- PVSM.RU - https://www.pvsm.ru -

Проект Openwifi — как выглядит открытый Wi-Fi-чип

Речь идет о первой свободной распространяемой реализации Wi-Fi 802.11a/g/n на базе программно-определяемой радиосистемы SDR (software-defined radio). Поговорим об этом проекте.

Проект Openwifi — как выглядит открытый Wi-Fi-чип - 1 [1]
/ CC BY / Victor Aznabaev [2]

Что это за проект

Большинство прошивок для Wi-Fi-устройств закрыты, поэтому нельзя проверить, присутствуют ли в них какие-либо бэкдоры. Специалисты из лаборатории IDLab, сформированной на базе Гентского и Антверпенского университетов в Бельгии, решили исправить ситуацию и запустили проект Openwifi. Это — открытая реализация Wi-Fi на FPGA, совместимая с Linux. Свои наработки инженеры представили [3] на конференции FOSDEM 2020, посвященной свободному ПО.

Весь код [4] со схемами [5] аппаратного обеспечения лежат на GitHub и распространяются по лицензии AGPLv3 [6]. Хотя в этом проекте использовали несколько сторонних модулей — например коммерческие приёмопередатчики. Прежде чем начинать работу с Openwifi, нужно учитывать их лицензии.

Как он устроен

Аппаратная часть системы основана на FPGA от Xilinx и радиопередатчике AD9361 [7]. Также здесь задействовали архитектуру SoftMAC, которая реализует беспроводной стек 802.11 на стороне драйвера. За эту задачу отвечает подсистема mac80211, предоставляемая ядром Linux. Схему [8] авторы проекта разместили [4] в своем репозитории.

Проект Openwifi — как выглядит открытый Wi-Fi-чип - 2

В основе программной части лежит OpenOFDM [9] — открытая реализация OFDM [10]-декодера на Verilog. Взаимодействовать с Wi-Fi-модулем можно с помощью штатных утилит Linux — ifconfig и iwconfig, а также специализированной программы sdrctl — она позволяет обращаться к драйверу Openwifi через netlink. Для управления беспроводными драйверами из пользовательского пространства авторы использовали библиотеки nl80211 и cfg80211.

Среди основных возможностей системы стоит выделить полосу пропускания в 20 МГц и диапазон частот от 70 МГц до 6 ГГц, квантование времени по MAC-адресу и реализацию протокола DCF [11] на стороне FPGA, который является базовым протоколом доступа в сетях Wi-Fi.

Каковы его перспективы

Openwifi находится на ранних этапах разработки, поэтому о высокой пропускной способности говорить не приходится. Авторы добились [5] скорости скачивания в 30,6 и 38,8 Мбит/с для TCP и UDP. Скорость выгрузки несколько меньше — 17,0 и 21,5 Мбит/с соответственно.

Проект Openwifi — как выглядит открытый Wi-Fi-чип - 3
/ CC BY / Frank Wang [12]

В перспективе разработчики планируют увеличить эти показатели. На их дорожной карте также стоит добавление поддержки стандарта Wi-Fi 802.11ax. В целом резиденты Hacker News говорят [13], что Openwifi — это еще один важный шаг на пути к полностью открытому аппаратному обеспечению для беспроводных сетей. Осталось реализовать соответствующий радиочастотный чип — главное, чтобы не возникло проблем с патентами [14] различных корпораций.

О чем мы пишем в корпоративном блоге VAS Experts:

Автор: VAS Experts

Источник [18]


Сайт-источник PVSM.RU: https://www.pvsm.ru

Путь до страницы источника: https://www.pvsm.ru/open-source/357227

Ссылки в тексте:

[1] Image: https://habr.com/ru/company/vasexperts/blog/520308/

[2] Victor Aznabaev: https://unsplash.com/photos/pjTU9Edzc1g

[3] представили: https://youtu.be/Mq48cGthk7M/

[4] Весь код: https://github.com/open-sdr/openwifi

[5] схемами: https://github.com/open-sdr/openwifi-hw

[6] AGPLv3: https://ru.wikipedia.org/wiki/GNU_Affero_General_Public_License

[7] AD9361: https://www.analog.com/ru/products/ad9361.html

[8] Схему: https://habrastorage.org/webt/dz/g-/u6/dzg-u6wojklfotguepsmm4ooc6e.png

[9] OpenOFDM: https://openofdm.readthedocs.io/en/latest/

[10] OFDM: https://ru.wikipedia.org/wiki/OFDM

[11] DCF: https://ru.wikipedia.org/wiki/Distributed_coordination_function

[12] Frank Wang: https://unsplash.com/photos/2mVEwwcao_Y

[13] говорят: https://news.ycombinator.com/item?id=24274265

[14] проблем с патентами: https://news.ycombinator.com/item?id=24275006

[15] Как предоставить бесплатный Wi-Fi согласно законодательству: https://vasexperts.ru/blog/skat-dpi/predostavlenie-besplatnogo-wi-fi-soglasno-zakonodatelstvu/

[16] Интернет в деревню — строим радиорелейную Wi-Fi-сеть: https://vasexperts.ru/blog/telekom/internet-v-derevnyu-stroim-radiorelejnuyu-wi-fi-set/

[17] Экономия на спичках: обсуждаем критические ошибки в строительстве сетей операторов связи: https://vasexperts.ru/blog/telekom/ekonomiya-na-spichkax-i-neskolko-sposobov-vystrelit-sebe-v-nogu-kriticheskie-oshibki-v-stroitelstve-setej-operatorov-svyazi/

[18] Источник: https://habr.com/ru/post/520308/?utm_source=habrahabr&utm_medium=rss&utm_campaign=520308