Fakultet prirodoslovno-matematičkih odgojnih znanosti

Sveučilište u Mostaru

Kolegij: Računalne mreže

prof.dr.sc. Drago Žagar

SEMINAR

BLUETOOTH TEHNOLOGIJA

Marina Kalapurić i Ružica Đurčević

Orašje, veljača 2012.god.

Sadržaj

1.Uvod

2. Bluetooth tehnologija

2.1. Razvoj Bluetooth-a i Bluetooth SIG-a

2.2. Naziv Bluetooth

3. Bluetooth specifikacija

3.1. Osnove Bluetooth-a

3.2. Bluetooth sučelje, modulacija i kanali

3.2.1. Osnove Bluetooth sučelja

3.3. Bluetooth kanali i frekvencije

3.4. Razine Bluetooth snage

3.5. Bluetooth prijenos podataka i datoteka, veze i kodek

3.5.1. Bluetooth veze

3.5.2. Bluetooth kodek

3.6. Bluetooth host- protokoli

4. Bluetooth profili

4.1. Osnove Bluetooth profila

4.2. Kratki pregled Bluetooth profila

5. Bluetooth umrežavanje i uparivanje

5.1. Osnove Bluetooth mrežnih veza

5.2. Bluetooth uparivanje

6. Bluetooth sigurnost

6.1. Pitanja Bluetooth sigurnosti

7. Zaključak

2

1. Uvod

Postoje različiti načini na koje se mogu povezivati elektronski uređaji: žice, kablovi, radio

signali, itd. Bluetooth bežična tehnologija je inicijalno razvijena kao tehnologija za bežično

povezivanje mobilnih aparata i njihovih ekstenzija, ali porast broja i funkcionalnosti

elektroničkih uređaja uz stalnu tendenciju njihove međusobne komunikacije dovodi do

potrebne komunikacije između različitih elektroničnih uređaja te još bržeg porasta broja

potrebnih žica i kabela. To je poprimilo tolike razmjere da je malo ljudi koji koriste računala,

a da nisu vidjeli i iskusili nepreglednu gomilu kabela. Tada na scenu stupa Bluetooth

tehnologija koja ima prednost što je bežična i automatizirana, tako da pojednostavljuje proces

povezivanja uređaja koje koristimo. Kada je potrebno da dva uređaja međusobno

komuniciraju, mora se ostvariti suglasnost oko nekih stvari prije nego što komunikacija može

da počne. Bluetooth tehnologija koristi se za prijenos podataka na udaljenosti u krugu od 10-

ak metara od uređaja, različitim brzinama uz različitu kvalitetu. Budući da omogućuje

povezivanje različitih uređaja u privremenu mrežu, ova tehnologija je doživjela veliki uspjeh i

brzo postigla iznimnu popularnost.

3

2. Bluetooth tehnologija

Slika 1.

Bluetooth je doživio uspjeh zbog svoje sposobnosti povezivanja više različitih uređaja

koristeći bežičnu tehnologiju. Inicijalno, Bluetooth se pojavio prvenstveno radi potrebe

spajanja mobilnih uređaja, te mobilnih uređaja i slušalica, ali je počelo i korištenje u drugim

raznim primjenama.

Danas, Bluetooth tehnologije je toliko napredovala, da je sada sastavni dio mnogih kućanskih

predmeta. Bluetooth je radijska tehnologija kratkoga dometa (u ovisnosti koji razred se

koristi, Bluetoothov radijus varira od 1 -100 metara) danas toliko uobičajena da je podržavaju

zbilja mnogi uređaji, krenuvši od mobilnih telefona, slušalica, pisača, ručnih, stolnih i

prijenosnih računala, tipkovnica i miševa te ostalih digitalnih uređaja, a često ima i u bolje

opremljenim automobilima.

2.1. Razvoj Bluetooth-a i Bluetooth SIG-a

„Razvoj Bluetooth tehnologije datira iz 1994 kada je Ericsson predstavio ideju tj. koncept

takve bežične mreže koja spaja uređaje poput mobitela i slušalica, ali iza te prvotne ideje,koja

se tada jos nije zvala Bluetooth, krila se puno veća mogućnost a to jest spajanje različith

uređaja, bežičnim putem, što je do danas i ostvareno.

Kako bi se tadašnja ideja mogla razvijati, morala je postati industrijski standard, pa su se u

veljači 1998. god, udružile 5 velikih tvrtki te formirale ineresnu skupinu pod nazivom

Bluetooth SIG (Ericsson, Nokia, IBM, Toshiba i Intel), koja se jako brzo radila na razvoju

Bluetooth tehnologije.Zaštitni znak je na slici 1.

Tri mjeseca nakon formiranja posebne interesne skupine, koja još nije bila poznata kao

Bluetooth SIG, naziv Bluetooth je usvojen.“ [1]

4

Globalno sjedište Bluetooth SIG-a je u Kircland-u (Washington, SAD) a ima i lokalne urede u

Hong Kongu, Pekingu, Kini (Seoul), Koreji (Minato-ku), Tokyju, Tajvanu, i Malmö-u

(Švedska).

2.2. Naziv Bluetooth

„Bluetooth je dobio naziv po srednjovjekovnom danskom kralju Haraldu Plavozubom (danski

Harald Blatand, engl. Harold Bluetooth) koji je bio poznat po svojim mogućnostima

diplomatskih pregovora, gdje je često uspijevao napraviti visoko razumijevanje i

komunikaciju između više strana s različitim interesima. Uspio je pomiriti zaraćene narode na

području današnje Danske, Švedske i Norveške. Uspostavio je ujedinjeno kraljevstvo Dansku,

te prihvatio kršćanstvo. Naziv "bluetooth" odabran je zato što ta tehnologija omogućuje

komunikaciju različitih uređaja.“ [2]

3. Bluetooth specifikacije

„Bluetooth standarda ima mnogo, i svaki nosi nove promjene koje su bile potrebne kako bi se

držao korak s trenutnom tehnologijom i potrebama korisnika.

