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Concrètement, un portail captif, c'est un serveur Web et un firewall, derrière une connexion réseau (Wifi ou filaire, on s'en fiche à la rigueur).
Le firewall est configuré pour, par défaut, refuser toutes les requêtes autres que de l'http et rediriger ces dernières vers une page par défaut (qui est le portail captif \o/).
Cette page par défaut permet de nous authentifier au niveau du système : le script, une fois l'identité vérifiée, va dire au firewall que l'adresse MAC de ton poste a le droit d'utiliser un certain nombre de ressources (tout, ou juste http(s), ftp(s)...).
Comme on ne sait jamais vraiment à quel moment tu vas quitter ton poste, il faut choisir arbitrairement une méthode qui permettra au firewall de fermer les accès à un moment donné. Généralement, ça se fait via la page d'authentification, qu'il faut laisser ouverte et qui se rafraichit régulièrement, renvoyant les infos d'authentifications (ou, pour être plus sécurisé, un jeton d'authentification). Pour les raisons que j'ai évoqué, ça peut ne pas être la solution à prendre, donc on peut mettre en place une solution plus "sauvage" qui consiste à dire que les règles du firewall ont une durée de vie de n minutes. Ou avoir un client lourd qui a le même rôle que la page du navigateur qui se rafraichit (et qui indique que tu es toujours en ligne) ; seul avantage : c'est plus discret. Inconvénient : c'est lourd, surtout pour un système orienté nomadisme.

D'ailleurs, on trouve des solutions qui se basent sur d'autres modes d'authentification : Ident (qui est extrêmement marginale car pas du tout sécurisée ; ça n'est d'ailleurs pas une méthode d'authentification mais d'identification volontaire), ou NTLM avec auto handshake (la négociation se fait automatiquement avec tes paramètres de connexion Windows, par jeton d'authentificaiton), mais qui nécessite d'avoir ton poste configuré avec un identifiant et un mot de passe de session identiques aux comptes connus par le système du portail.
De toutes façons, il est fort probable que les portails captifs disparaissent au profit de 802.1x, qui est de l'authentification au niveau support (c'est au moment de la connexion au réseau qu'il est demandé de t'authentifier). C'est plus propre, mais ça implique d'avoir un OS et/ou un driver qui supportent cette norme. En sachant qu'il y a différents paramètres, et que tout le monde n'a pas les mêmes par défaut (typiquement, c'est différent entre Windows et MacOS X).