Kako deluje tehnologija Bluetooth?

Bluetooth je način kratkega dosega za brezžično povezavo več naprav. Prvotni namen tehnologije Bluetooth je bil ustvariti brezžične slušalke. Izvirni dizajni so se zgledovali po dveh izumih Johana Ullmana. Leta 1999 je bila javnosti na voljo prva potrošniška naprava Bluetooth, prostoročne mobilne slušalke. Mnogi se sprašujejo, kako se naprave Bluetooth lahko povežejo in komunicirajo brez kablov. Čeprav je povezave Bluetooth enostavno nastaviti, je tehnologija, ki stoji za njimi, zapletena.

Vzpostavljanje povezave

Ko morata dve napravi vzpostaviti povezavo, se morata dogovoriti na dveh ravneh. Na fizični ravni potrebujejo naprave nek način za pošiljanje informacij drug drugemu. Bluetooth to doseže prek radijskih signalov okoli frekvence 2,4 GHz. Na ravni protokola obe napravi potrebujeta niz ukazov in odzivov, ki jih obe razumeta. Bluetooth uporablja paketni protokol z arhitekturo master/slave. V bistvu to pomeni, da ena naprava nadzoruje druge naprave v omrežju in te komunicirajo tako, da delijo podatke v majhne pakete, ki jih lahko pošiljajo naprej in nazaj.

Frekvence

Naprave Bluetooth med seboj komunicirajo s prenosom preko radijskih valov z nizko močjo. Na splošno Bluetooth oddaja na 2,402 GHz in 2,480 GHz. Te frekvence uporabljajo tudi druge naprave, kot so otroške varuške, odpirači garažnih vrat in nekateri brezžični telefoni. Ker obstaja veliko naprav, ki lahko uporabljajo te frekvence, je možno, da bodo motile omrežje Bluetooth. Tehnologija Bluetooth se temu izogne ​​z uporabo frekvenčnega skoka razširjenega spektra. Čeprav se to sliši zapleteno, v resnici samo pomeni, da bo vsaka posamezna naprava naključno odskočila med 79 posameznimi frekvencami za komunikacijo v omrežju Bluetooth. To zagotavlja, da sta dve napravi le redko na isti frekvenci in da se hitro premakneta na novo frekvenco, če sta.

Hitrosti

Vsaka generacija naprav Bluetooth ima drugačno omejitev hitrosti, ki jo lahko izkoristijo. Podatkovne hitrosti Bluetooth uporabljajo meritve megabitov na sekundo (Mbps). Čeprav se ta izraz morda zdi abstrakten za tiste, ki ga ne poznajo, je industrijski standard. Za referenco, klicne povezave so delovale pri samo 56 kilobitih na sekundo. Megabit je enak 1000 kilobitom. Naprave Bluetooth prve generacije so lahko prenašale največjo hitrost 1 Mbps. Trenutna generacija Bluetooth, znana tudi kot Bluetooth 5.1, lahko prenese do 2 Mbps. To je enako hitrim internetnim povezavam. Ker pa Bluetooth vsebuje tudi standarde stiskanja, je dejansko sposoben pošiljati iste informacije hitreje kot enaka hitrost Wi-Fi ali druga brezžična povezava.

Pikoneti

V eno omrežje Bluetooth se lahko poveže do osem naprav. Ko naprava Bluetooth vstopi v 10-metrski doseg omrežja Bluetooth, ima elektronski pogovor z glavno napravo, ki nadzoruje vse naprave Bluetooth. To se zgodi samodejno in običajno ne zahteva vnosa od uporabnika. Omrežje Bluetooth je osebno omrežje (PAN) ali piconet. Poleg tega lahko dva pikoneta Bluetooth obstajata v istem 10-metrskem območju, ker bo vsaka naprava v omrežjih frekvenčno preskočila, da bi se izognila medsebojnemu motnjanju.

