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Dirección MAC

Etiqueta de un enrutador UMTS con direcciones MAC para módulos LAN y WLAN. Una dirección MAC ( dirección de control de acceso al medio ) es un identificador único asignado a un ...

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Etiqueta de un enrutador UMTS con direcciones MAC para módulos LAN y WLAN.

Una dirección MAC ( dirección de control de acceso al medio ) es un identificador único asignado a un controlador de interfaz de red (NIC) para su uso como dirección de red en las comunicaciones dentro de un segmento de red . Este uso es común en la mayoría de las tecnologías de red IEEE 802 , incluidas Ethernet , Wi-Fi y Bluetooth . Dentro del modelo de red de interconexión de sistemas abiertos (OSI) , las direcciones MAC se utilizan en la subcapa del protocolo de control de acceso al medio de la capa de enlace de datos . Como se representa típicamente, las direcciones MAC se reconocen como seis grupos de dos dígitos hexadecimales , separados por guiones, dos puntos o sin separador.

Las direcciones MAC son asignadas principalmente por los fabricantes de dispositivos y, por lo tanto, a menudo se las denomina dirección grabada , dirección de hardware Ethernet , dirección de hardware o dirección física . La dirección puede almacenarse en el hardware de la interfaz, por ejemplo, en su memoria de solo lectura , o mediante un mecanismo de firmware . Sin embargo, muchas interfaces de red permiten cambiar sus direcciones MAC.

La dirección normalmente incluye un identificador único de organización (OUI) del fabricante. Las direcciones MAC se forman según los principios de dos espacios de numeración basados ​​en identificadores únicos extendidos (EUI) gestionados por el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE): EUI-48 —que reemplaza al término obsoleto MAC-48— y EUI-64 .

Los nodos de red con múltiples interfaces de red, como enrutadores y conmutadores multicapa , deben tener una dirección MAC única para cada interfaz de red dentro de la misma red. Sin embargo, dos interfaces de red conectadas a dos redes diferentes pueden compartir la misma dirección MAC.

Detalles de la dirección

Estructura de una dirección MAC de 48 bits. El bit b0 (el bit menos significativo) del octeto más significativo distingue entre direccionamiento multicast y unicast , y el bit b1 del mismo octeto distingue entre direccionamiento universal y administrado localmente.

La dirección MAC IEEE 802 proviene originalmente del esquema de direccionamiento Ethernet de Xerox Network Systems . [ 1 ] Este espacio de direcciones de 48 bits contiene potencialmente 2 48 (más de 281 billones) de posibles direcciones MAC. El IEEE gestiona la asignación de direcciones MAC, originalmente conocidas como MAC-48 y ahora llamadas identificadores EUI-48. El IEEE tiene una vida útil objetivo de 100 años (hasta 2080) para las aplicaciones que utilizan el espacio EUI-48 y restringe las aplicaciones en consecuencia. El IEEE fomenta la adopción del más abundante EUI-64 para aplicaciones que no sean Ethernet. [ 2 ]

Las distinciones entre los identificadores EUI-48 y MAC-48 son solo de nombre y aplicación. MAC-48 se usaba para direccionar interfaces de hardware dentro de las aplicaciones de red basadas en 802 existentes; EUI-48 ahora se usa para redes basadas en 802 y también para identificar otros dispositivos y software, por ejemplo Bluetooth . [ 3 ] [ 4 ] El IEEE ahora considera que MAC-48 es un término obsoleto. [ 5 ] EUI-48 ahora se usa en todos los casos. Además, el sistema de numeración EUI-64 originalmente abarcaba tanto los identificadores MAC-48 como EUI-48 mediante un mecanismo de traducción simple. [ 3 ] [ a ] ​​Estas traducciones han sido descontinuadas. [ 3 ]

