Đang tải... (xem toàn văn)
Nội dung chính bao gồm: • Tìm hiểu kỹ thuật hoạt động bluetooth • Tìm hiểu vấn đề bảo mật, virut tấn công điện thoại di động thông qua bluetooth Chương 1: Giới thiệu tổng quan về bluetooth Chương 2: Kỹ thuật bluetooth Chương 3: Các vấn đề về bảo mật và an toàn trong bluetooth Chương 4: Nhưng ưu, nhược điểm và tương lai của bluetooth
Nội dung bao gồm: • • Tìm hiểu kỹ thuật hoạt động bluetooth Tìm hiểu vấn đề bảo mật, virut công điện thoại di động thông qua bluetooth Phần 1: BLUETOOTH Chương 1: giới thiệu tổng quan bluetooth Chương 2: kỹ thuật bluetooth Chương 3: vấn đề bảo mật an toàn bluetooth Chương 4: Nhưng ưu, nhược điểm tương lai bluetooth Chương GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ BLUETOOTH 1.1 Khái niệm Bluetooth _ Bluetooth công nghệ không dây cho phép thiết bị điện, điện tử giao tiếp với khoảng cách ngắn, sóng vơ tuyến qua băng tần chung ISM (Industrial, Scientific, Medical) dãy tầng 2.40- 2.48 GHz Đây dãy băng tầng không cần đăng ký dành riêng để dùng cho thiết bị không dây công nghiệp, khoa học, y tế _ Bluetooth thiết kế nhằm mục đích thay dây cable máy tính thiết bị truyền thông cá nhân, kết nối vô tuyến thiết bị điện tử lại với cách thuận lợi với giá thành rẻ _ Khi kích hoạt, Bluetooth tự động định vị thiết bị khác có chung cơng nghệ vùng xung quanh bắt đầu kết nối với chúng Nó định hướng sử dụng cho việc truyền liệu lẫn tiếng nói 1.2 Lịch sử, hình thành phát triển Bluetooth a) Lịch sử tên Bluetooth: _ Bluetooth tên nhà vua Đan Mạch- Harald I Bluetooth (Danish Harald Blåtand) (910985) Harald Bluetooth hợp Đan Mạch Norway Ngày Bluetooth biểu tượng thống Computer Telecom, cơng nghệ máy tính cơng nghệ truyền thơng đa phương tiện b) Hình thành phát triển Bluetooth: _ Năm 1994: Lần hãng Ericsson đưa đề án nhằm hợp liên lạc loại thiết bị điện tử khác mà không cần phải dùng đến sợi cáp nối cồng kềnh, phức tạp Ðây thực chất mạng vô tuyến không dây cự ly ngắn dùng vi mạch cỡ 9mm chuyển tín hiệu sóng vơ tuyến điều khiển thay cho sợi dây cáp điều khiển rối rắm _ Năm 1998: công ty lớn giới gồm Ericsson, Nokia, IBM, Intel Toshiba liên kết, hợp tác thiết kế triển khai phát triển chuẩn công nghệ kết nối không dây mang tên BLUETOOTH nhằm kết nối thiết bị vi điện tử lại với dùng sóng vơ tuyến _ Đến ngày 20/5/1998: nhóm nghiên cứu Special Interest Group - SIG thức thành lập với mục đích phát triển cơng nghệ Bluetooth thị trường viễn thông Bất kỳ công ty có kế hoạch sử dụng cơng nghệ Bluetooth tham gia vào _ Tháng 7/1999: chuyên gia SIG đưa thuyết minh kỹ thuật Bluetooth phiên 1.0 _ Năm 2000 : SIG bổ sung thêm thành viên 3Com, Lucent Technologies, Microsoft Motorola Công nghệ Bluetooth cấp dấu chứng nhận kỹ thuật lần mắt _ Năm 2001: Bluetooth 1.1 đời với Buetooth software development kitXTNDAccess Blue SDK, đánh dấu bước phát triển chưa có cơng nghệ Bluetooth nhiều lĩnh vực khác với quan tâm nhiều nhà sản xuất Bluetooth bình chọn công nghệ vô tuyến tốt năm _ Tháng 7/2002, Bluetooth SIG thiết lập quan đầu não toàn cầu Overland Park, Kansas, USA Năm 2002 đánh dấu đời hệ máy tính Apple hỗ trợ Bluetooth Sau khơng lâu Bluetooth thiết lập máy Macintosh với hệ điều hành MAC OX S Bluetooth cho phép chia sẻ tập tin máy MAC, đồng hóa chia sẻ thơng tin liên lạc máy Palm, truy cập internet thơng qua điện thoại di động có hỗ trợ Bluetooth (Nokia, Ericsson, Motorola…) _ Tháng 5/2003, CSR (Cambridge Silicon Radio) cho đời chip Bluetooth với khả tích hợp dễ dàng giá hợp lý Điều góp phần cho đời hệ Motherboard tích hợp Bluetooth, giảm chênh lệch giá mainboard, cellphone có khơng có Bluetooth Tháng 11/2003 dòng sản phẩm Bluetooth 1.2 đời _ Năm 2004, công ty điện thoại di động tiếp tục khai thác thị trường sôi cách cho đời hệ điện thoại di động đời hỗ trợ Bluetooth (N7610, N6820, N6230) Motorola cho sản phẩm Bluetooth đầu tay Các sản phẩm Bluetooth tiếp tục đời và xúc tiến mạnh mẽ qua chương trình “Operation Blueshock” International Consumer Electronics Show (CES) Las Vegas ngày 9/1/2004 _ 6-1-2004, hội nghị Bluetooth CES (Consumer Electronics