Bluetooth v1.0, koncept prvog Bluetooth standarda objavljena je u srpnju 1999

Bluetooth v1.0a, prva javna verzija

Bluetooth v1.0b, male nadopune kako bi se smanjili neki problemi , prosinac 1999

Bluetooth v1.0b + CE je inačica kojoj je dodan Critical Errata („kritična tiskarska

greška“), studeni 2000.

Bluetooth v1.1, izdana u veljači 2001., prva korisna inačica,u kojoj su ispravljane

mnoge pogreške u Bluetooth specifikaciji;izkorištena od strane IEEE za njihov

standard IEEE 802.15.1. do 2002.god.

Bluetooth v1.2, studeni 2003.,objavljena od IEEE kao IEEE 802.15.1, korištena do

2005.god., posljednja verzija, izdana od strane IEEE;uvedena su mnoga poboljšanja:

*preskakanje sa frekvencije na frekvenciju (frequency hopping)

*brže povezivanje i otkrivanje uređaja,

* veća brzina prijenosa podataka

5

* bolja kvaliteta govora preko audio kanala

* uvedena je provjera toka podataka

Bluetooth v2.0 + EDR, objavljena u studenom 2004. god.,verzija koja Bluetooth

Enached Data Rate (EDR) tehnikom doseže brzine prijenosa do 3 Mbit/s (u praksi

brzine su do 2,1 Mbit/s.

Bluetooth v2.1 + EDR je u potpunosti kompatibilna sa inačicom 1.2 a usvojena je u

lipnju 2007. god. a glavna značajka je sigurno jednostavno uparivanje (SSP). Ova

inačica ima i druga poboljšanja, uključujući „produžen odgovor na upit“ (EIR), što

osigurava više informacija tijekom procedure upita, što omogućuje bolju obradu

podataka uređaja prije samog povezivanja.

Bluetooth v3.0 + HS usvojen je u travnju 2009, god.

Podržava u teoriji brzinu prijenosa podataka do 24 Mbit/s.Glavna nova značajka je

dodatak IEEE 802.11 standarda, kao kanal visoke brzine za povećanje brzine prijenosa

podataka do 10+ Mbps.

Bluetooth 3.0 uređaji bez oznake „+HS“ neće podržavati visoku brzinu, nego će imati samo

značajke koje podržava 3.0 ili ranije inačice.

Bluetooth v4.0 inačica je koja uključuje Classic Bluetooth, Bluetooth high speed i

Bluetooth low energy protokole. Bluetooth high speed temeljen je na Wi-Fi, a Classic

Bluetooth nasljeđuje Bluetooth protokole. Bluetooth low energy (BLE) je podskup

Bluetootha v4.0 sa potpuno novim protokolima za rapidnu izgradnju jednostavnih

veza, poznat kao Wibree.Verzija je usvojena u prosincu 2009.god. „ [1]

3.1. Osnove Bluetooth-a

Prvo izdanje Bluetooth je bilo za bežični sustav podataka koji bi imao brzinu prijenosa

podataka do 721 Kbps uz dodatak do tri govorna kanala. Jedan od glavnih primjena je bežično

povezivanje za slušalice na mobilne telefone, omogućavajući radije korištenje male slušalice,

a ne direktan razgovor u telefon.

Druga primjena Bluetooth tehnologije je osigurati vezu između ad-hoc bežične mreže i

postojećih žičanih mreža podataka.

6

Tehnologija je namijenjen niskim cijenama kako bi se lako mogla integrirati u elektroničke

uređaje svih vrsta. Bluetooth koristi besplatnu licencu ISM frekvencijskog pojasa za svoje

radio signale i omogućuje komunikaciju između uređaja do najveće udaljenosti od oko 100

metara.

Bluetooth je dobro afirmiran, ali usprkos tome, daljnja poboljšanja se uvode, pri čemu se

najvise teži bržem prijenosu podataka i većoj fleksibilnosti, a osim toga napori su uloženi i u

kooperiranje, kako bi uređaji različitih proizvođača mogli komunicirati.

3.2. Bluetooth sučelje, modulacija i kanali

Bluetooth sučelje je dizajniran da omogući pouzdanu komunikaciju na kratkim udaljenostima.

Radio sučelje je relativno jednostavno, iako ima mnogo atraktivnih značajki. Bluetooth

sučelje podržava velik broj kanala i različitih razina vlasti, kao i pouzdane oblike modulacije.

3.2.1. Osnove Bluetooth sučelja

Bluetooth uređaji rade u frekvncijskom pojasu od 2,4 GHz do 2,4835 GHz tj. u takozvanom

industrijko-znanstveno-medicinskom pojasu (ISM). Budući da se korištenje ISM pojasa ne

plaća, spektar je napučen korisnicima, pa se radio sustavi moraju projektirati tako da se

uspješno nosu sa problemima interferencije i promjene jakosti signala. Ti problemi se

rješavaju s tehnikom frekvencijskog preskakivanja sa raspršenim spektrom (FHSS-Frequency

Hopping Spread Spectrum).

Bluetooth prijenos ostaje samo na danoj frekvenciji za kratko vrijeme a u slučaju

interferencije podaci če biti ponovno kasnije poslani kada signal promijeni drugi kanal sa

manjom interferencijom. Kod FHSS modulacije definiraju se frekvencijski skokovi unutar

spektra gdje se pod skokovima misli na ekstremno brze promjene frekvencija na kojima se

prenosi podaci. Odašiljač šalje kratke nizove podataka na jednoj frekvenciji neko vrijeme a

potom se prebacuje na drugu frekvenciju pri čemu odašiljač i prijemnik moraju biti

sinkronizirani prema slijedu preskakivanja kako bi održali logički kanal jer u suprotnom

dolazi do gubitka podataka.