El Bloque de Direcciones Individuales (IAB) es un registro inactivo que ha sido reemplazado por el MA-S ( bloque de direcciones MAC, pequeño ), anteriormente llamado OUI-36 , y no tiene superposiciones de direcciones con el producto de registro IAB [ 4 ] a partir del 1 de enero de 2014. El IAB utiliza un OUI del registro MA-L ( bloque de direcciones MAC, grande ), anteriormente llamado registro OUI . El término OUI todavía se usa, [ 4 ] pero la Autoridad de Registro de IEEE no los administra. Un OUI se concatena con 12 bits adicionales proporcionados por IEEE (para un total de 36 bits), dejando solo 12 bits para que la organización propietaria del IAB los asigne a sus (hasta 4096) dispositivos individuales. Un IAB es ideal para organizaciones que requieren no más de 4096 números únicos de 48 bits (EUI-48). A diferencia de un OUI, que permite al cesionario asignar valores en varios espacios numéricos (por ejemplo, EUI-48, EUI-64 y los diversos espacios numéricos de identificadores dependientes del contexto, como en SNAP o EDID ), el Bloque de Dirección Individual (IAB) solo podía utilizarse para asignar identificadores EUI-48. Todos los demás usos potenciales basados ​​en el OUI a partir del cual se asignan los IAB están reservados y siguen siendo propiedad de la Autoridad de Registro de IEEE. Entre 2007 y septiembre de 2012, se utilizó el valor OUI 00:50:C2 para las asignaciones de IAB. Después de septiembre de 2012, se utilizó el valor 40:D8:55. Los propietarios de un IAB ya asignado pueden seguir utilizándolo. [ 4 ]

El registro MA-S incluye, para cada registrante, un número único de 36 bits utilizado en algunos estándares y un bloque de identificadores EUI-48 y EUI-64 (mientras que el registrante de un IAB no puede asignar un EUI-64). MA-S no incluye la asignación de un OUI.

Además, el bloque de direcciones MAC ( MA-M ) proporciona identificadores EUI-48 de 220 bits y de 36 bits EUI-64, cuyos primeros 28 bits son asignados por IEEE. Los primeros 24 bits del bloque MA-M asignado corresponden a un OUI asignado a IEEE que no se reasignará, por lo que el MA-M no incluye la asignación de un OUI.

Universal vs. local (bit U/L)

Las direcciones pueden ser direcciones administradas universalmente (UAA) o direcciones administradas localmente (LAA). Una dirección administrada universalmente es asignada de forma única a un dispositivo por su fabricante. Los primeros tres octetos (en orden de transmisión) identifican a la organización que emitió el identificador y se conocen como identificador único de organización (OUI). [ 3 ] El resto de la dirección (tres octetos en EUI-48 o cinco en EUI-64) es asignado por esa organización de casi cualquier manera que desee, sujeto a la restricción de unicidad. Una dirección administrada localmente es asignada a un dispositivo por software o un administrador de red, anulando la dirección grabada en el dispositivo físico.

Las direcciones administradas localmente se distinguen de las direcciones administradas universalmente estableciendo (asignando el valor de 1 a) el segundo bit menos significativo del primer octeto de la dirección. Este bit también se conoce como bit U/L , abreviatura de Universal/Local , que identifica cómo se administra la dirección. [ 6 ] [ 7 ] : 20 Si el bit es 0, la dirección es administrada universalmente, razón por la cual este bit es 0 en todas las UAA. Si es 1, la dirección es administrada localmente. En el ejemplo de la dirección 06-00-00-00-00-00 , el primer octeto es 06 (hexadecimal), cuya forma binaria es 000001 1 0, donde el segundo bit menos significativo es 1. Por lo tanto, es una dirección administrada localmente. [ 8 ] Aunque muchos hipervisores gestionan direcciones MAC dinámicas dentro de su propio OUI , a menudo es útil crear una MAC única completa dentro del rango LAA. [ 9 ]

Direcciones universales que se administran localmente

En la virtualización , los hipervisores como QEMU y Xen tienen sus propios OUI. Cada nueva máquina virtual se inicia con una dirección MAC configurada asignando los últimos tres bytes para que sean únicos en la red local. Si bien esto constituye una administración local de direcciones MAC, no es una LAA en el sentido IEEE.

Un ejemplo histórico de esta situación híbrida es el protocolo DECnet , donde la dirección MAC universal (con el OUI AA-00-04 de Digital Equipment Corporation) se administra localmente. El software DECnet establece los últimos tres bytes de la dirección MAC completa en 00-XX-YY (de modo que la dirección MAC completa es AA-00-04-00-XX-YY ), donde XX-YY refleja la dirección de red DECnet del host xx.yy. Esto elimina la necesidad de que DECnet tenga un protocolo de resolución de direcciones, ya que la dirección MAC de cualquier host DECnet se puede determinar a partir de su dirección DECnet.

