Fundamentos de Seguridad en Redes, Modulación y Protocolos DOCSIS

Jerarquía de Confianza en Redes

La Pirámide de Confianza se estructura mediante el uso de claves criptográficas específicas:

• MSK (Master Session Key): Gestiona la confianza entre el cliente y el servidor RADIUS.
• PMK (Pairwise Master Key): Gestiona la confianza entre el cliente y el punto de acceso.
• PTK (Pairwise Transient Key): Gestiona la confianza en los datos (tramas) que fluyen entre el cliente y el punto de acceso durante un período determinado.

Proceso de Gestión y Autenticación

1. El cliente se comunica con el servidor RADIUS para realizar el proceso de autenticación.
2. Si el resultado es favorable, cliente y servidor consensúan una clave MSK para asegurar la comunicación entre ellos.
3. Se genera una segunda clave, la PMK, que es entregada al punto de acceso por el servidor RADIUS, permitiendo una comunicación segura entre cliente y punto de acceso.
4. Finalmente, cliente y punto de acceso consensúan una clave PTK para la transferencia de datos.

Cálculo de Velocidad de Transmisión (R1Vmax)

Considerando un armónico 8 a 400 MHz:

• Armónico 1 = 400 MHz / 8 = 50 MHz.
• Si 1 ciclo equivale a 8 bits, la velocidad de transmisión (Vtx) es: 50 Mciclos/seg * 8 bits/ciclo = 400 Mbit/seg.

Técnicas de Modulación y Acceso

Modulación DMT

Modular consiste en desplazar el espectro de frecuencias de la señal moduladora (fm) a la frecuencia de la portadora (fc). La técnica de modulación DMT divide la banda de frecuencias en 256 pequeños canales (bins).

En un proceso inicial de negociación, se determina la relación señal/ruido de cada bin para fijar la técnica de codificación más óptima, asignando una tasa de bits específica. Los datos se reparten entre los diferentes bins disponibles.

Estándar DOCSIS

El estándar DOCSIS define el acceso al medio de la siguiente manera:

• Canal descendente: Solo el CMTS puede transmitir, eliminando la disputa por el canal.
• Canal ascendente: Los diferentes CMs compiten por transmitir. Durante los períodos conocidos como request contention area, los CMs solicitan permiso al CMTS. Este devuelve un número de créditos que permite a cada CM transmitir una cantidad de bits basada en la disponibilidad y su perfil.