Bluetooth tehnologija uz FHSS tehniku najčešće koristi Gussovu frekvencijsku modulaciju

signala ( GFSK).

7

Tijekom razvoja Bluetooth standard je odlučio usvojiti uporabu tehnike preskakivanja s

frekvencije na frekvenciju (frequency hopping), radije od direktnog pristupa sekvencijalog

raspršenog spektra, jer je u mogućnosti da radi u većem dinamičkom rasponu. Ako tehnika

direktnog sekvencijalnog raspršenog spektra bude korištena, tada će ostali odašiljači bliži

prijemniku blokirati zatraženi prijenos.

3.3. Bluetooth kanali i frekvencije

Bluetooth frekvencije nalaze se u 2,4 GHz ISM pojasu.ISM pojas obično se proteže od 2 400

MHz do 2 483.5 MHz (tj. 2,4000 - 2,4835 GHz). Bluetooth kanali su raspoređeni po 1 MHz,

od drugog, počevši od 2. 402 MHz i završava na 2 480 MHz. To se može izračunati kao 2401

+ n, gdje n varira od 1 do 79.

U nekim zemljama raspodjela ISM pojasa ne dopušta korištenje cijelog niza frekvencija. U

Francuskoj, Japanu i Španjolskoj, slijed skokova (hop sequence) mora biti ograničen na samo

23 frekvencije zbog manje raspodjele ISM pojasa.

Tu su i neke Bluetooth frekvencije koje zahtjevaju točnost za Bluetooth prijenose. Preneseni

početni frekvencijski centar mora biti unutar ± 75 kHz od centra frekvencije prijemnika.

Da bi se omogućila učinkovita komunikacija, koja se održava u okruženju u kojem određen

broj uređaja mogu primati signal, svaki uređaj mora imati svoj identifikator. To osigurava da

48-bitna čvrsta žična adresa identiteta daje ukupno 2.815 x 10 ^ 14 jedinstvenih identifikatora.

3.4. Razine Bluetooth snage

Snaga Bluetooth odašiljača je prilično niska, iako postoje tri različite klase izlaza ovisne o

predviđenoj uporabi i zahtjevanom rasponu.

Snaga prve klase je dizajnirana za velike raspone komunikacija do 100m oko uređaja, i to sa

maksimalnom izlaznom snagom od 20 dBm.

Snaga druge klase ima raspon do oko 10m sa maksimalnom izlaznom snagom od 6dBm.

Snaga treće klase je za uređaj kratkog dometa. Podržava komunikaciju samo do udaljenosti

od oko 10 cm i ima maksimalnu izlaznu snagu od 0 dBm.

Kontrola snage je obvezna za prvu klasu, ali opcija za druge, iako je njegova uporaba

poželjna radi štednje baterije.

8

3.5. Bluetooth prijenos podataka i datoteka, veze i kodek

Bluetooth prijenos podataka se može postići koristeći različite vrste podatkovnih paketa i

različitih oblika veza - asinkroni i sinkroni linkovi.

Ovi različiti oblici Bluetooh prijenosa pružaju fleksibilnost ali su nevidljivi za korisnika koji

vide već postojeću vezu i Bluetooth podatke koji su preneseni.

3.5.1. Bluetooth veze

Postoje dvije glavne vrste fizičkih veza:

1. Sinkrona veza za prijenos govornog signala visoke kvalitete (SCO– Synchronous

Connection Oriented link).

2. Asinkrona veza za prijenos korisničkih i upravljačkih informacija (ACL–

Asynchornous Connectionless link).

Izbor fizičke veze ovisi o tipu podataka koji će se prenositi.

„Sinkrona veza orijentirana na spajanje podržava veze tipa od točke do točke.

Upotrebljava se za prijenos govora visoke kvalitete uporabom paketa HV (High quali

Voice). Prijenos se može ostvariti i uporabom DV (Data Voice) paketa kojima se

prenose podaci i govor.

Kod prijenosa SCO vezom moguće je upotrijebiti FEC (eng. Forward Error

Correction) tehniku kodiranja unaprijednog ispravljanja pogrešaka. Svrha uporabe

FEC tehnike pri podatkovnom

prijenosu je smanjenje broja ponovljenih slanja.“ [3]

„ACL veza podržava simetrične i nesimtrične point-to-multipoint veze. Prenose se

korisničke ili upravljačke informacije u jednom ili nekoliko vremenskih odsječaka (1,

3 i 5), s ili bez primjene FEC tehnike kodiranja. Podatkovni paketi su zaštićeni

protkolom automatske provjere i ponovnog slanja (eng. ARQ – Automatic

Retransmission Query).“ [3]

3.5.2. Bluetooth kodek

9

„Bluetooth kodek je razvijen od strane Bluetooth SIG-a kao subband codec (SBC). To je oblik

transformacijskog kodiranja koji pretvara signal u broj različite frekvencijske grupe te ih

kodira svaki zesebno. On je prvi korak u kompresiji podataka za audio i video signale. SBC je

audio koder i dekoder za spajanje na Bluetooth audio uređaje visoke kvalitete kao što su

slušalice ili zvučnici.“[4]

3.6. Bluetooth host - protokoli

Bluetooth Host, poznat kao i Bluetooth stack (stog), čini skupina protokola za uspostavljanje

veze i prenos podataka između Bluetooth uređaja (Slika 1.)

Slika 1.

Sljedeće tri komponente Bluetooth stacka su temeljne za sve profile i prijenose unutar cijelog

Bluetooth sustava:

„L2CAP (eng. Logical Link Control & Adaptation Protocol)- protokol za nadzor veze

i prilagodbu višim protokolima pružajući dijeljenje paketa, multipleksiranje i kvalitetu

usluge.

Postoje dva načina rada:

ERMT (eng. Enhanced Retransmission Mode) – uključuje retransmisiju na

10

L2CAP kanalu.