Show) Las Vegas, tổ chức Bluetooth SIG thông báo số thành viên đạt số 3000, trở thành tổ chức có số thành viên đơng đảo thuộc nhiều lĩnh vực cơng nghệ: từ máy móc tự động đến thiết bị y tế, PC đến điện thoại di động, tất sử dụng kỹ thuật không dây tầm ngắn sản phẩm họ _ Bluetooth có tốc độ phát triển nhanh với khả ứng dụng ngày đa dạng, theo tính tốn cơng ty nghiên cứu thị trường Frost & Sulivan, năm 2001 có 4.2 triệu sản phẩm sử dụng cơng nghệ Bluetooth đưa thị trường, số tăng lên 1.01 tỷ vào năm 2006 _ Những năm gần đây, Bluetooth coi thị trường động sôi lĩnh vực truyền thông Với đời cơng nghệ Bluetooth ta lạc quan nói rằng, thời kỳ kết nối dây hữu tuyến thiết bị đến hồi kết thúc, thay vào khả kết nối không dây thông minh suốt, điều thực tương lai gần mà thơi _ Bluetooth có tốc độ phát triển nhanh với khả ứng dụng ngày đa dạng, theo tính tốn cơng ty nghiên cứu thị trường Frost & Sulivan, năm 2001 có 4.2 triệu sản phẩm sử dụng công nghệ Bluetooth đưa thị trường, số tăng lên 1.01 tỷ vào năm 2006 _ Những năm gần đây, Bluetooth coi thị trường động sôi lĩnh vực truyền thông Với đời cơng nghệ Bluetooth ta lạc quan nói rằng, thời kỳ kết nối dây hữu tuyến thiết bị đến hồi kết thúc, thay vào khả kết nối khơng dây thơng minh suốt, điều thực tương lai gần mà _ Khoảng cách giao tiếp cho phép : • Khoảng cách hai thiết bị đầu cuối lên đến 10m ngồi trời, 5m tòa nhà • Khoảng cách thiết bị đầu cuối Access point lên tới 100m ngồi trời 30m tòa nhà _ Bluetooth sử dụng băng tần không đăng ký 2.4Ghz dãy băng tần ISM Tốc độ truyền liệu đạt tới mức tối đa 1Mbps (do sử dụng tần số cao) mà thiết bị không cần phải thấy trực tiếp (light-of-sight requirements) _ Dễ dàng việc phát triển ứng dụng: Bluetooth kết nối ứng dụng với ứng dụng khác thông qua chuẩn “Bluetooth profiles”, độc lập phần cứng hệ điều hành sử dụng _ Bluetooth dùng giao tiếp liệu tiếng nói: có kênh để truyền tiếng nói, kênh để truyền liệu mạng cá nhân _ An tồn bảo mật: tích hợp với xác nhận mã hóa ( build in authentication and encryption) _ Tính tương thích cao, nhiều nhà sản xuất phần cứng phần mềm hỗ trợ c) Ứng dụng Bluetooth Thiết bị thơng minh Gồm có loại điện thoại di động, PDA, PC, cellphone, smartphone… Công nghệ Bluetooth gắn sẵn thiết bị di động nên khơng cần dùng cáp Có thể kết nối với tai nghe Bluetooth, camera kỹ thuật số hay máy tính, cho phép người dùng xem tivi, chụp ảnh, quay phim, nghe MF3, FM, duyệt web email từ điện thoại… Thiết bị truyền Gồm loại tai nghe (headset) , loa trạm thu âm thanh… Thiết bị truyền liệu Gồm chuột, bàn phím, joystick, camera, bút kỹ thuật số, máy in, LAN access point… Modem Zoom dùng để kết nối Internet mạng cục điện thoại Bluetooth MDU 0001USB thiết bị kết nối không dây sử dụng công nghệ Bluetooth class 2, vùng phủ sóng bán kính 10m; nối với PC qua USB 1.1 Tuy nhỏ đầu ngón tay thiết bị tích hợp gần tất chuẩn giao tiếp có, ví dụ: RS232, FTP, Dial-up, Fax, OBEX (chuẩn đồng hóa liệu cho PDA) , nên lắp MDU 0001USB vào vơ hình trung PC bạn biến thành đài phát sóng Ngược lại, PC dò tìm kết nối đến tất máy tính, PDA vùng phủ sóng Các ứng dụng nhúng Điều khiển nguồn lượng xe hơi, loại nhạc cụ, công nghiệp, y tế… Một số ứng dụng khác Do số lượng công ty tham gia vào tổ chức SIG ngày nhiều, vậy, số lượng loại sản phẩm tích hợp cơng nghệ Bluetooth tung thị trường ngày nhiều, bao gồm thiết bị dân dụng tủ lạnh, lò vi sóng, máy điều hòa nhiệt độ, loại đồ chơi Chương KỸ THUẬT BLUETOOTH 2.1 Các khái niệm dùng công nghệ Bluetooth a) Piconet: Picotnet tập hợp thiết bị kết nối thông qua kỹ thuật Bluetooth theo mơ hình Ad-Hoc (đây kiểu mạng thiết lập cho nhu cầu truyền liệu hành tức thời, tốc độ nhanh kết nối tự động huỷ sau truyền xong) Trong Piconet có thiết bị Master Đây thường thiết bị tạo kết nối, có vai trò định số kênh truyền thơng thực đồng thành phần Piconet, thiết bị lại Slave Đó thiết bị gửi yêu cầu đến Master Lưu ý rằng, Slave muốn thực liên lạc phải thông qua Master chúng không kết nối trực tiếp với nhau, Master đồng Slave thời gian tần số Trong Piconet có tối đa Slave hoạt động