Unicast frente a multicast (bit I/G)

El bit menos significativo del primer octeto de una dirección se denomina bit I/G , o Individual/Grupo . [ 6 ] [ 7 ] : 20 Cuando este bit es 0 (cero), la trama está destinada a llegar solo a una interfaz de red receptora . [ 10 ] Este tipo de transmisión se llama unidifusión . Una trama unidifusión se transmite a todos los nodos dentro del dominio de colisión . En un entorno cableado moderno (es decir, con conmutadores , no simples concentradores ) el dominio de colisión suele ser la longitud del cableado Ethernet entre dos interfaces de red. En un entorno inalámbrico, el dominio de colisión son todos los receptores que pueden detectar una señal inalámbrica determinada. Si un conmutador no sabe qué puerto conduce a una dirección MAC determinada, el conmutador reenviará una trama unidifusión a todos sus puertos (excepto el puerto de origen), una acción conocida como inundación unidifusión . [ 11 ] Solo el nodo con la dirección MAC de hardware coincidente aceptará (normalmente) la trama; Las interfaces de red con direcciones MAC que no coinciden ignoran la trama a menos que estén en modo promiscuo .

Si el bit menos significativo del primer octeto es 1 (es decir, el segundo dígito hexadecimal es impar), la trama se enviará solo una vez; sin embargo, los controladores de interfaz de red decidirán si la aceptan o la ignoran según criterios distintos a la coincidencia de sus direcciones MAC individuales: por ejemplo, según una lista configurable de direcciones MAC de multidifusión aceptadas. Esto se conoce como direccionamiento de multidifusión .

El IEEE ha incorporado varios tipos de direcciones especiales para permitir que se pueda direccionar más de una tarjeta de interfaz de red a la vez:

  • Los paquetes enviados a la dirección de difusión , con todos los bits en uno, son recibidos por todas las estaciones de una red de área local. En hexadecimal, la dirección de difusión sería FF:FF:FF:FF:FF:FF . Una trama de difusión se propaga y se reenvía a todos los demás nodos, quienes la aceptan.
  • Los paquetes enviados a una dirección de multidifusión son recibidos por todas las estaciones de una LAN que hayan sido configuradas para recibir paquetes enviados a esa dirección.
  • Las direcciones funcionales identifican una o más tarjetas de red Token Ring que proporcionan un servicio específico, definido en la norma IEEE 802.5.

Todos estos son ejemplos de direcciones de grupo , a diferencia de las direcciones individuales . El bit menos significativo del primer octeto de una dirección MAC distingue las direcciones individuales de las de grupo. Este bit se establece en 0 en las direcciones individuales y en 1 en las de grupo. Las direcciones de grupo, al igual que las individuales, pueden administrarse de forma universal o local.

Rangos de direcciones grupales y administradas localmente

Los bits U/L e I/G se manejan de forma independiente, y existen instancias de las cuatro posibilidades. [ 8 ] La multidifusión IPv6 utiliza direcciones MAC de multidifusión administradas localmente en el rango 3 3 -33-XX-XX-XX-XX (con ambos bits activados). [ 12 ] : §2.3.1

Dadas las ubicaciones de los bits U/L e I/G, se pueden distinguir en un solo dígito en la notación común de direcciones MAC, como se muestra en la siguiente tabla:

Uso de direcciones MAC locales IEEE 802c

El estándar IEEE 802c [ 13 ] divide además el bloque de direcciones MAC administradas localmente en cuatro cuadrantes. Esta partición adicional se denomina Plan de Direcciones Locales Estructurado (SLAP) y su uso es opcional.

Aplicaciones

Las siguientes tecnologías de red utilizan el formato de identificador EUI-48:

Todos los dispositivos que se conectan a una red IEEE 802 (como Ethernet y Wi-Fi) tienen una dirección EUI-48. Los dispositivos de consumo comunes conectados a la red, como ordenadores, teléfonos inteligentes y tabletas, utilizan direcciones EUI-48.

