Tìm hiểu về bluetooth

MẠNG KHÔNG DÂY VÀ

TRUYỀN THÔNG DI ĐỘNG

Đề tài

Tìm hiểu về công nghệ Bluetooth

Tìm hiểu bài báo: “”

NỘI DUNG

Phần 1: Tìm hiểu về Bluetooth

Giới thiệu chung về công nghệ Bluetooth.

Kỹ thuật Bluetooth.

Vấn đề bảo mật trong công nghệ Bluetooth.

Ưu điểm, nhược điểm của Bluetooth và hướng phát

triển.

Phần 2: Tìm hiểu về bài báo

PHÂN CÔNG CÔNG VIỆC

Công việc Thực hiện

Phần 1. Tìm hiểu về

công nghệ Bluetooth

Tìm hiểu chung vềBluetooth

Nguyễn Đức Mạnh

Kỹ thuật Bluetooth Đỗ Hoàng Nam

An toàn bảo mật Bluetooth Lại Thị Kim Oanh

Ưu, nhược điểm và hướng

phát triển của Bluetooth

Công Nam

1.1 GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ BLUETOOTH

Bluetooth là công nghệ không dây cho

phép các thiết bị điện, điện tử có thể giao

tiếp với nhau trong khoảng cách ngắn,

bằng sóng vô tuyến qua băng tần chung

ISM trong dãy tầng 2.40- 4,48 GHz.

Mục đích: thay thế dây cable giữa máy tính và các thiết bị

truyền thông cá nhân, kết nối vô tuyến giữa các thiết bị điện

tử lại với nhau một cách thuận lợi, giá thành rẻ.

Phần 1. Tìm hiểu về công nghệ Bluetooth


Lịch sử phát triển:

Năm1994: Lần đầu hãng Ericsson dưa ra đề án nhằm hợp

nhất các thiết bị điện tử không cần sử dụng các sợi cáp.

Năm 1998: triển khai công nghệ kết nối không dây mang

tên “BLUETOOTH”.

Tháng 7/1999: Bluetooth phiên bản 1.0

Năm 2001 : Bluetooth 1.1 ra đời cùng vói bộ bluetooth

softftware development kit- XTNDAcess Blue SDK

Tháng 5/2003: CSR cho ra đời 1 chip Bluetooth mới với

khả năng tích hợp.



Đặc điểm của Bluetooth:

Tiêu thụ năng lượng thấp, ứng dụng được nhiều loại thiết bị.

Giá thành rẻ.

Khoảng cách giao tiếp ngắn.

Tốc độ truyền dữ liệu có thể đạt tối đa 1Mbps.

Dễ dàng trong việc phát triển ứng dụng.

Được dùng trong giao tiếp dữ liệu tiếng nói.

An toàn và bảo mật cao.

Tính tương thích cao nên được nhiểu nhà sản xuất phần cứng

và phần mềm hỗ trợ.



Ứng dụng của Bluetooth


Thiết bị truyền dữ liệu




Thiết bị truyền thanh




Thiết bị di động




Các ứng dụng nhúng

1.2 KỸ THUẬT BLUETOOTH

Mạng Piconet

BD: Bluetooth Device.

PDA: Personal

Digital Asisstant.



Mạng Scatternet



Các liên kết vật lý

Asynchronous connectionless (ACL): Được thiết lập cho

việc truyền dữ liệu, những gói dữ liệu cơ bản Là một kết

nối point-to-multipoint giữa Master và tất cả các Slave.

Synchronous connection-oriented (SCO): point-to-point

giữa một Master và một Slave trong 1 piconet.



Các trạng thái của thiết bị Bluetooth

Inquiring device (inquiry mode).

Inquiry scanning device (inquiry scan mode).

Paging device (page mode).

Page scanning device (page scan mode).



Kiến trúc hệ thống Bluetooth Radio

Radio Spectrum – Dãy sóng vô tuyến

Hoạt động ở tần số 2.4 GHz ISM.

Sóng radio của Bluetooth có thể xuyên qua các vật

thể rắn và phi kim.

Sóng radio của Bluetooth được truyền đi bằng

cách nhảy tần số.

Bluetooth được thiết kế để hoạt động ở mức năng

lượng rất thấp.



Kĩ thuật trải phổ nhảy tần trong công nghệ Bluetooth

Giải băng tần ISM 2.4Ghz được chia thành 79 kênh, với

tốc độ nhảy là 1600 lần trong một giây, điều đó có thể tránh

được nhiễu tốt và chiều dài của các packet ngắn lại, tăng

tốc độ truyền thông.

Bluetooth dựa vào kỹ thuật FH-CDMA- các packet được

truyền trên những tần số khác nhau. Trong dãy tầng ISM

2.45 GHz, định nghĩa một bộ 79 bước nhảy, mỗi bước nhảy

cách nhau 1MHz.



Kĩ thuật trải phổ nhảy tần trong công nghệ Bluetooth



Cấu trúc gói tin|

Mỗi packet chứa 3 phần: Access Code (Mã truy cập),

Header, Payload.



Kiểm tra lỗi

Có 3 phương pháp được sử dụng trong việc kiểm tra

tính đúng đắn của dữ liệu truyền đi:

Forwad Error Corrrection: thêm 1 số bit kiểm tra vào

phần Header hay Payload của packet.

Automatic Repeat Request: dữ liệu sẽ được truyền lại

cho tới khi bên nhận gửi thông báo là đã nhận đúng.