thời điểm - Minh hoạ Piconet: Các mơ hình Piconet : Piconet có Slave : Cách hình thành Piconet: Một piconet bắt đầu với thiết bị kết nối với nhau, laptop PC với Mobilephone Giới hạn thiết bị Piconet (3 bit MAC cho thiết bị) Tất thiết bị Bluetooth ngang hàng mang chức xác định Tuy nhiên thành lập Piconet, thiết bị đóng vai Master để đồng tần số thời gian truyền phát, thiết bị khác làm Slave b) Master Unit : Là thiết bị Piconet, Master thiết lập đồng hồ đếm xung kiểu bước nhảy (hopping) để đồng tất thiết bị piconet mà quản lý, thường thiết bị chuyển đổi liệu Master định số kênh truyền thơng Mỗi Piconet có kiểu hopping b) Slaver Unit : Là tất thiết bị lại piconet, thiết bị khơng Master phải Slave Tối đa Slave dạng Active 255 Slave dạng Parked (Inactive) Piconet Có dạng Slave Piconet: • Active: Slave hoạt động, có khả trao đổi thơng tin với Master Slave Active khác Piconet Các thiết bị trạng thái phân biệt thông qua địa MAC (Media Access Control) hay AMA (Active Member Address ) - số gồm bit Nên Piconet có tối đa thiết bị trang thái (1 cho Master cho Slave) • Standby: Standby dạng inactive, thiết bị trạng thái không trao đổi liệu, sóng radio khơng có tác động lên, cơng suất giảm đến tối thiểu để tiết kiệm lượng, thiết bị khơng có khả dò mã truy cập Có thể coi thiết bị nằm ngồi vùng kiểm sốt Master • Parked: dạng inactive, thiết bị Piconet thường xuyên đồng với Piconet, địa MAC Chúng trạng thái "ngủ" Master gọi dậy tín hiệu "beacon" (tín hiệu báo hiệu) Các thiết bị trạng thái Packed đánh địa thông qua địa PMA (Packed Member Address) Đây số bits để phân biệt packed Slave với có tối đa 255 thiết bị trạng thái Piconet d) Scatternet: _ Là hay nhiều Piconet độc lập không đồng bộ, Piconet kết hợp lại truyền thơng với Lưu ý: • Một thiết bị vừa Master Piconet này, vừa Slave Piconet khác • Vai trò thiết bị Piconet khơng cố định, có nghĩa thay đổi từ Master thành Slave ngược lại, từ Slave thành Master Ví dụ Master không đủ khả cung cấp tài nguyên phục vụ cho Piconet chuyển quyền cho Slave khác giàu tài nguyên hơn, mạnh hơn, piconet Clock kiểu Hopping đồng sẵn _ Ví dụ Scatternet : 10 Dial-Up Networking Profile: mô tả cách sử dụng cellular phone modem cạnh computer wireless modem để nhận liệu, kết nối đến dial-up Internet access server, sử dụng dial-up service khác Hình 2-27 Networking Profiles Fax Profile: định nghĩa cách computer sử dụng Bluetooth cellular phone modem wireless fax modem để gửi nhận fax Headset Profile: định nghĩa yêu cầu cần thiết cho thiết bị Bluetooth hỗ trợ sử dụng headset Wireless headsets dùng với cellular phones laptops 19 LAN Access Profile: định nghĩa cách thiết bị Bluetooth truy cập dịch vụ mạng cục sử dụng PPP (Point-To-Point Protocol) thông qua RFCOMM (giao thức Bluetooth -cạnh tranh với tín hiệu RS-232 ) File Transfer Profile: cho phép người sử dụng duyệt hiệu chỉnh tập tin thư mục(object) hệ thống tập tin thiết bị Bluetooth khác chuyển giao object thiết bị Bluetooth Những thiết bị phổ biến PC, notebook PDA 20 Object Push Profile: cho phép người sử dụng push, pull, trao đổi object đơn giản business card thiết bị Bluetooth nhưPC, PDA điện thoại di động Synchronization Profile: cho phép trao đổi liệu thông tin cá nhân (PIM) thiết bị tự động đồng bộhóa liệu(ví dụ: thành phần calendar hay phonebook) Đồng hóa dùng thiết bị notebook, PDA điện thoại di động 2.6 Vấn đề sử dụng lượng Bluetooth a) Giới thiệu _ Năng lượng vấn đề quan trọng thiết bị khơng dây thiết bị sử dụng lượng từ pin, điều làm phát sinh vấn đề liên quan thời gian sử dụng pin, thời gian dự phòng kích thước vật lý _ Khi kết nối Bluetooth ta phải cần lượng để trì kết nối, lượng để điều khiển bộvi xử lý thực chồng nghi thức Bluetooth lượng để khuếch đại tín hiệu âm đến cấp độ người sử dụng nghe Và thiết bị di động nhỏ khơng thể sử dụng loại pin lớn nên tiêu thụ lượng vấn đề quan tâm hàng đầu _ Chương trình quản lý lượng (power-managed application) ứng dụng cho phép thiết bị thực chế độ ngủ(sleep mode) giai đoạn đáng kể quy trình hoạt động Sleep mode không làm tốn lượng thiết bị, thật điều