Los identificadores EUI-64 se utilizan en:

  • IEEE 1394 (FireWire)
  • InfiniBand
  • IPv6 (EUI-64 modificado como los 64 bits menos significativos de una dirección de red unicast o dirección de enlace local cuando se utiliza la autoconfiguración de direcciones sin estado). [ 14 ] IPv6 utiliza un EUI-64 modificado , trata MAC-48 como EUI-48 en su lugar (ya que se elige del mismo grupo de direcciones) e invierte el bit local. [ b ] Esto da como resultado la extensión de las direcciones MAC (como la dirección MAC IEEE 802) a EUI-64 modificado utilizando solo FF-FE (y nunca FF-FF ) y con el bit local invertido. [ 12 ] : sec. 2.2.1
  • Redes inalámbricas de área personal Zigbee / 802.15.4 / 6LoWPAN
  • IEEE 11073-20601 (dispositivos médicos compatibles con IEEE 11073-20601) [ 15 ]

Uso en hosts

En las redes de difusión, como Ethernet, se espera que la dirección MAC identifique de forma única cada nodo en ese segmento y permita marcar las tramas para hosts específicos. Por lo tanto, constituye la base de la mayor parte de la capa de enlace ( capa 2 del modelo OSI ) sobre la cual se apoyan los protocolos de capas superiores para producir redes complejas y funcionales.

Muchas interfaces de red admiten el cambio de su dirección MAC. En la mayoría de los sistemas tipo Unix , la utilidad de línea de comandos `ifconfig` permite eliminar y agregar alias de direcciones de enlace. Por ejemplo, en NetBSD , la directiva `ifconfig` activa permite especificar cuál de las direcciones adjuntas se debe activar. [ 16 ] Por lo tanto, varios scripts y utilidades de configuración permiten la aleatorización de la dirección MAC durante el arranque o antes de establecer una conexión de red.

Cambiar las direcciones MAC es necesario en la virtualización de redes . En el ataque de suplantación de MAC , esto se practica para explotar las vulnerabilidades de seguridad de un sistema informático. Algunos sistemas operativos modernos, como Apple iOS y Android, especialmente en dispositivos móviles, están diseñados para asignar una dirección MAC aleatoria a su interfaz de red al buscar puntos de acceso inalámbricos para evitar los sistemas de rastreo. [ 17 ] [ 18 ]

En las redes de protocolo de Internet (IP), la dirección MAC de una interfaz correspondiente a una dirección IP se puede consultar mediante el Protocolo de resolución de direcciones (ARP) para IPv4 y el Protocolo de descubrimiento de vecinos (NDP) para IPv6. De este modo, ARP y NDP relacionan las direcciones de la capa 3 del modelo OSI con las direcciones de la capa 2.

Seguimiento

Aleatorización

Según Edward Snowden , la Agencia de Seguridad Nacional de EE. UU. tiene un sistema que rastrea los movimientos de dispositivos móviles en una ciudad mediante el monitoreo de direcciones MAC. [ 19 ] Para evitar esta práctica, Apple comenzó a usar direcciones MAC aleatorias en dispositivos iOS al escanear redes. [ 17 ] Otros proveedores no tardaron en seguir su ejemplo. La aleatorización de direcciones MAC durante el escaneo se agregó en Android a partir de la versión 6.0, [ 18 ] en Windows 10, [ 20 ] y en Linux 3.18. [ 21 ] Las implementaciones reales de la técnica de aleatorización de direcciones MAC varían considerablemente en diferentes dispositivos. [ 22 ] Además, varios fallos y deficiencias en estas implementaciones pueden permitir que un atacante rastree un dispositivo incluso si su dirección MAC cambia, por ejemplo, otros elementos de sus solicitudes de sondeo, [ 23 ] [ 24 ] o su temporización. [ 25 ] [ 22 ] Si no se usan direcciones MAC aleatorias, los investigadores han confirmado que es posible vincular una identidad real a una dirección MAC inalámbrica particular. [ 26 ]

Las direcciones MAC aleatorias se pueden identificar mediante el bit "administrado localmente" descrito anteriormente. [ 27 ]

