Definition Was ist eine MAC-Adresse?

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Die MAC-Adresse ist die physikalische Hardwareadresse einer Netzwerkschnittstelle. Sie hat einen fest vorgegebenen Aufbau, ist weltweit eindeutig und identifiziert die Geräte im lokalen Netzwerk auf dem Layer 2. MAC-Adressen sind für die Kommunikation per Ethernet, WLAN oder Bluetooth unverzichtbar. Sie lassen sich in den gängigen Betriebssystemen mit wenigen Klicks oder einfachen Befehlen anzeigen.

MAC-Adresse ist die Kurzschreibweise für Media-Access-Control-Adresse. Die Adresse wird teilweise auch als Hardwareadresse, Hardware-ID, physische Adresse, Geräteadresse, Ethernet-ID, Wireless-ID oder WLAN-Adresse beziehungsweise Wi-Fi-Adresse bezeichnet. Sie dient als eindeutiger Identifikator der Netzwerkschnittstelle eines Geräts in einem Rechnernetz. Die sechs Byte (48 Bit) lange Adresse hat einen definierten Aufbau und wird in der Regel vom Hersteller fest einprogrammiert. Abhängig von der Hardware und dem Betriebssystem können MAC-Adressen aber auch vom Anwender verändert werden. Aus Datenschutz- und Sicherheitsgründen nutzen einige Betriebssysteme temporäre, zufällig erzeugte MAC-Adressen.

MAC-Adressen kommen bei verschiedenen lokalen Vernetzungstechniken mit einer MAC-Schicht nach IEEE 802 zum Einsatz. Sie werden unter anderem im Ethernet, im WLAN oder bei Bluetooth, aber auch bei älteren Techniken wie Token Ring, Token Bus oder FDDI verwendet. Die MAC-Adresse ist weltweit eindeutig und beinhaltet eine Kennung des Herstellers der betreffenden Hardware.

Wie ist die MAC-Adresse aufgebaut und wie wird sie üblicherweise dargestellt?

Der Aufbau der 48 Bit langen Adresse ist genau definiert. Die ersten beiden Bits legen die Art der Adresse fest. Unter anderem bestimmen sie, ob es sich um eine Multicast- oder Broadcast-Adresse, eine weltweit eindeutige Einzeladresse oder um eine lokal veränderbare Adresse handelt.

Die komplette Bitfolge bis zum Ende des dritten Bytes ist die Herstellerkennung einer Netzwerkkarte oder Netzwerkhardware. Sie nennt sich Organizationally Unique Identifier (OUI) und wird von der IEEE an die verschiedenen Hersteller der Hardware vergeben. Die Kennungen lassen sich über die Internetseite "IEEE Registration Authority: Assignments" abfragen. Darüber hinaus existieren im Internet zahlreiche Seiten, über die die öffentlich verfügbaren Informationen zu einer bestimmten MAC-Adresse abgefragt werden können. Ein Beispiel für eine solche Webseite ist MACaddresslookup.io.

Die letzten drei Byte einer weltweit eindeutigen Einzeladresse vergibt der Hersteller selbst.

Dargestellt wird die MAC-Adresse in einer hexadezimalen Form, in der die einzelnen Bytes durch Bindestriche oder Doppelpunkte getrennt sind.

Beispiel für eine MAC-Adresse:

18-5E-0F-DF-70-46 oder 18:5E:0F:DF:70:46

Die Herstellerkennung (OUI) dieser Beispiel-MAC-Adresse lautet 18-5E-0F und steht für das Unternehmen Intel.

Bei der Darstellung von MAC-Adressen kann zudem zwischen der kanonischen und der Bit-reversed-Darstellung unterschieden werden. Am häufigsten vorzufinden ist die kanonische Darstellung. Sie ist die übliche Darstellungsweise von MAC-Adressen im Ethernet oder WLAN. Seltener ist die Bit-reversed- oder Non-canonical-Form. Sie kam beispielsweise im Token Ring zum Einsatz und geht im Vergleich zur kanonischen Darstellung von einer umgekehrten Bitfolge der Einzelbytes einer MAC-Adresse aus.

Welche Funktion hat die MAC-Adresse in einem Netzwerk und wie funktioniert das Zusammenspiel mit der IP-Adresse?

MAC-Adressen arbeiten auf der Schicht 2 (Sicherungsschicht oder Data Link Layer) des ISO/OSI-Referenzmodells. Zentrale Funktion einer MAC-Adresse ist die Zustellung eines Frames auf dem Layer 2. IP-Adressen sind auf der Schicht 3 (Vermittlungsschicht oder Network Layer) angesiedelt und ermöglichen das Routing in das richtige IP-Zielnetz auf dem Layer 3.