khơng có vài chức ln cần lượng, nhiên thiết bị thật sự“thức giấc” (awake), nói chung quản lý lượng quản lý thời gian bỏphí _ Một đặc điểm thêm việc quản lý lượng cấp độ ứng dụng không ảnh hưởng xấu đến thực thi ứng dụng việc lưu giữ lượng trình ứng dụng không phụ thuộc vào kỹ thuật bên phần cứng cải tiến để giảm thiểu sử dụng lượng _ Kỹ thuật Bluetooth thực việc quản lý lượng đồng thời mức phần cứng (hardware) phần mềm (software) Mặt hạn chế thời gian ứng (response time) ứng dụng tăng lên khơng dùng việc quản lý lượng làm cho trình ứng dụng khơng 21 đáp ứng nhanh Bluetooth cung cấp số chế độ lượng thấp mội độ thích hợp với loại ứng dụng khác _ Trước chọn power management mode để sử dụng, độ trễ lớn mơ hình radio traffic mong chờ ứng dụng phải tính tốn trước b) Việc sử dụng quản lý lượng công nghệ Bluetooth Tổng quan: _ Bluetooth cung cấp chế độ có lượng thấp (low power mode) cho lập trình viên sử dụng hold, sniff, park Mỗi chế độ có đặc điểm riêng thuận lợi cho lớp khác ứng dụng _ Hold mode thuận lợi cho ứng dụng dự báo điều khiển thời gian cho lần truyền liệu Khi mà khoảng thời gian lần truyền thương lượng cách độc lập lần chế độ vơ cùngthích hợp để ứng dụng giám sát thường xuyên kết nối tăng giảm “thời gian ngủ” (sleep time) cho phù hợp Hold mode tự biến khơng nên dùng cho ứng dụng có nhu cầu hard latency _ Sniff mode cho phép thiết bị Bluetooth-enabled lưu trữ lượng cách giảm số slot mà master truyền, cách giảm số mà slave phải nhận Chế độ thuyết phục so với hold mode tốt lúc Slave lắng nghe cách định kỳ số slot điều làm cho sniff mode đặc biệt thuận lợi ứng dụng mà liệu đòi hỏi truyền khoảng thời gian cách Ứng dụng khơng thích hợp với sniff mode loại cần truyền lượng liệu lớn cách liên tục điều bắt buộc thiết bị phải giữ nguyên tình trạng awake _ Park mode chế độ cho phép lưu giữ lượng mức tối đa Chế độ thuận lợi ứng dụng có mơ hình lưu lượng sóng vơ tuyến (radio traffic) khơng thể dự đốn trước độ trễ việc thiết lập kết nối giới hạn hạn định cao (upper limit) Ví dụ Headset profile, liên kết RFCOMM phải unparked sớm tốt có yêu cầu cần gửi thông qua Audio Gateway để đến headset _ Các chế độ low power Bluetooth khác việc hỗ trợ quản lý lượng khơng có chế độ thật tốt để sử dụng Để định chế độlow power dùng phải dựa vào dãy nhân tố phụ thuộc vào loại ứng dụng nhu cầu Những nhân tố là: • Ứng dụng sử dụng vịêc quản lý lượng có tiện lợi khơng • Độ trễ tối đa mà ứng dụng chấp nhận • Mơ hình radio traffic mong chờ: nhẫu nhiên(random), định kỳ(periodic), truyền loạt (bursty),… 22 Các chế độ lượng • Active mode _ Trong chế độ Active, thiết bị tham gia hoạt động kênh sóng radio Master xếp q trình truyền phát liệu, gói tin chuyển phát băng tần xác định Slave phải lắng nghe gói tin khe thời gian dành riêng cho chúng Chế độ tiêu chuẩn kỹ thuật để so sánh với hiệu chế độ lượng thấp khơng tiêu tốn hầu hết lượng mà có thông lượng liệu truyền phát lớn Sự tiêu thụ lượng thiết bị phụ thuộc nhiều vào nhà sản xuất thiết bị ứng dụng chạy _ Những ứng dụng mà thích hợp với chế độ Active khơng có lợi khơng thể sử dụng chế độ lượng thấp khác (Hold, Park, Sniff) • Hold mode _ Đây chế độ đơn giản chế độ lượng thấp Bluetooth Master Slave thỏa thuận với suốt thời gian mà thiết bị Slave chế độ Khi kết nối thiết lập chế độ này, khơng hỗ trợ gói liệu kết nối tiết kiệm lượng, lắng nghe định kỳ khoảng thời gian lâu tham gia vào Piconet Điều quan trọng thời gian Hold thỏa thuận trước chế độ Hold thiết lập Hình 2-34 Hold Mode Interaction _ Hình cho thấy tương tác thiết bị sử dụng chế độ Hold Một khía cạnh quan trọng chế độ Hold lần chế độ thiết lập khơng bị hủy bỏ,và khoảng thời gian Hold phải kết thúc trước truyền thơng tái kích hoạt trở lại _ Vậy ứng dụng đạt hiệu sử dụng chế độ Hold? Nếu ứng dụng bạn định điều khiển thời gian truyền phát liệu lần ứng dụng sử dụng chế độ Hold cho việc quản lý lượng Một ví dụ hệ thống phân phát e-mail không dây E-mail phương tiện truyền thông đồng thông điệp phân 23 phát đến đích sau vài giây đến vài Quan trọng hơn, người sử dụng khơng biết phân phát e-mail