIENTO DE LAS TICS 17/55

18 Término GSM: GPRS: EDGE: UMTS: HSDPA: HSUPA: Definición Global System for Mobile communications. Estándar mundial para teléfonos móviles digitales abierto, no propietario y evolutivo. GSM tiene cuatro versiones principales, dependiendo de la banda en que trabaje: GSM-850 (850 MHz), GSM-900 (900 MHz), GSM-1800 (1,8 GHz) y GSM-1900 (1,9 GHz). Se puede dedicar tanto a voz como a datos. General Packet Radio Service. Tecnología digital de telefonía móvil. Proporciona altas velocidades de transferencia de datos (especialmente útil para conectar a Internet) y se utiliza en las redes GSM. Enhanced Data rates for Global Evolution (Tasas de datos mejoradas para la evolución de GSM). Tecnología digital de telefonía móvil con mayores velocidades de transferencia de datos que GPRS. Los beneficios de EDGE sobre GPRS se aprecian en daplicaciones que requieren una velocidad de transferencia de datos, o ancho de banda, alta, como video y otros servicios multimediales. Funciona con cualquier GSM que tenga implementado GPRS, pero el operador debe implementar las actualizaciones necesarias. Universal Mobile Telecommunications System. Tecnología usada en 3G, también llamada WCDMA. Alcanza velocidades de hasta 2Mbps por usuario. High Speed Downlink Packet Access. Es la optimización de la tecnología espectral UMTS/WCDMA. Consiste en un nuevo canal compartido en el enlace descendente que mejora significativamente la capacidad máxima de transferencia de información hasta alcanzar tasas de 14 Mbps. High Speed Uplink Packet Access. Esta tecnología es un protocolo de acceso de datos para redes de telefonía móvil con alta tasa de transferencia de subida (hasta 7.2 Mbps). Es una evolución de HSDPA G. Dentro de las comunicaciones inalámbricas, la telefonía móvil tiene una posición destacada, de ahí que hayamos elegido el término 3G para nuestro mapa del conocimiento. Básicamente, la evolución seguida por los distintos protocolos y estándares de telefonía celular ha sido ir consiguiendo mayor velocidad de transmisión para así poder ofrecer nuevos servicios y aplicaciones que por falta de ancho de banda no se podían ofertar antes. En el esquema de la página siguiente puede verse gráficamente esta evolución. Observamos cómo de las tecnologías de acceso TDMA y CDMAOne usadas en 2G (segunda generación de telefonía móvil) se ha pasado a los estándares de CDMA2000 para gestionar mejor el ancho de banda disponible. También queda reflejado como el cambio de una generación a la siguiente no se realiza en un solo paso. En la transición de 2G a 3G vemos como surgen las denominadas 2.5G con GPRS y 2.75G con EDGE. GPRS se puede describir muy brevemente como un paso intermedio entre GSM y UMTS que proporciona alta velocidad de transferencia de datos (pensado básicamente para la conexión a Internet desde el terminal móvil) y EDGE es considerada una evolución de GPRS (mayor velocidad de transmisión). MAPA DE CONOCIMIENTO DE LAS TICS 18/55

19 Al igual que pasó con el cambio de 2G a 3G, ya hay distintas evoluciones de ésta última, llamadas 3.5G y 3.75G que abren paso a la siguiente generación, la cuarta (4G), sobre la que todavía no hay una definición formal pero sí el objetivo de avanzar hacia la movilidad y accesibilidad universales, con distintos tipos de red unidos bajo el protocolo IP. Además de los servicios que ya se podían disfrutar con la segunda generación de telefonía móvil, eso sí, con mejores prestaciones (velocidad de transmisión, calidad del servicio, etc.), la tercera generación de telefonía móvil abre un amplio mercado de posibilidades y servicios que ofrecer al usuario final, gracias a que la tecnología 3G no sólo es flexible, sino que también es completamente configurable y permite implementar casi cualquier aplicación o servicio. Se incluye también un breve glosario explicativo de los términos usados para la realización de este mapa del conocimiento. A continuación se muestra una relación de los términos introducidos en este punto: Tecnologías de acceso múltiple: o CDMAOne (IS-95). o TDMA GSM/2G GPRS/2.5G EDGE/2.75G UMTS/3G o Tecnologías de acceso múltiple: CDMA2000 1xRTT (1x) EV-DO o Servicios. HSDPA/3.5G HSUPA/3.75G MAPA DE CONOCIMIENTO DE LAS TICS 19/55