Cyclic Redundancy Check: mã CRC thêm vào các

packet để kiểm chứng liệu Payload có đúng không.



Các mức năng lượng của Bluetooth

Mức năng lượng 1 (100mW): Được thiết kế cho

những thiết bị có phạm vi hoạt động rộng (~100m).

Mức năng lượng 2 (2.5mW): Cho những thiết bị có

phạm vi hoạt động thông thường (~10m).

Mức năng lượng 3 (1mW): Cho những thiết bị có

phạm vi hoạt động ngắn (~10cm).



Quá trình hình thành Piconet



Quá trình hình thành Scatternet



Các tầng giao thức trong Bluetooth



Các tầng giao thức trong Bluetooth (tiếp)


1.3 AN TOÀN, BẢO MẬT TRONG BLUETOOTH

Đặt vấn đề



Một số nguy cơ có thể xảy ra:

o Thông tin nhạy cảm, quan trọng có thể bị lộ dokhông được mã hóa, hoặc mã hóa quá đơn giản.

o Truy cập bất hợp pháp vào một chi nhánh thôngqua mạng không dây.

o Tấn công nội bộ thông qua đường truyền đặc biệt.

o Nhận dạng của người dùng bị đánh cắp, bị giảmạo

o Virus có thể làm hỏng dữ liệu trên các thiết bịkhông dây.

v…v…



Các chế độ bảo mật trong bluetooth



Các chế độ bảo mật trong bluetooth



Các mức độ bảo mật trong bluetooth



Các mức độ bảo mật trong bluetooth



Tạo Bluetooth key từ số PIN (Personal

Identification Number)

PIN: Mã gồm >=4 ký tự do người dùng chọn ngẫu nhiên.

Hình. Tạo Bluetooth key sử dụng mã PIN



Mức độ tin cậy của thiết bị:

o Trusted Device

o Untrusted Device

Mức độ bảo mật theo dịch vụ:

o Mức độ 1: Authorization và Authentication.

o Mức độ 2: Authentication.

o Mức độ 3: Dịch vụ mở với tất cả các thiết bị.



Authentication

o BD_ADDR: Bluetooth

Device Address.

o AU_RAND: số ngẫu nhiên

hoặc giả ngẫu nhiên.

o SRES: Secret Response.



Encryption: cần phải mã hóa đường truyền trước

khi truy cập vào các dịch vụ.

o Chế độ mã hóa 1: không thực hiện mã hóa khi truyền

thông.

o Chế độ mã hóa 2: truyền thông quảng bá (broadcast) thì

không cần bảo vệ (không mã hóa), nhưng khi truyền cho

cá nhân thì phải mã hóa link key riêng.

o Chế độ mã hóa 3: mã hóa tất cả truyền thông theo link

key của master.



Authorization: là quá trình quyết định thiết bị X

có được phép truy cập vào thiết bị Y không.

o Chỉ có thiết bị đáng tin cậy (trusted) mới được cho phép

truy cập vào dịch vụ.

o Thiết bị không đáng tin cậy (untrusted) có thể yếu cầu

authorization dựa vào tương tác người dùng trước khi

truy cập vào dịch vụ hợp lệ.

o Authorization luôn bao gồm cả Authentication.



Hacking:

Mạo danh bằng cách chèn/ thay thế dữ liệu: thay đổi dữ

liệu truyền sửa mã CRC check data.

Bluejacking: gửi tin nhắn nặc danh bằng cách lợi dụng tiến

trình pairing giữa hai thiết bị.

Bluetooth Wardriving: Bản đồ về mọi vị trí của người sử

dụng đang mở thiết bị Bluetooth.

DoS (Denial-of-Service): yêu cầu nạn nhân phải trả lời

liên tục những yêu cầu.

Một số loại khác: BlueStumbling, Pairing attack,

Backdoor attack, Unit Key attack…



Các giải pháp an toàn bảo mật trong Bluetooth

Để đảm bảo an toàn cho thiết bị:

Chỉ mở Bluetooth khi cần thiết.

Giữ thiết bị ở chế độ ‘hidden’.

Sử dụng PIN dài và khó đoán.

Khi nhận lời mời nên yêu cầu PIN code.

Kiểm tra định kỳ danh sách các thiết bị đã paired.

Nên mã hóa khi thiết lập Bluetooth với máy tính.

Sử dụng các phần mềm diệt virus.

Sử dụng quét virus định kỳ.


1.3 ƯU, NHƯỢC ĐIỂM VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN

TƯƠNG LAI CỦA BLUETOOTH

Nếu muốn chia sẻ dữ liệu đơn giản thì Bluetooth là tốt nhất.




Bluetooth phiên bản 4.1

Phiên bản Bluetooth 4.1 được đánh giá là mang tính ”cách

mạng” hứa hẹn nhiều ứng dụng mới.

Bluetooth 4.1 có gì hay so với Bluetooth 4.0 ???

Tăng khả năng chung sống

Khả năng kết nối thông minh

Cải thiện khả năng truyền dữ liệu

Công nghệ Bluetooth Low Energy (BLE)

=> Thu hút được nhiều nhà phát triển thiết bị lựa chọn, hứa hẹn

có nhiều ứng dụng thú vị trong cuộc sống.




Một số ứng dụng công nghệ của Bluetooth

Sản phẩm Nike + FuelBand.

Ứng dụng trong các thiết bị thử máu vòng thử huyết áp.

Căn nhà thông minh.

iBeacon – sản phẩm do Apple phát triển.


Engineering

Tìm hiểu về bluetooth