SM (eng. Streaming Mode) – jednostavniji način rada bez retransmisije i

provjere toka. Temelji se na konceptu kanala, a svaka krajnja točka referencirana

je s CID (eng. channel identifier) vrijednosti koja definira krajnju točku logičkog

kanala na uređajima.“ [5]

„SDP (eng. Service Discovery Protocol) – omogućuje uređajima otkrivanje usluga

koje

podržavaju drugi uređaji i parametara potrebnih za povezivanje s njima. Svaka

usluga označena je s jedinstvenom UUID (eng. Universally Unique Identifier)

oznakom.“[5]

GAP

Bluetooth GAP ili protokol općeg pristupa definira način na koji Bluetooth uređaji

mogu otkriti jedan drugog te uspostavljanje veze. To je jedan od osnovnih Bluetooth

profila, ali ga koristi i svaki drugi profil kao temelj za uspostavljanje veze.

Bluetooh GAP može podesiti Bluetooth uređaj u jedan od tri različita modela:

- općenito otkriće

- ograničeno otkriće

- bez otkrića

Bluetooth GAP kontrolira stvaranje veze kontrolirajući upit i dojavljivanje rutine

također nakon uparivanja i kontrole koristi sigurnost i zaštitu. Konačno Bluetooth

GAP omogućuje Bluetooth uređaju dva moguća stanja : spojen ili nespojen.

„Protokoli se dijele u četiri kategorije:

1. jezgreni Bluetooth protokoli (Bluetooth Radio, Baseband, LMP, L2CAP, SDP),

2. protokoli za zamjenu kabela (RFCOMM),

3. protokoli za nadzor telefonije (TSC BIN, AT commands),

4. preuzeti protokoli (PPP, UDP/TCP/IP, WAP, vCARD, vCAL, OBEX i drugi).

1. Jezgreni Bluetooth protokoli

11

Jezgreni protokoli su sljedeći:

Bluetooth Radio - protokol fizičkog sloja kojim se ostvaruje komunikacija između

uređaja.

Baseband - rješava radijsku vezu dva uređaja.

LMP (eng. Link Management Protocol) protokol - koristi se za nadzor i uspostavu

svih aspekata radio veze između dva uređaja.

HCI (eng. Host/Controller Interface) - standardizirana komunikacija između

upravljačkih i poslužiteljskih slojeva.

L2CAP (eng. Logical Link Control & Adaptation Protocol)- protokol za nadzor veze i

prilagodbu višim protokolima pružajući dijeljenje paketa, multipleksiranje i kvalitetu

usluge.

SDP (eng. Service Discovery Protocol) - omogućuje uređajima otkrivanje usluga koje

podržavaju drugi uređaji kao i parametara potrebnih za povezivanje s njima.

2. Protokoli za zamjenu kabela

Radi se o jednostavnom transportnom protokolu koji podržava do 60 simultanih veza između

dva uređaja. Koriste ga mnogi Bluetooth programi zbog široke podrške (uporaba u pisačima,

modemima i računalima).

3.Protokoli za nadzor telefonije

TSC BIN (eng. Telephony Control Protocol-Binary) - protokol koji definira

signalizaciju poziva za uspostave prijenosa govora i podataka između Bluetooth

uređaja.

AT commands - skupina sučelja za komunikaciju s vanjskim aplikacijskim slojem.

4. Preuzeti protokoli

PPP (eng. Point-to-Point Protocol) - standardni internetski protokol za prijenos IP

datagrama preko „point-to-point“ veze. Obično se koristi za povezivanje dvaju

sustava preko WAN (eng. wide area network) mreža.

UDP (eng. User Datagram Protocol) - protokol koji omogućuje prijenos IP

datagrama kroz Internetsku mrežu bez potrebe za uspostavom kanala.

12

TCP (eng. Transmission Control Protocol) - protokol koji omogućuje prijenos niza

podataka uz provjeru toka podataka, veličine segmenata i brzine prijenosa.

IP (eng. Internet Protocol) - osnovni protokol koji omogućuje prijenos datagrama

preko mreže pomoću adresa odredišnih čvorova.

WAP - otvoreni standard koji korisnicima mobilnih telefona omogućuje uporabu

telefonskih i informacijskih usluga.

vCARD - jedan od formata sadržaja - elektronička posjetnica.

vCAL - jedan od formata sadržaja - elektronički osobni kalendar s rasporedom

aktivnosti.

OBEX - protokol koji je razvila udruga IrDA (eng. Infrared Data Association) za

jednostavnu i spontanu izmjenu objekata u modelu klijent - poslužitelj. „[5]

4. Bluetooth profili

Bluetooth profili omogućuju način komuniciranja između Bluetooth uređaja. Bluetooth profil

je učinkovito bežično sučelje sprecifikacija za komunikaciju između Bluetooth uređaja. Da bi

mogli raditi Bluetooth uređaji moraju biti kompatibilni sa kupom profila koji omogućuju

željene Bluetooth usluge.

4.1. Osnove Bluetooth profila

Bluetooth profili su na vrhu jezgre Bluetooth specifikacija a možda i iznad bilo kakvih

dodatnih protokola. Dok određeni Bluetooth profil može koristit osnovne značajke jezgre

specifikacija, specifične verzije profila rijetko su povezane s određenim verzijama jezgre

specifikacija. Na taj način nadogradnje se lakše postižu.

Način na koji određen Bluetooth uređaj koristi Bluetooth tehnologiju ovisi o sposobnostima

njegovog Bluetooth profila. Bluetooth profili određuju standarde koje proizvođači prate, time

što dopuštaju uređajima da koriste Bluetooth na namijenjen način. Rad jednog profila ovisi o

drugom (nadređenom) profilu ako je njegova pozicija unutar područja drugog profila.

Ovisnost među profilima može biti direktna ili indirektna.