20 Esquema Glosario. Término CDMAOne (IS-95): TDMA: GSM: Definición Code Division Multiple Access. CDMA es una técnica de acceso múltiple usada en telefonía celular. El estándar CDMA IS-95 fue definido por la TIA (Telecommunications Industry Association) en La característica principal del estándar es que divide el espectro en portadoras de 1,25 MHz. Existen muchos tipos de CDMA actualmente, el original se conoce por CDMAOne, marca original de QUALCOMM. Time Division Multiple Access. Acceso múltiple por división de tiempo. Esta tecnología distribuye las unidades de información en ranuras (slots) alternas de tiempo. Global System for Mobile communication. Estándar mundial para teléfonos móviles digitales abierto, no propietario y evolutivo. GSM tiene cuatro versiones principales, dependiendo de la banda en que trabaje: GSM-850 (850 MHz), GSM-900 (900 MHz), GSM-1800 (1,8 GHz) y GSM-1900 (1,9 GHz). Se puede dedicar tanto a voz como a datos. 2G: Es una forma de marcar el cambio de protocolos de telefonía móvil analógica a digital (no es un estándar o un protocolo). 2.5G: Denominación que se les da a algunos teléfonos móviles de segunda generación (2G) que incorporan algunas de las mejoras y/o tecnologías del estándar 3G, pero no es un estándar o una tecnología como tal. En este caso utiliza tecnología GPRS y velocidades de transmisión superiores a 2G pero inferiores a 3G. MAPA DE CONOCIMIENTO DE LAS TICS 20/55

21 Término 2.75G: GPRS: EDGE: Definición Denominación que se les da a algunos teléfonos móviles de segunda generación (2G) que incorporan algunas de las mejoras y/o tecnologías del estándar 3G, pero no es un estándar o una tecnología como tal. En este caso utiliza tecnología EDGE y velocidades de transmisión superiores a 2G pero inferiores a 3G. General Packet Radio Service. Tecnología digital de telefonía móvil. Proporciona altas velocidades de transferencia de datos (especialmente útil para conectar a Internet) y se utiliza en las redes GSM. Enhanced Data rates for Global Evolution (Tasas de datos mejoradas para la evolución de GSM). Tecnología digital de telefonía móvil con mayores velocidades de transferencia de datos que GPRS. Los beneficios de EDGE sobre GPRS se aprecian en daplicaciones que requieren una velocidad de transferencia de datos, o ancho de banda, alta, como video y otros servicios multimediales. Funciona con cualquier GSM que tenga implementado GPRS, pero el operador debe implementar las actualizaciones necesarias. 3G: Tercera generación de telefonía móvil. Término utilizado para designar cambios de protocolos, tecnologías y estándares. UMTS: Universal Mobile Telecommunications System. Tecnología usada en 3G, también llamada WCDMA. Alcanza velocidades de hasta 2Mbps por usuario. HSDPA/3.5G: High Speed Downlink Packet Access. Es la optimización de la tecnología espectral UMTS/WCDMA. Consiste en un nuevo canal compartido en el enlace descendente que mejora significativamente la capacidad máxima de transferencia de información hasta alcanzar tasas de 14 Mbps. Es la evolución de la tercera generación (3G) de tecnología móvil, llamada 3.5G, y se considera el paso previo antes de la cuarta generación (4G). HSUPA/3.75G: High Speed Uplink Packet Access. La tecnología HSUPA es un protocolo de acceso de datos para redes de telefonía móvil con alta tasa de transferencia de subida (de hasta 7.2 Mbps). Es una evolución de HSDPA. CDMA2000: Familia de estándares en telecomunicaciones móviles de 3G que utilizan CDMA para enviar voz, datos y señalización entre teléfonos celulares y estaciones base. Es la segunda generación de la telefonía celular digital CDMA. 1xRTT: También conocido como 1x, IS-2000, CDMA2000 1x, cdma2000. Núcleo del estándar CDMA xRTT casi duplica la capacidad de voz sobre las redes IS-95. La mayoría de desarrollos están limitados a una velocidad pico de 144 kbits/s. EV-DO: (Evolution-Data Optimized) Estándar de CDMA2000. Conocido como CDMA2000 1xEV-DO, 1xEV-DO, EV-DO, EVDO o DO es un estándar de CDMA2000 1x con una alta velocidad de datos y multiplexa por división en el tiempo el forward link. En su última revisión soporta una velocidad de datos en el enlace de bajada de 3,1 Mbps y una velocidad de datos en el enlace de subida de 1,8 Mbps. MAPA DE CONOCIMIENTO DE LAS TICS 21/55