Befindet sich ein Gerät im selben lokalen Netzwerk, zum Beispiel im selben IP-Subnetz, kann die Zustellung direkt an die physikalische Adresse (MAC-Adresse) des Zielrechners erfolgen. Jeder Frame besitzt dafür eine MAC-Absenderadresse und eine MAC-Zieladresse. Soll also ein IP-Paket per Ethernet zugestellt werden, ist es auf dem Layer 2 an die physikalische Adresse des Zielrechners zu adressieren. Stimmt die Zieladresse des Ethernet-Frames mit der Layer-2-Adresse des Zielrechners überein, reicht dieser den Frame an die höheren Schichten seines Netzwerk-Stacks weiter.

Gehört die IP-Adresse des Zielrechners zu einem anderen Subnetz, ist der Layer-2-Frame für die Weitervermittlung an das richtige Netzwerk an die MAC-Adresse des zuständigen Routers (meist an das Default-Gateway) zu adressieren. Der Router ist für die Vermittlung des Pakets zum nächsten Netzknoten oder zum Zielrechner zuständig und sendet es auf dem folgenden Layer-2-Netzabschnitt ebenfalls an eine MAC-Adresse. Gleichzeitig ersetzt der Router die Source-MAC-Adresse des Ursprungsframes mit seiner eigenen. Die IP-Vermittlung wird so lange weiter durchgeführt, bis ein IP-Datenpaket im Zielnetz angekommen ist. Dort wird der entsprechende Layer-2-Frame über die MAC-Adresse an den Zielrechner zugestellt.

Um in einem lokalen Netzwerk die zu einer IP-Adresse zugehörige MAC-Adresse zu bestimmen, kommen bei IPv4 das Address Resolution Protocol (ARP) und bei IPv6 das Neighbor Discovery Protocol (NDP) zum Einsatz.

Besondere MAC-Adressen und ihre Funktionen

Neben den global eindeutigen MAC-Adressen für die Identifizierung von Netzwerkschnittstellen existieren Adressen mit Sonderfunktionen. Dies sind beispielsweise MAC-Multicast- und MAC-Broadcast-Adressen. Mithilfe dieser Adressen lassen sich Ethernet-Frames gleichzeitig an mehrere oder an alle Stationen einer Broadcast-Domäne senden. Die Broadcast-Adresse im Ethernet besteht aus lauter Einsen und lautet FF-FF-FF-FF-FF-FF. Broadcasts können starke Belastungen für ein Netz darstellen. Ein Broadcast-Sturm, ausgelöst durch Netzwerkschleifen (Network Loops), kann ein komplettes Netz lahmlegen.

Datenschutzaspekte bei MAC-Adressen

MAC-Adressen sind weltweit eindeutig und ein Identifikationsmerkmal für eine bestimmte Hardwareschnittstelle oder ein bestimmtes Gerät. Sie lassen sich beispielsweise dafür missbrauchen, den Gerätetyp oder über die Verknüpfung mit anderen Daten, zum Beispiel mit Anmeldedaten in einem WLAN, mit IP-Adressen oder mit Online-Logins, sogar den Nutzer des Geräts zu identifizieren. Das ermöglicht zum Beispiel das Erstellen von Bewegungs- und Verhaltensprofilen oder das Tracken von Geräten oder Nutzern.

Aus Datenschutzgründen verwenden einige Betriebssysteme, zum Beispiel Android oder iOS, daher automatisch randomisierte MAC-Adressen. Dabei werden zufällig wechselnde MAC-Adressen erzeugt und für die Kommunikation zum Beispiel im WLAN eingesetzt. Das verschleiert die eingebrannten Hardwareadressen und verhindert das Erstellen von Bewegungsprofilen. Unter Umständen führt das aber zu Problemen in Netzwerken mit fest konfigurierten MAC-Filtern.

Wie kann ich die MAC-Adresse meines Geräts oder meiner Netzwerkschnittstelle herausfinden?

Einige Hersteller bringen an ihren Geräten, zum Beispiel auf der Geräterückseite eines Laptops, Aufkleber oder Aufdrucke an, über die neben anderen Informationen häufig auch die MAC-Adressen der Netzwerkschnittstellen zu finden sind. Die MAC-Adressen können bei allen gängigen Betriebssystemen aber auch per Kommandozeilenbefehl oder über die grafische Benutzeroberfläche ausgelesen oder angezeigt werden. Hier eine kurze Auflistung, wie sich bei den gängigen Betriebssystemen die MAC-Adressen anzeigen lassen (pro Betriebssystem ist nur eine von mehreren Möglichkeiten aufgeführt):

• Windows (Befehl in der Eingabeaufforderung): > ipconfig/all

• Linux (Befehl im Terminalfenster): > ifconfig

• macOS (Befehl im Terminalfenster): > ifconfig

• Android (je nach Version und Gerät unterschiedlich): Einstellungen/Telefoninfo/Statusinformationen

• iOS: Einstellungen/Allgemein/Info

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