U najmanju ruku specifikacija svakog Bluetooth profila sadrži detalje o sljedećem:

13

- ovisnost o drugim oblicima

- predloženi oblik korisničkog sučelja

- određeni dijelovi Bluetooth protokol stacka (stog) koju koristi protokol;da bi izvršio svoj

zadatak svaki profil koristi određene opcije i parametre u svakom sloju stoga.

4.2. Kratki pregled Bluetooth profila

„Definiraju su četiri glavna profila:

• Profil osnovnog pristupa - Generic Access profile (GAP)

• Profil serijskog porta - Serial Port Profile

• Profil aplikacije za otkrivanje usluge - Service Discovery Application Profile (SDAP)

• Profil osnovne zamjene objekata - Generic Object Exchange Profile (GOEP)

GAP definira kako se dvije nepovezane BT jedinice pronalaze i uspostavljaju vezu. Ovaj

profil definira osnovne operacije kojima se služe svi ostali profili koji koriste GAP. GAP se

ujedno i brine da bilo koje dvije BT jedinice, bez obzira na proizvođača, izmjene informacije

kako bi se otkrilo koju vrstu aplikacije jedinica podržava. BT jedinice koje se ne oslanjaju ni

na jedan drugi profil moraju se osloniti na GAP kako bi se osigurala osnovna

interoperabilnost i međusobna interakcija.

SDAP definira otkrivanje usluga dostupnih BT jedinici. Profil traži znane i specifične usluge

kao i općenite (general) usluge. SDAP sadrži aplikaciju, Service Discovery User Application,

koja je potrebna u BT jedinici za pronalaženje usluga. Ova aplikacija komunicira sa

protokolom za otkrivanje usluga (Service Discovery Protokolom) koji šalje i prima upite

prema i od ostalih BT jedinica. SDAP, dakle, opisuje aplikaciju koja komunicira sa

specifičnim BT protokolom kako bi ga u potpunosti iskoristila, a sve radi pružanja bolje

usluge krajnjem korisniku. SDAP ovisi o GAP-u, tj. koristi dijelove GAP-a.

Serial Port Profile definira način kako ostvariti virtualni serijski port na dvije jedinice

(uređaja) i povezati ih preko Bluetooth-a. Koristeći ovaj profil stvaramo BT jedinicu sa

emulacijom serijskog kabla koji koristi RS232 signalizaciju. Profil osigurava prijenos

podataka do 128 kbit/s. I ovaj profil ovisi o GAP-u.

GOEP definira skup protokola i procedura koje koriste aplikacije koje se bave slanjem,

primanjem i zamjenom objekata. Veliki broj korisničkih modela temelji se na ovom profilu

(npr. File Transfer and Synchronisation). Tipične BT jedinice koje koriste ovaj profil su

prijenosna računala, PDA-ovi, mobilni telefoni). Aplikacije koje koriste GOEP

14

pretpostavljaju da su veza i kanali uspostavljeni, kako je definirano u GAP-u. GOEP opisuje

procedure za guranje podataka kao i kako povući podatke sa jedne BT jedinice prema drugoj.

GOEP ovisi o Serial Port Profilu. „[6]

Postoji više od dvadeset različitih Bluetooth profila, od kojih svaki ima svoju funkciju.

Naravno, neki od tih Bluetooth profila se koriste više od drugih, ali svaki se može koristiti u

raznim aplikacijama.

5. Bluetooth umrežavanje i uparivanje

5.1. Osnove Bluetooth mrežnih veza

Postoji niz načina na koji se Bluetooth mreža može uspostaviti. U biti Bluetooth mreža usvaja

ono što je pod pojmom piconet topologije. U ovom obliku mreže jedan uređaj se ponaša kao

"master" i ima sposobnost komunikacije maksimalno do sedam uređaja ili čvorova koji

predstavljaju robove (slave). Granica od 7 robova unutar Bluetooth mreže proilazi iz tri bitne

adrese koje se koristu. Ovaj broj se odnosi na broj aktivnih čvorova unutar Bluetooth mreže u

bilo kojem trenutku. Važno je napomenuti da bilo koji uređaj može postati nadređenim.

Uređaj koji uspostavlja vezu, prema definiciji, preuzima tu funkciju.

Bluetooth scatternets

Bluetooth mrežne veze također podržavaju scatternets iako se zbog vremnskih ograničenja i

memorije ovaj oblik Bluetooth mreže rijetko provodi. Za Bluetooth scatternet, rob (slave)

uređaj ima mogućnost dijeliti svoje vrijeme između dva različita piconeta.

Na slici 3. je prikazan scatternet(master je crveni, slave je zeleni, parking je plavi).

15

Slika 3.

Način na koji Bluetooth uređaji ostvaraju vezu je složenije od povezivanja sa drugim tipovima

bežičnih uređaja. Razlog tome je frekvencijsko preskakivanje (frequency hopping) tih

uređaja.Dokle god frekvencijsko preskakivanje smanjuje učinak smetnje, povezivanje uređaja

čini pomalo složenije. Bluetooth je sustav gdje se veza stvara između mastera ( nadređenog) i

slavea (roba) uređaja. Takva veza postoji sve dok se ne prekine, što razlog može biti namjerno

isključivanje, ili veza postaje tako slaba da se nemože održati što je najjčešći razlog da su

uređaji izvan dometa jedna od drugog.

U procesu spajanja postoj četiri vrste Bluetooth veze:

osnovni piconet kanal - ovaj Bluetooth konekcijski kanal se koristi samo kad je svih

79 kanala korišteno, ali češće se koristi kao prilagođeni piconet kanal zato šta pruža

veću fleksibilnost.

prilagođeni piconet kanal - ovaj Bluetooth konkcijski kanal se koristi mnogo šire i

omoguđuje sustavu da koristi reducirani hop-set, tj. između 20 i 79 kanala. Piconet

kanali su jedini kanali koji se mogu koristiti za prijenos korisničkih podataka.

kanal upita - korisi se kada "master" uređaj pronađe "slave" uređaj ili uređaj u dometu.

kanal jednosmjernog poziva - ovaj kanal je korišten gdje glavni i podređeni uređaj

čine fizičku vezu.