22 3.2 Seguridad de las tecnologías de la información y las comunicaciones. Para el caso de la Seguridad se han seleccionado: Autenticación, Control de Acceso Sistemas de Pago, Autenticación, Control de Acceso. El proceso de autenticación y control de acceso engloba un abanico muy amplio de tecnologías y aplicaciones asociadas. En general se podría hacer dos grandes grupos, los mecanismos y tecnologías de seguridad: Tecnologías asociadas a la autenticación, entre las que destaca: o Sistemas de Clave Pública (PKI). La autenticación ya no se realiza con una contraseña compartida, sino mediante una combinación clave pública / privada que permite su utilización a gran escala en un entorno móvil y ubicuo. No obstante, su correcta utilización implica la utilización de una infraestructura de gestión de confianza para solucionar diversos problemas de seguridad relacionados con la autenticidad de las claves utilizadas. Este tipo de sistemas tiene una evolución natural a la utilización de tarjetas criptográficas personales para el almacenamiento de las claves, como es el caso del edni. o Sistemas de Autenticación Biométricos. La biometría evalúa las características físicas y/o el comportamiento de los individuos para autenticarlos o identificarlos. Algunos elementos biométricos comunes son las caras, las voces, las huellas digitales. No es posible asegurar que cada individuo tenga una biometría diferente. Lo único que se puede asegurar es que en una población determinada la probabilidad de encontrar dos biometrías idénticas tiende a cero. Campos clásicos como el reconocimiento de huellas dactilares se ven complementados con nuevas técnicas, como el reconocimiento de iris, cara, etc. Tecnologías asociadas a la identificación: El soporte de identidad se entiende como soporte de identidad todo aquel medio físico que tenga la capacidad de identificar a una persona. Entre estos tipos de soporte se destacan los siguientes: o SmartCards: Las SmartCards con tarjetas de tamaño de bolsillo y disponen de una circuitería integrada, son también conocidas como tarjetas inteligentes. Estas se clasifican en varios tipos: Tarjetas de memoria y tarjetas con microprocesador. Estas últimas incluyen un sistema de ficheros, procesador criptográfico seguro, etc. También se podrían clasificar por el tipo de interface, pudiéndose diferenciar entre por contacto y sin contacto (destacando en este caso la tecnología MIFARE) MAPA DE CONOCIMIENTO DE LAS TICS 22/55

23 o Tokens de seguridad: Son dispositivos físicos que permiten la autenticación de un individuo. Son suficientemente pequeños como para llevarlos en un llavero. Se utilizan para almacenar y proteger aquellos datos que puedan identificar al propietario, como por ejemplo firmas digitales, datos biométricos (huella dactilar), etc. Los diferentes tipos de modelos de Tokens son los siguientes: (USB, Tarjetas de PC, Bluetooth, etc) Por otra parte también se pueden mencionar protocolos o tecnologías propias de la autenticación en sistemas informáticos como son Kerberos (en el que se exige autenticación a los usuarios para la utilización del sistema y en particular para cada servicio ofrecido utilizando criptografía simétrica), RADIUS (Remote Authentication Dial In User Service, protocolo de autenticación de usuarios remotos y para aplicaciones como acceso a redes o movilidad IP) o bien los conceptos de Single Sign- On (método de control de acceso que permite al usuario identificarse únicamente una vez y obtener el acceso a los recursos de diferentes sistemas y servicios) o de OTP (acrónimo en inglés de one-time password, contraseña de un solo uso diseñado para dificultar el acceso a recursos protegidos) y que para su implementación y despliegue hacen uso de los conceptos arriba mencionados. A continuación se presentan un listado de las tecnologías mencionadas: Autenticación, Control de Acceso: o Contraseñas o PKI o Biometría (Visión artificial, Reconocimiento de voz, etc.) o Tarjetas Inteligentes (Smart Cards): RFID MIFARE o Kerberos o RADIUS o Single Sign-On o OTP MAPA DE CONOCIMIENTO DE LAS TICS 23/55

24 Esquema. También se muestra una figura con los principales elementos mencionados: Glosario. A continuación se presenta una tabla con los términos utilizados: Término Banda Magnética: OTP: Definición Una banda magnética (llamada a veces magstripe como abreviación de magnetic stripe) es toda aquella banda oscura presente en tarjetas de crédito, abonos de transporte público o carnets personales que está compuesta por partículas ferromagnéticas incrustadas en una matriz de resina (generalmente epoxi) y que almacenan cierta cantidad de información mediante una codificación determinada que polariza dichas partículas. La banda magnética es grabada o leída mediante contacto físico pasándola a través de una cabeza lectora/escritora gracias al fenómeno de la inducción magnética. OTP es el acrónimo en inglés de one-time password, que puede traducirse como contraseña de un solo uso. Esta contraseña tiene el propósito de dificultar el acceso no autorizado a recursos protegidos, como por ejemplo la cuenta de usuario de un sistema de computación. La contraseña se utiliza una única vez, y se genera una contraseña nueva para la próxima. Con esto se reduce el riesgo de que alguien sin autorización descubra la contraseña y la utilice. Son inmunes a los ataques que sufren las contraseñas estáticas, dados suficientes intentos y tiempo. MAPA DE CONOCIMIENTO DE LAS TICS 24/55