xảy bỏ qua độ trì hỗn nhỏ cho việc kéo dài thời gian sử dụng lượng thiết bị _ Một khía cạnh riêng biệt khác chế độ Hold sử dụng liên kết SCO mà không cần gửi trao đổi gói liệu Hơn ứng dụng khơng quan trọng chất lượng audio lắm, sử dụng số khe thời gian giảm lượng Ví dụkiểm tra hoạt động thiết bị phát âm (chỉcần có liên kết SCO hoạt động không cần sử dụng liên kết ACL) Bằng cách đặt liên kết ACL chế độ Hold cho khoảng thời gian vừa phải, giảm chất lượng liên kết SCO, ứng dụng tiết kiệm lượng _ Bây hảy xem xét qua ứng dụng mà khơng thích hợp cho việc sử dụng chế độ Hold Chế độ Hold khơng thích hợp cho ứng dụng u cầu thời gian phản hồi nhanh khuôn mẫu lưu thông đốn biết trước.Ví dụ thiết bịcảm biến, truy cập Web qua liên kết khơng dây (trình duyệt Web khơng đốn biết khn mẫu lưu thơng ứng dụng) Nhớ chế độ Hold thiết lập, khơng thể bị hủy bỏ thời gian Hold thỏa thuận kết thúc • Sniffmode _ Chế độ lượng thấp tiết kiệm lượng cách giảm số lượng khe thời gian mà Master bắt đầu q trình truyền phát liệu giảm số khe thời gian mà Slave phải lắng nghe Tsniff khoảng thời gian khe thời gian thỏa thuận Master Slave chế độ Sniff thiết lập Khi Slave lắng nghe kênh truyền, làm việc 24 khe Nsniff attempt ,sau giảm lượng cuối khoảng thời gian Sniff thời Thời gian tiếp nhận gói liệu cuối dành cho Slave quan trọng, Slave phải lắng nghe khoảng thời gian Nsniff timeout ngắn sau gói tin cuối nhận xong _ Hình A cho thấy số lượng khe thời gian mà Slave phải lắng nghe Trong trường hợp Slave lắng nghe khoảng thời gian Nsniff attempt Điều xảy Slave nhận gói tin cuối có nhiều khe Nsniff timeout Sniff attempt Slave lắng nghe phần lớn khoảng thời gian Sniff attempt, sau giảm lượng _ Hình B cho thấy Slave lắng nghe khoảng thời gian mở rộng Trong trường hợp Slave lắng nghe khe Nsniff attempt, sau nhận gói tin lắng nghe thêm khe thời gian Nsniff timeout.Điều cho thấy Slave phải lắng nghe thêm khe thời gian Nsniff timeout gói tin nhận có khe Nsniff timeout bên trái khoảng thời gian Sniff attempt Nếu Slave tiếp tục nhận gói tin, lắng nghe tiếp tục khe Nsniff timeout sau gói tin cuối nhận, Master giữ nguyên trình truyền phát Slave tiếp tục hoạt động _ Slave thay đổi hoạt động từ khe Nsniff attempt thông qua khe (Nsniff attempt +Nsniff timeout) chí tiếp tục hoạt động mà khơng cần thỏa thuận lại vài tham số Bằng cách chọn lựa giá trịthích hợp cho khoảng thời gian Sniff sốlượng khe mà Slave phải lắng nghe, đạt hiệu tiết kiệm lượng mà không ảnh hưởng bất lợi đến hiệu ứng dụng _ Chế độ Sniff linh hoạt chế độ Hold Master Slave giải phóng chế độ Bởi chế độSniff đòi hỏi thiết bị Slave thay đổi trạng thái hoạt động cách định kỳ nên thích hợp cho ứng dụng có truyền phát liệu cách _ Chế độ khơng thích hợp cho ứng dụng đòi hỏi thường xuyên truyền phát liệu lớn Đối với ứng dụng, thời gian truyền phát liệu quan trọng, chúng cần nhiều thời gian nên khơng thể giảm lượng thời gian dài • Park mode _ Chế độ Park chế độ lượng thấp cho phép tiết kiệm lượng nhất.Tuy nhiên chế độ Park, thiết bị truyền nhận liệu khơng có liên kết SCO thiết lập Trong chế độ này, Slave không tham gia vào Piconet, nhiên đồng với kênh truyền Piconet Chế độ có thêm thuận lợi cho phép Master hỗ trợ thiết bị Slave cách đưa thiết bị lại vào trạng thái Park thiết bị khác hoạt động trạng thái Active Slave chế độ Park hoạt động cách định kỳ để tái đồng với kênh truyền lắng nghe thông điệp broadcast Để làm điều này, Master hỗ trợ cấu trúc tín hiệu phức tạp đểliên lạc với Slave chế độPark Tuy nhiên cấu trúc tín hiệu thay đổi, sau Master dùng thơng điệp broadcast để thông báo thay đổi cho Slave chế độPark 25 Chương VẤN ĐỀ AN TOÀN VÀ BẢO MẬT TRONG BLUETOOTH 3.1 Sơ lược vấn đề bảo mật chuẩn không dây a) Sơ lược chuẩn bảo mật mạng không dây 802.11 _ Kỹ thuật kết nối Bluetooth kỹ thuật kết nối khơng dây thơng thường, vấn đề bảo mật cốt lõi mạng không dây vấn đề bảo mật mạng Bluetooth Việc giới thiệu sơ lược chuẩn bảo mật mạng khơng dây truyền thống giúp ta có nhìn tổng quát qui trình bảo mật kỹ thuật Bluetooth b) Chuẩn bảo mật WEP IEEE 802.11 Định hướng ban