Endereço MAC (EUI-48, OUI)

1. Definição e Contexto Histórico

O Endereço MAC (Media Access Control Address), também conhecido como endereço físico ou endereço de hardware, é o identificador único atribuído a uma interface de rede (NIC - Network Interface Card) para comunicação na Camada de Enlace (Layer 2 do modelo OSI). O formato predominante é o EUI-48 (Extended Unique Identifier de 48 bits), padronizado pelo IEEE em 1998 como evolução do antigo MAC-48.

Estrutura do EUI-48

Um endereço EUI-48 é composto por 48 bits (6 octetos), geralmente representado em notação hexadecimal separada por dois-pontos ou hifens:

00:1A:2B:3C:4D:5E   (notação com dois-pontos)
00-1A-2B-3C-4D-5E   (notação com hífen)
001A.2B3C.4D5E      (notação Cisco)

O espaço total de endereçamento é de 2^48 = 281.474.976.710.656 endereços teoricamente possíveis, dos quais uma fração significativa é reservada para multicast, broadcast e uso local.

2. Divisão Lógica: OUI e NIC-Specific

Os 48 bits são divididos em duas partes:

Com 24 bits para OUI, existem 2^24 = 16.777.216 OUIs possíveis. Com 24 bits para a parte específica, cada fabricante pode produzir até 16.777.216 placas por OUI. Quando um fabricante esgota seu pool, solicita um novo OUI ao IEEE.

Exemplo de Decodificação

Endereço:  00:1A:2B:3C:4D:5E
OUI:       00:1A:2B  -> fabricante
NIC-Spec:  3C:4D:5E  -> número de série do fabricante

3. Bits de Controle: U/L e I/G

Dentro do primeiro octeto do OUI existem dois bits especiais com significado semântico:

Bit U/L (Universal/Local) - bit 1 do primeiro octeto

• 0 -> Endereço universalmente único (atribuído pelo fabricante via OUI).
• 1 -> Endereço localmente administrado (configurado manualmente, usado em virtualização).

Bit I/G (Individual/Group) - bit 0 do primeiro octeto

• 0 -> Endereço unicast (destinado a uma única interface).
• 1 -> Endereço multicast ou broadcast (destinado a um grupo).

Casos Especiais

• FF:FF:FF:FF:FF:FF -> Broadcast (todos os bits em 1), recebido por todas as interfaces do domínio de colisão/broadcast.
• 01:00:5E:xx:xx:xx -> Endereço multicast para IPv4 (mapeado do endereço IP multicast via RFC 1112).
• 33:33:xx:xx:xx:xx -> Endereço multicast para IPv6 (mapeado do prefixo ff02::/16).

4. Registro e Atribuição de OUI

O IEEE atua como autoridade central para atribuição de OUIs. O processo envolve:

1. Fabricante solicita um OUI ao IEEE Registration Authority.
2. Paga uma taxa (cerca de USD 3.660 para OUI padrão em 2024).
3. Recebe um bloco de 24 bits para administrar.
4. Pode também solicitar blocos menores (IAB - Individual Address Block, 36 bits) para necessidades modestas.

Consulta Pública

A base de dados de OUI é pública e atualizada mensalmente. Disponível em:
https://standards-oui.ieee.org/oui/oui.txt

# Consulta do fabricante a partir de um endereço MAC
curl -s https://standards-oui.ieee.org/oui/oui.txt | grep -i "00:1A:2B"
# Saída esperada: 001A2B -> Some Manufacturer, Inc.

Exemplos de OUIs Conhecidos

5. MAC-48 vs EUI-48 vs EUI-64

Conversão EUI-48 para EUI-64 (usada em IPv6 SLAAC)

Para gerar o Interface Identifier do IPv6, o host insere FFFE no meio do MAC e inverte o bit U/L:

MAC original:    00:1A:2B:3C:4D:5E
Após inserção:   00:1A:2B:FF:FE:3C:4D:5E
Após XOR bit U/L: 02:1A:2B:FF:FE:3C:4D:5E
IPv6 final:      fe80::21a:2bff:fe3c:4d5e

6. Privacidade e Randomização

Sistemas modernos (iOS, Android, Windows 10+) implementam MAC Address Randomization para evitar rastreamento em redes Wi-Fi públicas. O dispositivo gera um endereço local aleatório (bit U/L = 1) a cada associação, preservando a privacidade do usuário.

Impacto em Infraestrutura

• Autenticação 802.1X baseada em MAC: Quebra se o MAC muda a cada conexão.
• Port Security em switches: Requer allowlist dinâmica ou desativação da randomização em redes corporativas (via MDM).
• DHCP lease tracking: Identificadores alternativos (Client-ID DHCP) tornam-se necessários.

7. Comandos Práticos de Inspeção

# Linux: listar todos os MACs das interfaces
ip link show

# Linux: alterar MAC temporariamente (spoofing para teste)
sudo ip link set dev eth0 down
sudo ip link set dev eth0 address 00:11:22:33:44:55
sudo ip link set dev eth0 up

# Windows: exibir MAC
getmac /v

# Cisco IOS: exibir tabela CAM (MACs aprendidos)
show mac address-table

# Captura de frames Ethernet revelando MACs origem/destino
sudo tcpdump -i eth0 -e -n -c 5

8. Vulnerabilidades e Segurança

MAC Spoofing

Como o MAC é gravado em EEPROM mas lido via software em runtime, é trivial sobrescrevê-lo. Defender contra spoofing exige:

• Port Security em switches (limitar MACs por porta, bloquear MACs não autorizados).
• 802.1X com EAP-TLS (autenticação baseada em certificado, não em MAC).
• DHCP Snooping e Dynamic ARP Inspection para prevenir envenenamento de tabela.

Localização por MAC

Antes da randomização, redes comerciais (shoppings, aeroportos) usavam o MAC para rastrear movimentação de clientes. Hoje isso é mitigado pela randomização, mas técnicas de fingerprinting de timing ainda permitem correlação.

9. Resumo Técnico

10. Conclusão

O endereço MAC, apesar de sua aparente simplicidade, é um pilar fundamental da comunicação em redes locais. Compreender a estrutura OUI/NIC, o significado dos bits U/L e I/G, e os mecanismos modernos de randomização é essencial para projetar redes seguras, diagnosticar problemas de Camada 2 e implementar controles de acesso robustos. O EUI-48 permanece onipresente em Ethernet, Wi-Fi e Bluetooth, enquanto o EUI-64 estende o conceito para IPv6 e redes mesh.