16

5.2. Bluetooth uparivanje

Bluetooth uparivanje služi za lakše i brže povezivanje uređaja, nakon čega dva uređaja mogu

komunicirati. Uparivanje se pokreće ručno od strane korisnika uređaja. Uspostavljena

Bluetooth veza je tada vidljiva drugim uređajima te se tada mogu povezati. Proces uparivanja

se pokreće automatski kada prvi put uređaj primi zahtjev za povezivanje od uređaja sa kojim

jos nije uparen. Da bi došlo do uparivanja mora se razmijeniti lozinka između dva uređaja. Ta

lozinka je kod dijeljen između oba Bluetooth uređaja. Ona se koristi kako bi se osiguralo da

oba korisnika pristaju na uparivanje.

Proces uparivanja je opisan sljedećim koracima :

Bluetooth uređaj traži ostale uređaje u dometu: da bi bio uređaj pronađen prvi uređaj

mora biti postavljen u vidljivo stanje, to će dopustiti ostalim uređajima u blizini da

bude vidljiv i da pokušaju uspostaviti vezu.

Uređaj pronalazi jedan drugoga: kada dva uređaja nađu jedan drugoga moguće je

otkriti njihov tip (mobitel, slušalice itd). Naziv Bluetooth uređaja može biti dodijeljen

od strane korisnika ili od strane proizvođača.

Zahtjevanje lozinke - najčešće po defaultu postavaljena lozinak je "0000", ali je

preporučljivo koristiti nešto drugo jer će hakeri pretpostaviti da većina ljudi nije ju

promijenila.

Prvi uređaj šalje lozinku: inicijalni uređaj šalje lozinku koja mora biti unesena u drugi

uređaj.

Drugi uređaj šalje lozinku: lozinke se uspoređuju i ako su jednake uparivanje je

stvoreno.

Komunikacija je uspostavljena: kad je uparivanje jednom uspostavljeno podaci se

mogu razmjenjivati između uređaja.

Nakon utvrđenog uparivanja, kojeg uređaji pamte, povezivanje se može ostvariti bez

intervencije korisnika. Odnos uparivanja može kasnije biti uklonjen od strane korisnika, ako

je zatraženo.

6. Bluetooth sigurnost

17

Postoji nekoliko sigurnosnih mjera koje se mogu ugraditi u Bluetooth uređaje kako bi se

spriječili razni napadi i prijetnje. Puno se radilo na Bluetooth sigurnosti što je i dalje visko na

dnevnom redu, kako bi korisnici mogli i dalje koristiti svoje uređaje sa lakoćom a

istovremeno da su mogućnosti napada i nesigurnosti na minimumu.

Neki od osnovnih razina i metoda zaštite navedeni su u nastavku.

„Postoje četiri entiteta koji upravljaju sigurnošću na razini veze:

1. BD_ADDR (eng. Bluetooth device address) - adresa duga 48 bita koja jedinstveno

određuje svaki uređaj, a definira ju organizacija IEEE (eng. Institute of Electrical and

Electronics Engineers),

2. Privatni autentikacijski ključ (eng. Private authentication key) - slučajni broj duljine 128

bita

koji se koristi za provođenje postupaka autentikacije.

3. Privatni ključ za kriptiranje (eng. Private encryption key) - broj dug 8-128 bita koji se

koristi

za šifriranje podataka.

4. RAND (eng. random number) - slučajni ili pseudo-slučajni broj duljine 128 bita koji se

periodički mijenja, a stvara ga sam Bluetooth uređaj.“[5]

Tri osnovna sredstva za pružanje Bluetooth sigurnosti:

1) Povjera: u ovrom procesu identite uređaja koji komuniciraju je potvrđen. Provjera

korisnika nije glavni dio Bluetooth specifikacije o sigurnosti.

2) Povjerljivost: ovaj postupak sprečava da informacije budu vidljive tako da jedino

ovlašteni uređaji mogu pristupiti i vidjeti podatke.

3) Odobrenje: ovaj proces sprečava pristup, osiguravajući da ovlašteni uređaj ima pravo

koristiti uslugu prije nego što je to omogućeno.

Svaki Bluetooth uređaj mora djelovati u jednom od četiri načina:

1) Sigurnosni način 1: Ovaj način je nesiguran provjera i šifriranje su zaobiđene, a uređaj

osjetljiv na hakiranje. Uređaji koji rade na ovaj način nemaju nikakvih mehanizama za

sprečavanje uspostavljanja veze s drugim Bluetooth uređajima, gdje je sigurnost problem.

Ovaj sigurnosni način podržavaju uređaji do Bluetooth 2.0 + EDR.

18

2) Sigurnosni način 2: u ovom načinu središnji Security Manager (voditelj sigurnosti)

kontrolira pristup određenim uslugama i uređajima, te određuje kontrolu pristupa i sučelja s

drugim protokolima i korinicima uređaja. Provjera i šifriranje koje su primjenjive u ovom

sigurnosom načinu se provode u LMP sloju (ispod L2CAP). Svi Bluetooth uređaji mogu

podržavati ovaj sigurnosni način, međutim w2.1 + EDR uređaji mogu ga podržavati ali samo

ako je riječ o starijim uređajima.

3) Sigurnosni način 3: u ovom načinu Bluetooth uređaj započinje procese sigurnosti prije

uspostave bilo kakve fizičke veze. Provjera i šifriranje se koristi za sve veze, koristeći

zasebnu tajnu lozinku koja je dijeljena između uparenih uređaja nakon stvorenog uparivanja.