Elektronski pogovor

Med elektronskim pogovorom, ki ga imajo naprave Bluetooth, si vsaka naprava izmenja več informacij. Predvsem, ko proizvajalec ustvari napravo Bluetooth, ji dodeli naslov. Ko se mora naprava povezati z omrežjem Bluetooth, pošlje radijske signale, da zahteva odgovor od vseh drugih naprav, ki imajo tudi naslove. Druge naprave z naslovi se odzovejo na te iste radijske signale in tvorijo pikonet.

Scatternet

Zahvaljujoč zmožnosti naprav Bluetooth za frekvenčni skok je mogoče brez motenj nastaviti več pikonet Bluetooth v neposredni bližini. Možno je narediti gospodarja enega pikoneta podrejenega v drugem pikonetu. To pomeni, da lahko obe mreži zdaj delujeta v tandemu. Ker drugo omrežje nadzoruje glavno omrežje prvega omrežja, lahko poveljuje prvemu omrežju. Ta sistem medsebojno povezanih pikonet je razpršeno omrežje.

Varnostni načini

Brezžične povezave so znano manj varne kot njihove žične povezave. Vendar imajo omrežja Bluetooth več ravni varnosti.

• Varnostni način 1 ni varen.
• Varnostni način 2 daje nadzor varnostnemu upravitelju, ki določi, s katerimi storitvami in napravami se bo povezal.
• Varnostni način 3 zahteva preverjanje pristnosti in šifriranje za vse povezave.
• Varnostni način 4 daje nadzor upravitelju varnosti, vendar ima dodatne možnosti za prilagajanje varnostnih pravil

Zaupnost

Ker lahko katera koli naprava teoretično sprejema in bere radijske signale, ki jih uporabljajo naprave Bluetooth, je pomembno, da naprave šifrirajo informacije, ki jih pošiljajo. Obstajajo trije načini šifriranja, čeprav samo dva zagotavljata šifriranje. Način šifriranja 1 pomeni, da podatki v omrežju niso šifrirani. Način šifriranja 2 uporablja posamezne ključe za šifriranje informacij, poslanih vsaki posamezni napravi. Način šifriranja 3 uporablja glavni ključ povezave za šifriranje vseh informacij, poslanih v omrežju.

Ravni storitev in ravni zaupanja

Poleg drugih varnostnih možnosti Bluetooth vključuje tudi funkcije za dve ravni zaupanja in tri različne ravni varnostnih storitev. Naprava Bluetooth je zaupanja vredna ali nezaupanja vredna. Na splošno imajo zaupanja vredne naprave odnos z drugo napravo in imajo popoln dostop do omrežja. Omrežje omejuje dostop nezaupanja vrednih naprav glede na raven varnosti storitve. Stopnje varnosti se gibljejo od ene do treh, pri čemer je ena najbolj varna.

Varnostna tveganja

Čeprav obstaja veliko varnostnih ukrepov, lahko zlonamerni posamezniki vohljajo po omrežjih Bluetooth in nato ukradejo njihove podatke ali jih nadzorujejo.

• Bluesnarfing prisili povezavo z napravo Bluetooth in ukrade podatke, ki jih naprava vsebuje. Prav tako lahko ukrade podatke o identiteti naprave.
• Bluejacking se pojavi, ko napadalec pošlje sporočila napravi Bluetooth, da privabi lastnika naprave, da se odzove.
• Bluebugging uporablja napako v strojni programski opremi naprave za upravljanje napravi prek Bluetooth. To daje napadalcu popoln nadzor nad napravo.
• Avtomobilski šepetalci lahko nadzorujejo tok zvoka v avtomobilih Bluetooth. Zvok lahko pošiljajo prek zvočnikov ali ga sprejemajo prek mikrofona.
• Zavrnitev storitve je napad, zaradi katerega vmesnik Bluetooth postane neuporaben in izprazni baterijo naprave.
• Mešani napadi uporabljajo napačne ali čudne podatke, poslane na radio naprave Bluetooth, da vidijo, kako se naprava odzove.