đầu mạng Wireless LAN (WLAN) an ninh mạng sử dụng SSID (System Set Identifer) xác thực điều khiển thông qua địa MAC Client, với ý tưởng SSID sử dụng giống từ khoá dùng chung cho Access Point (AP) Client Nếu Client sử dụng SSID không giống với SSID AP Client khơng có khả truy cập vào mạng LAN thơng qua AP Ngồi ra, WLAN hỗ trợ việc lọc địa chỉMAC để điều khiển mức truy cập mạng Các bảng thiết lập tay AP cho phép hay ngăn cấm Client truy cập qua AP vào mạng Hình 3-1 Hai phương pháp truy cập mạng WLAN Tuy nhiên, mạng WLAN phát triển, ứng dụng nhiều có nhiều vấn đềvề an ninh mạng phát sinh trở thành mối quan tâm đặc biệt triển khai mạng WLAN việc sử dụng SSID địa MAC không đảm bảo an ninh mạng Tiêu chuẩn 802.11 định nghĩa khả bảo mật WEP (Wired Equivalency Privacy) cho mạng WLAN sử dụng khoá mã hoá 40 bits cho thuật toán mã hoá RC4, xem thuật tốn đối xứng sử dụng khố liên kết để mã hoá giãi mã plaintext Protocol Data Unit (PDU) Khi sử dụng phương thức bảo mật này, AP Wireless Client dùng chung khoá WEP tĩnh Khoá mã kiểm tra trình thực (Authentication), khố khơng 26 tương thích Client khơng liên kết với AP khơng thể truy cập vào mạng Khố mã tỉnh dùng chung có khả dò tìm bị lấy cắp, việc mã hố khơng ý nghĩa với vấn đề an ninh mạng Cisco hỗ trợ sử dụng tới khố mã hố WEP có độ dài lên đến 128 bits AP để tăng cường mức độ an ninh bảo mật mạng Tương ứng với khố mã WEP, có phương thức xác thực, phương thức xác thực sử dụng khố mã chia sẻ dùng chung (Share Key Authentication) xác thực mở(Open Authentication) Xác thực sử dụng khoá mã dùng chung (shared key) mục đích an ninh giống SSID ban đầu, hạn chế khả linh hoạt mạng WLAN Trong xác thực sử dụng khoá mã mở lại ưu dùng hơn, bộc lộ số nhược điểm c) Những vấn đề nảy sinh an ninh mạng không dây _ SSID chuỗi ký tự 32 bits, ban đầu xem cách bảo mật mạng WLAN phát triển khơng coi phương thức bảo mật Vì sử dụng phương thức xác nhận mở, 802.11 cho phép Wireless Client sử dụng giá trị SSID trắng (giá trị NULL) để liên kết với AP trình tạo liên kết xác thực Các nguy đe dọa an ninh mạng từ phía ngồi sử dụng mơi trường truyền dẫn khơng khí số“free” nên thiết bị không dây nằm vùng phát sóng AP nhận thơng tin từ AP truyền đến _ Nếu khoá mã WEP chứa card mạng khơng dây (Wireless Card) bị đánh cắp, Client có Card mạng truy cập mạng mà khơng bị phát từ phía người quản trị mạng, hay AP Giả sử có phát phải thay đổi khố mã WEP, điều trở nên phức tạp với mạng có số lượng người dùng lớn 27 Đối với vấn đề xác thực, chuẩn 802.11 xác định phương thức xác định chiều (one-way), từ phía AP Client chưa có chiều xác thực ngược lại từ Client đến AP (Rogue AP) Mặt khác khoá mã sử dụng mã hoá dử liệu khố mã tỉnh, khơng có cách tạo mã quản lý khố mã Vì thay đổi thướng xuyên khoá mã an tồn cho khố mã khơng bị đánh cắp phát _ Mặt khác, chuẩn 802.11 không hỗ trợ phương pháp xác thực người dùng truy nhập từ xa vào mạng giao thức xác thực RADIUS, LDPA, … nên hạn chế khả quản lý an ninh mạng cách tập trung 3.2 Qui trình bảo mật Bluetooth : An tồn bảo mật Bluetooth: _ Trong công nghệ mặt khác vấn đề an tồn tuyệt đối có lẽ không đảm bảo Chúng ngày phát triển quan trọng kỹ thuật Bluetooth SIG đưa cải tiến bảo mật nhằm tăng tính vững cho tiến trình pairing đồng thời bảo đảm riêng tư kết nối thiết lập, cố gắng trước bước để đảm bảo thiết bịkhông bịtấn cơng _ Bluetooth có nhiều khía cạnh bảo mật cần giải Đối với mục tiêu mật mã hóa thẩm định quyền, Bluetooth Special Interest Group tạo yếu tố để bảo mật Nhưng mức độ an tồn chúng khơng tốt lắm, đặc tả an tồn khiến cho nhiều thiết bị Bluetooth truy cập tự mà không qua rào cản _ Bluetooth sử dụng mơi trường wireless nảy sinh sốvấn đề bảo mật chuẩn wireless Đây lĩnh vực người khám phá nơi làm nhiễu tín hiệu bạn sử dụng Bluetooth cố gắng giải vấn đề cách sử dụng hệ thống nhảy tần số Khi thiết bị Bluetooth kết nối đồng bộvới chúng nhảy 79 bước tần số 2.4 GHz Những phiên cũ Bluetooth có rắc rối với việc sử dụng tần số số nước hạn chế bước nhảy 23 Thiết bị 23 bước nhảy giao tiếp với với thiết bị 79 bước nhảy 28 Tuy nhiên sau