Ovaj sigurnosni način podržavaju samo uređaji koji su sukladni 2.0 + EDR ili raniji uređaji.

4) Sigurnosni način 4: ovaj način je uveden sa Bluetooth verzijom 2.1 + EDR. Sigurnosne

procedure su pokenute nakon upostavljanja veze. Sigurno jednostavno uparivanje koristi ono

što se naziva tehnika eliptične krivulje (Elliptic Curve Diffie Hellman -ECDH) za razmjenu i

vezu ključeva. Algoritmi za provjeru i šifriranje su isti kao oni algoritmi definirani u

Bluetooth w2.0 + EDR. Ovaj način je obavezan za komunikaciju između w2.1 + EDR

uređaja.

6.1. Pitanja Bluetooth sigurnosti

„Glavni oblici Bluetooth sigurnosnih problema se dijelu u sljedeće kategorije:

Bluejacking je metoda slanja lažnih poruka preko Bluetooth standarda uređajima koji

podržavaju Bluetooth tehnologiju poput mobilnih uređaja i prijenosnih računala.

Lažne poruke su one koje nose primatelju nepotreban sadržaj, a služe u reklamne

svrhe ili za ometanje korisnika. Napad se odvija slanjem vCard koji obično sadrži

poruku u polju „name“, a prenosi se preko OBEX protokola. Obično uključuje uređaje

klase 1, a omogućuje prijenos podataka brzinom do 1 Mbit/s na relativno kratkim

udaljenostima (ne više od 10 m). Prvi zabilježeni napad obavio je IT konzultant koji je

koristio svoj telefon za reklamiranje firme Sony Ericsson. On je također odredio ime

prema izrazu „jacking“ koji označava otimanje i preuzimanje stvari.

Izvođenje napada uključuje sljedeće korake:

1. Odabir područja s mnogo korisnika Bluetooth uređaja,

19

2. Omogućavanje Bluetooth veza na vlastitom uređaju,

3. Kreirati novi kontakt (eng. Contact) i pripremiti sadržaj za slanje,

4. Aktiviranje funkcije slanja preko Bluetooth veze na adresu novog kontakta što

pokreće skeniranje uređaja s omogućenim Bluetooth vezama,

5. Odabir jednog korisnika u popisu vidljivih uređaja te slanje pripremljenog sadržaja,

6. Primanje potvrde o uspješno poslanom sadržaju,

7. Ponavljanje postupka slanja poruka na isti/drugi uređaj

Ovaj oblik napada obično je bezopasan, ali značajni su jer napadnuti korisnici često

misle kako im je telefon pokvaren. Napadači obično šalju tekstualnu poruku, ali na

modernijim uređajima moguće je slati slikovne i audio zapise. Ponekad se koriste za

promoviranje i reklamiranje proizvoda. Razvijeni su mnogi alati za obavljanje

opisanog napada. Najveći dio razvoja dogodio se između 2000.-2004. godine kada su

otkrivene mnoge nove Bluetooth ranjivosti. Većinu alata razvili su individualni

programeri pa uključuju specifične funkcije.

Bluesnarfing je napad koji omogućuje neovlašteni pristup informacijama na uređaju

(mobilnom uređaju, prijenosnom računalu i sl.) preko Bluetooth veze. To

podrazumijeva pristup kalendaru, listi kontakta, porukama elektroničke pošte ili

tekstualnim porukama, a na nekim uređajima i slikovnim te audio zapisima. Trenutno

dostupni programi moraju dozvoliti povezivanje s drugim uređajima kako bi se

omogućilo kopiranje sadržaja. Također napadač mora posjedovati odgovarajući

program koji može ostvariti pristup uređaju.

Postoji jedna inačica Bluesnarfing programa koja je razvijena kako bi demonstrirala

nedostatak u Bluetooth vezi između nekih mobilnih uređaja. Pronađena ranjivost

ispravljena je u novijim inačicama Bluetooth standarda.

Opisani je napad mnogo ozbiljniji od Bluejacking napada iako oba iskorištavaju

Bluetooth veze bez znanja korisnika. Svaki uređaj koji je uključen te ima postavljenu

naredbu „discoverable“ (vidljiv drugim uređajima) može biti napadnut Bluejacking i

Bluesnarfin napadom. Onemogućavanjem spomenute naredbe, potencijalne žrtve

mogu osigurati veću razinu zaštite. Ipak postoje neke metode koje se mogu iskoristiti

za napad na uređaje s funkcijom „hidden“ (skriven od drugih uređaja). Jedna od njih je

pogađanje MAC (eng. Media Access Control) adrese uređaja putem „brute force“

napada (isprobavanje raznih kombinacija dok se ne otkrije odgovarajuća). Kao kod

20

svakog napada tog tipa, glavna prepreka ovom pristupu je otkrivanje pravog broja

adrese. Bluetooth koristi MAC adresu dugu 48 bita, od kojih prva 24 određuju

proizvođača. Ostali bitovi daju oko 16,8 milijuna kombinacija, što zahtjeva oko 8,4

milijuna pokušaja da bi se pogodila ispravna adresa putem „brute force“ napada.

Važno je razlikovati napade Bluesnarfing i Bluejacking. Dok je Bluejacking napad u

osnovi bezopasan i ne dovodi od otkrivanja podataka, Bluesnarfing omogućuje

kopiranje žrtvinih podataka.

Bluesniping se pojavio kao inačica Bluesnarfing napada, a označava jednostavno

identificiranje uređaja koje podržavaju Bluetooth tehnologiju na većem rasponu nego

je to dopušteno. Prema časopisu Wired Magazine, ova je metoda prvotno

predstavljena na konferencijama Black Hat Briefings i DEF CON 2004. godine. U

travnju sljedeće godine, John Hering, student sveučilišta University of Southern

California, razvio je uređaj „BlueSniper rifle“. Uređaj, prikazan na Slika 7, je koristio

usmjerene antene, računalo opremljeno operacijskim sustavom Linux i Bluetooth

modul. Imao je mogućnost otkrivanja Bluetooth uređaja na udaljenosti većoj od jedne

milje (1,609 km).