Otras filtraciones de información

Al usar puntos de acceso inalámbricos en modo oculto de SSID ( ocultación de red ), un dispositivo móvil inalámbrico no solo puede revelar su propia dirección MAC al desplazarse, sino incluso las direcciones MAC asociadas a los SSID a los que ya se ha conectado, si están configurados para enviarlas como parte de los paquetes de solicitud de sondeo. Las alternativas para evitar esto incluyen configurar los puntos de acceso en modo de difusión de baliza o en modo de respuesta de sondeo con SSID. En estos modos, las solicitudes de sondeo pueden ser innecesarias o enviarse en modo de difusión sin revelar la identidad de las redes previamente conocidas. [ 28 ]

Anonimato

convenciones de notación

El formato estándar ( IEEE 802 ) para imprimir direcciones EUI-48 en un formato legible para humanos consiste en seis grupos de dos dígitos hexadecimales , separados por guiones ( - ) en orden de transmisión (p. ej., 01-23-45-67-89-AB ). Este formato también se usa comúnmente para EUI-64 (p. ej., 01-23-45-67-89-AB-CD-EF ). [ 3 ] Otras convenciones incluyen seis grupos de dos dígitos hexadecimales separados por dos puntos (:) (p. ej. , 01:23:45:67:89:AB ), y tres grupos de cuatro dígitos hexadecimales separados por puntos (.) (p. ej., 0123.4567.89AB ); nuevamente en orden de transmisión. [ 29 ]

Notación con bits invertidos

La notación estándar, también llamada formato canónico, para las direcciones MAC se escribe en orden de transmisión con el bit menos significativo de cada byte transmitido primero, y se utiliza en la salida de los comandos ifconfig, ip address, y ipconfig, por ejemplo.

Sin embargo, dado que IEEE 802.3 (Ethernet) e IEEE 802.4 (Token Bus) envían los bytes (octetos) a través del cable, de izquierda a derecha, con el bit menos significativo de cada byte primero, mientras que IEEE 802.5 (Token Ring) e IEEE 802.6 (FDDI) envían los bytes a través del cable con el bit más significativo primero, puede surgir confusión cuando una dirección en este último escenario se representa con los bits invertidos con respecto a la representación canónica. Por ejemplo, una dirección en forma canónica 12-34-56-78-9A-BC se transmitiría a través del cable como bits 01001000 00101100 01101010 00011110 01011001 00111101en el orden de transmisión estándar (bit menos significativo primero). Pero para las redes Token Ring, se transmitiría como bits 00010010 00110100 01010110 01111000 10011010 10111100en orden de bit más significativo primero. Esto último podría mostrarse incorrectamente como 48-2C-6A-1E-59-3D . Esto se conoce como orden de bits invertido , forma no canónica , formato MSB , formato IBM o formato Token Ring . [ 30 ]

Véase también

Notas

  1. ↑ Para convertir un MAC-48 en un EUI-64, copie el OUI, agregue los dos octetos FF-FF y luego copie el identificador de extensión especificado por la organización. Para convertir un EUI-48 en un EUI-64, se utiliza el mismo proceso, pero la secuencia insertada es FF-FE . [ 3 ] En ambos casos, el proceso podría revertirse fácilmente cuando fuera necesario. Se advirtió a las organizaciones que emitían EUI-64 que no emitieran identificadores que pudieran confundirse con estas formas.
  2. ↑ Con los identificadores locales indicados con un bit cero, los EUI-64 asignados localmente comienzan con ceros iniciales y es más fácil para los administradores escribir direcciones IPv6 asignadas localmente basadas en el EUI-64 modificado.

Referencias

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  • Tutoriales de la Autoridad de Registro IEEE
  • Autoridad de Registro de IEEE – Preguntas frecuentes 
  • Búsqueda de asignación de OUI y de empresa públicos de IEEE, etc.
  • Lista pública OUI/MA-L de IEEE
  • Lista pública IEEE OUI-28/MA-M
  • Lista pública IEEE OUI-36/MA-S
  • Lista pública de IAB de IEEE
  • Base de datos y API de búsqueda de direcciones MAC de IEEE IAB y OUI
  • Lista de números Ethernet de IANA
  • Herramienta de búsqueda de OUI de Wireshark