thỏa thuận Bluetooth Special Interest Group, Bluetooth sử dụng 79 bước nhảy tất nước _ Bảo mật Bluetooth phải đối mặt với vấn đề phổ biến Bluetooth sử dụng yếu tố khác để trì bảo mật Đầu tiên địa thiết bị Bluetooth Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) định nghĩa, với 48-bit cho thiết bị Bluetooth Thứ hai, Private Authentication Key số ngẫu nhiên 128-bit Thứ ba, Private Encryption Key có từ8-128-bit dùng để mật mã hoá Cuối số ngẫu nhiên thiết bị tạo _ Khi thiết bị muốn kết nối với nhau, số ngẫu nhiên (link key) tạo ra, thiết bị khơng đồng ý với điều đó, chúng khơng thể kết nối Đó vấn đề hàng đầu thiết bị không chờ đủ lâu để kết nối link key không tạo Vấn đề khác phiên trước Bluetooth thiết bị slave thực thuật tốn tạo khóa nhanh master, hai coi master kết nối _ Một vấn đề khác Bluetooth bảo mật không điều bắt buộc Có mức độ vấn đề bảo mật chung (GenericSecurity) Bluetooth Cấp không bảo mật (non-secure), nghĩa thiết bị giao tiếp với thiết bị Bluetooth Cấp bảo mật theo mức dịch vụ(service-level enforced security), thiết bị kết nối sau xác thực Cấp bảo mật theo mức liên kết (link-level enforced security), khơng kết nối đến thiết bị trừ xác thực Vấn đề việc bảo mật cấp độ có số thiết bị Bluetooth kích hoạt theo chế độ mặc định việc bảo mật bị vơ hiệu hố “Một số thiết bị Bluetooth lưu hành với yếu tố bảo mật bị vơ hiệu hố, cho phép thiết bị Bluetooth khác truy cập vào, theo RSA Security.” (Judge, 2002) 3.3 Các giải pháp an toàn bảo mật sử dụng công nghệ mạng Bluetooth a) Những mẹo an tồn cho thiết bị Bluetooth: • Chỉ mở Bluetooth bạn cần thiết • Giữ thiết bị chế độ“khơng phát ra”(hidden) • Sử dụng số PIN dài khó đốn pairing thiết bị • Loại bỏ tất yêu cầu pairing không bảo đảm • Khi nhận lời mời kết nối nên yêu cầu PIN code • Thỉnh thỏang nên kiểm tra danh sách thiết bị paired để chắn khơng có thiết bị lạ danh sách 29 • Điện thoại bạn nên thường xuyên cập nhật phiên chương trình • Nếu thiết bị dễ b ịbluesnarfing bluebugging, họ cài phần mềm để khắc phục nhược điểm • Nên mã hóa thiết lập kết nối Bluetooth với máy tính bạn b) Phòng chống virus mobile phone? Virus mobile phone mẻ Do đó, phần mềm phòng chống virus mobile phone chưa có nhiều chưa phổ biến phần mềm phòng chống virus computer Hơn nữa, công nghệ nên hãng sản xuất phần mềm phòng chống virus cho phép người dùng sử dụng trial nhà sản xuất điện thoại không hỗ trợ cho khách hàng việc diệt virus Phần mềm phòng chống diệt components virus mobile phone phổ biến F- Secure Mobile Anti-Virus (bản trial có link: www.f-secure.com/products/fsmavs60) Nếu thật rành hệ thống, bạn tìm kiếm file thư mục lây nhiễm virut để xóa, nhiên cách tương đối nguy hiểm Tốt đem máy đến trung tâm dịch vụ để sửa lỗi diệt virus này, cài lại hệ điều hành (có thể liệu danh bạ) Tóm lại, chưa có biện pháp hỗ trợ cho việc bảo vệ mobile phone (phần mềm phòng chống virus ), hầu hết chuyên gia khuyên rằng: “ Tốt bạn nên tắt chế độ Bluetooth đi” 30 Chương CÁC ƯU NHƯỢC ĐIỂM VÀ TƯƠNG LAI CỦA BLUETOOTH 4.1 Ưu điểm • Truyền liệu thiết bị khơng cần cáp khoảng cách trung bình (10m, có thểxa với thiết bị đặc biệt) • Sử dụng sóng radio băng tần khơng cần đăng ký 2.4GHz ISM (Industrial, Scientific, Medical) • Có khả xuyên qua vật thể rắn phi kim, không cần phải truyền thẳng (line-of-sight) • Khả kết nối point-point, point-multipoint • Bluetooth sử dụng chuẩn giao thức nên thiết bị Bluetooth làm việc với • Sử dụng lượng, thích hợp với thiết bị di động có nguồn lượng hạn chế • Sử dụng “frequency hopping” giúp giảm đụng độ tối đa • Có khả hỗ trợ kênh thoại kênh liệu • Thiết bị nhỏ gọn, số lượng thiết bị hỗ trợ Bluetooth ngày nhiều đa dạng • Giá thành thiết bị rẻ, truyền liệu miễn phí • Thiết lập kết nối dễ dàng nhanh chóng, khơng cần access point • Sử dụng nơi • Được đỡ đầu tập đoàn khổng lồ, ngày có nhiều tổ chức tham gia vào=>Bluetooth ngày phát triển hoàn thiện mạnh mẽ 4.2 Khuyết điểm • Khoảng cách kết nối ngắn so với cơng nghệ mạng khơng dây khác • Số thiết bị active, pack lúc piconect hạn chế • Tốc độ truyền Bluetooth khơng cao • Bị nhiễu số