Bluebugging je oblik napada na Bluetooth uređaje koji je obično uzrokovan

nedostatkom savjesnog ponašanja korisnika. Prvotno ga je uveo njemački istražitelj

Herfurt 2004. godine. Njegov je program omogućavao zlonamjernim korisnicima da

preuzmu nadzor nad žrtvinim telefonom. Drugim riječima, napadači mogu slušati

razgovore korisnika u stvarnom vremenu. Dodatno, ovaj program omogućuje stvaranje

programa za presretanje poziva kako bi napadač primio poziv umjesto svoje žrtve.

Inicijalno, napad je izvođen uporabom prijenosnih računala, ali danas je isti napad

moguće izvesti s naprednim mobilnim uređajem. Cilj napada je upravljati zaštitom na

uređaju kako bi se omogućilo izvođenje „backdoor“ napada. Daljnjim razvojem alata

omogućeno je preuzimanje nadzora nad žrtvinim telefonom korištenjem slušalica za

telefon koje napadač predstavlja kao slušalice žrtve. Time zavarava mobilni uređaj

koji prepušta slušalicama naredbe pa napadač može ostvariti pozive, slati poruke,

pregledati podatke i sl. Jedini problem leži u ograničenoj udaljenosti na kojoj je

moguće izvesti napad. Drugim riječima, metoda je ograničena na prijenosnu snagu

uređaja klase 2, tj. od 10-15 m. Ipak ovaj je raspon moguće povećati uvođenjem

usmjerenih antena.

21

Napad može uzrokovati razne oblike štete za korisnika kao što je:

otkrivanje povjerljivih podataka prisluškivanjem razgovora ili pregledom poruka,

nanošenje financijskih troškova ostvarivanjem poziva ili slanjem poruka,

otkrivanje telefonskog broja žrtve slanjem SMS (eng. Short Message Service) poruke

na napadačev broj,

lociranje korisnika putem ID vrijednosti u ćeliji (ovisno o operateru),

otkrivanje korisnikovih poznanika pregledom popisa ostvarenih poziva,

mijenjanje zapisa na uređaju (kontakti, popis poziva i sl.).

Najpoznatiji napad ovog tipa izveden je na uređajima Nokia 6310i Phone, a omogućen je

nepravilnim uvođenjem Bluetooth standarda. „[5]

U cilju zaštite protiv ovih i drugih oblika ranjivosti, proizvođači Bluetooth uređaja

nadograđuju sigurnost kako bi se osiguralo da se ovi Bluetooth napadi ne pojave na njihovim

proizvodima.

7. Zaključak

22

Bluetooth tehnologija koristi se u raznim programima i uređajima, jedan je od bitnih

čimbenika komunikacije i prijenosa podataka. Ima široku raširenost koju može zahvaliti

svojstvima poput brzog prijenosa podataka, istovremene komunikacije s više uređaja i sl.

Veliku popularnost potvrđuje velik broj korisnika, stalni porast i uvođenje novih uređaja.

Bluetooth tehnologija sadrži određene napade i probleme, kao i mjere sigurnosti. Dodatnu

zaštitu korisnici mogu osigurati programskim nadogradnjama, te pravilnim konfiguriranjem

uređaja. Iz godine u godinu sve je veći rast Bluetooth tehnologije, koja je uključena u mobilne

uređaje, slušalice, prijenosna računala i dr. Može se očekivati još veći i daljnji rast Bluetooth

tehnologije.

Grupa za razvoj Bluetooth standarda konstantno radi na usavršavanju Bluetooth bežične

tehnologije i na implementaciji novih Bluetooth profila kojim se proširuje područje upotrebe

tog bežičnog standarda. Osim toga, kombinacijom postojećih profila i osnovnih mogućnosti

Bluetooth tehnologije moguće je projektirati složena komunikacijsko - informacijska rješenja.

Bluetooth bežična tehnologija zbog svojih osnovnih karakteristika: malih dimenzija, niske

potrošnje i cijene, može postati sveprisutna u malim elektroničkim uređajima kao što je danas

infracrvena tehnologija. Zbog svojih specifičnosti Bluetooth bežična tehnologija nije izravan

konkurent već postojećim i dobro usvojenim tehnologijama. Bluetooth je komplementaran

mobilnim mrežama druge i treće generacije i WLAN mrežama. U širem kontekstu jedne

mobilne veze možemo je promatrati kao zadnji bežični korak do korisnika. Bluetooth bežična

tehnologija je i najpoznatiji predstavnik tehnologija za umrežavanje u sve popularnijim

osobnim mrežama, Personal Area Network (PAN) i u tom području očekujemo njenu daljnju

afirmaciju.

LITERATURA

[1]. Bluetooth , Wikipedia, En

23

http://en.wikipedia.org/wiki/Bluetooth

[2]. Bluetooth, Wikipedia, Hr

http://en.wikipedia.org/wiki/Bluetooth

[3]. Bluetooth skripta, B.Jeren i P.Pale: Sustavi za vođenje i praćenje procesa, 2008.g.

http://spvp.zesoi.fer.hr/predavanja%202008/BT-skripta.pdf

[4]. Subband Codec, Wikipedia http://en.wikipedia.org/wiki/SBC_(codec)

[5]. Nacionalni CERT u suradnji sa LSS, Ranjivosti Bluetooth tehnologije, 2009.

http://www.cert.hr/sites/default/files/NCERT-PUBDOC-2009-11-281.pdf

[6]. M.Žagar, Seminarski rad:Bluetooth, Zagreb, 2003.

http://www.zemris.fer.hr/predmeti/mr/arhiva/2002-2003/seminari/finished/pdf/bluetooth.pdf

24