Citações diretas de Como a Detecção Automática de Portal Cativo funciona (segue link para o texto completo)
Estratégia básica por trás da detecção do portal cativo
O mecanismo de Detecção Automática do Portal Captivo é baseado em uma verificação simples, feita pelo Sistema Operacional (OS) do dispositivo cliente (smartphone, tablet, laptop).
Ele simplesmente tenta acessar uma URL específica e verificar se essa URL retorna um resultado conhecido.
- Se um Portal Cativo não estiver no lugar, o resultado corresponderá ao esperado e o sistema operacional saberá que há acesso total à Internet.
- Se o URL retornar um resultado diferente do esperado, o sistema operacional detectará que há um portal cativo no lugar e que é necessário prosseguir com a autenticação para obter acesso total à Internet: nesse caso, o sistema operacional abrirá a Página inicial automaticamente.
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Portais cativos - MSDN