thiết bị sử dụng sóng radio khác, trang thiết bị khác • Bảo mật thấp 4.3 Tầm ứng dụng tương lai Bluetooth 31 _ Bluetooth thành nghiên cứu nhiều công ty phát triển nhóm SIG (Bluetooth Special Interest Group), tổ chức phát triển Bluetooth Hiện tổ chức có khoảng 3000 cơng ty thành viên, trở thành tổ chức có số thành viên đông đảo thuộc nhiều lĩnh vực công nghệ Bluetooth SIG đưa mục tiêu cải tiến vòng ba năm tới: giảm lượng sử dụng, tăng cường an toàn, tăng khoảng cách kết nối, hỗ trợ đa kết nối tăng độ rộng băng thông Điều không giúp nhà sản xuất hoạch định chiến lược cho sản phẩm họ mà nâng cao vai trò Bluetooth lĩnh vực wireless giới a) Những ứng dụng Bluetooth: _ Bluetooth thử xác nhận kỹ thuật mạng không dây tầm ngắn, dùng không gian mạng cá nhân với thiết bị điện thoại di động, PC, PDA, headset, hệ thống tự động (automotive hands-free system) Nhưng tương lai gần, với kế hoạch năm SIG, Bluetooth thâm nhập vào lĩnh vực kỹ thuật cảm biến, ứng dụng âm thanh, multi-player gaming,… _ Những cơng ty ngồi lĩnh vực điện thoại bắt đầu nghiên cứu thiết kế ứng dụng cho kỹ thuật không dây Ngành công nghiệp máy tính nhóm kinh doanh thứ hai thu lợi từ Bluetooth Máy tính ngày kết nối Internet thông qua mạng không dây Bluetooth _ Các ứng dụng Bluetooth ngày lan rộng khắp ngành công nghiệp máy tính truyền thơng, thị trường thiết bị di động cá nhân, ngành công nghiệp khác _ Các điện thoại di động kết hợp Bluetooth bán với số lượng lớn kết nối với máy tính, PDA, thiết bị cầm tay BMW hãng xe cài đặt kỹ thuật Bluetooth vào xe họ(Bluetooth car kit), dòng xe Series, Series, Series X5 Bluetooth car kit 32 cho phép người dùng với điện thoại di động có hỗ trợ chức Bluetooth thực gọi mà không cần rời mắt khỏi đường chạy điện thoại khơng có người họ vali chẳng hạn Các ứng dụng Bluetooth: • Thiếp lập mạng không dây laptop desktop, desktop nơi khơng thể tạo mạng có dây • Nối thiết bị Bluetooth ngoại vi máy in, chuột bàn phím • Truyền file (hình ảnh, nhạc, mp3…) điện thoại di động, PDA máy tính thơng qua OBEX • Các máy nghe nhạc mp3 máy chụp hình hay quay phim kỹ thuật số có tích hợp Bluetooth trao đổi file với máy tính • Car kits Bluetooth headset cho điện thoại di động • Những ứng dụng cho y tế(Advanced Medical Electronics Corporation) số dụng cụ • GPS receiver chuyển giao liệu NMEA thông qua Bluetooth Mobile Commerce _ Ngành thương mại lưu động có tiềm lớn ứng dụng Bluetooth máy bán hàng tự động, bãi đậu xe, nơi bảo quản sửa chữa xe ôtô, nơi bán thức ăn, nơi vui chơi giải trí có khả sử dụng Bluetooth Có số nơi châu Âu Á dùng nhưthế Automotive Industry Bluetooth xe ôtô kết nối trực tiếp với nhiên dùng ứng dụng cho ôtô kết nối Internet, nhận lệnh giọng nói, liên lạc với hệ thống bên ngồi… Ngồi Bluetooth sử dụng mạng không dây để download thông tin giải trí mục đích thực tế kích hoạt cửa garage, đèn điện nhà, hệ thống sưởi ấm,… • Một dịch vụ thông minh đưa hướng dẫn giới thực: đưa lời hướng dẫn chi tiết đến met vị trí cửa hàng đặc biệt, máy ATM, máy bán thuốc lá,… • Gửi SMS MMS miễn phí đến thành viên khác trung tâm mua sắm • Một lịch biểu bao gồm thời gian chiếu phim, phim, đoạn phim quảng cáo mua vé xem phim điện thoại • Cung cấp đồ vị trí người bạn có mặt trung tâm • Cập nhật tức thời quảng cáo ưu đãi trung tâm • Tia hồng ngoại, vốn thường dùng điều khiển từ xa, phải định hướng nên gây nhiều khó khăn Trong Bluetooth sử dụng sóng vơ tuyến khơng cần định hướng, chí xuyên qua sốvật cản nên tiện nhiều 33 ... thành phát triển Bluetooth a) Lịch sử tên Bluetooth: _ Bluetooth tên nhà vua Đan Mạch- Harald I Bluetooth (Danish Harald Blåtand) (910985) Harald Bluetooth hợp Đan Mạch Norway Ngày Bluetooth biểu... trợ Bluetooth Sau khơng lâu Bluetooth thiết lập máy Macintosh với hệ điều hành MAC OX S Bluetooth cho phép chia sẻ tập tin máy MAC, đồng hóa chia sẻ thơng tin liên lạc máy Palm, truy cập internet... xuất Bluetooth bình chọn công nghệ vô tuyến tốt năm _ Tháng 7/2002, Bluetooth SIG thiết lập quan đầu não toàn cầu Overland Park, Kansas, USA Năm 2002 đánh dấu đời hệ máy tính Apple hỗ trợ Bluetooth