Đề tài: TÌM HIỂU VỀ CHUẨN IEEE 802.15.1 (BLUETOOTH) potx

TÌM HIỂU VỀ CHUẨN IEEE
TÌM HIỂU VỀ CHUẨN IEEE
802.15.1 (BLUETOOTH)
802.15.1 (BLUETOOTH)
GVHD: Mai Xuân Phú
SVTH : Phan Văn Huân 11299781
Trần Hữu Thanh 11255961
Hoàng Ngọc Minh 11300841
Trần Thanh Tùng 11274391
Đỗ Thanh Tuấn 11248271
TRƯỜNG ĐHCN TP.HCM
TRƯỜNG ĐHCN TP.HCM
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN
NỘI DUNG CHÍNH
Tổng quan
về
Bluetooth
Giới thiệu
Bluetooth
Lịch sử
Bluetooth
Kỹ thuật
Bluetooth
Thuật
ngữ
trong
Bluetoot
h
Cấu
trúc gói

tin
Ứng dụng
Ứng dụng
DEMO
Các giai
đoạn phát
triển
Đặc điểm
Bảo mật
trong
Bluetooth
An ninh
và bảo
mật
Tấn công
Bluetooth
Các tầng
giao
thức
Trạng
thái
thiết bị
Chế độ
kết nối
Các
bước
kết nối
Giải pháp
Ưu- Nhược
điểm

GIỚI THIỆU VỀ BLUETOOTH

Bluetooth là công nghệ không dây cho phép các thiết bị điện,
điện tử giao tiếp với nhau trong khoảng cách ngắn ở dải tần
2.40- 2.48 GHz.

Bluetooth được thiết kế để 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 với nhau.


Bluetooth khi kích hoạt có thể tự
định vị những thiết bị khác có chung
công nghệ trong vùng xung quanh và
bắt đầu kết nối với chúng.
LỊCH SỬ BLUETOOTH

Thuật ngữ "Bluetooth" (có nghĩa là "răng xanh") là tên của
nhà vua Đan Mạch Danish Harald Blatand (910-985) người
đã hợp nhất Đan Mạch và Norway

Sự thống nhất giữa Computer và Telecom, giữa công
nghệ máy tính và công nghệ truyền thông đa phương
tiện

Bluetooth được phát triển đầu tiên bởi Ericsson.

Sau đó được chuẩn hoá bởi Bluetooth Special Interest Group
(SIG) -phát hành vào ngày 20 tháng 5 năm 1999.


Bluetooth còn gọi là IEEE 802.15.1.
CÁC GIAI ĐOẠN PHÁT TRIỂN.
2. 2001 Buetooth
phát triển kit-
XTND Access
Blue SDK
3. 11/2003 Tốc
độ truyền
dữ liệu cao
lên đến 721
kbps
4. 10/11/2004 Tốc độ
truyền tải tăng từ
3 lên 10 lần.
Enhanced Data
Rate (EDR) (3.0
Mbps)
5. 26/07/2007 tăng
cường tính bảo
mật, công năng
sử dụng, HID,
QoS,…
6. 21/04/2009
hỗ trợ công
nghệ radio
mới Ultra-
wideband
(UWB)
(480mbit/s)
7. Bluetooth 4.0

mới nhất chỉ dành
cho các ứng
dụng trong lĩnh
vực y tế, chăm
sóc sức khoẻ và
an ninh
1.1
1.2
2.0
2.1
3.0
4.0
1.0
1.7/1999 Các chuyên
gia SIG đưa ra
kỹ thuật
Bluetooth 1.0
ĐẶC ĐIỂM.
Với các đặc điểm nổi trội, Bluetooth tỏ ra là một giao
tiếp không dây thông minh và hiệu quả.
Tương thích
cao
Tiêu thụ năng
lượng thấp
Dễ dàng phát
triển ứng
dụng
An toàn và
Bảo mật
KỶ THUẬT BLUETOOTH

Picotnet ?
Scatternet ?
Master unit ?
Slaver unit ?
THUẬT NGỮ DÙNG TRONG BLUETOOTH.
Picotnet: Là tập hợp các thiết bị được kết nối thông qua kỹ
thuật Bluetooth theo mô hình Ad-Hoc
Scatternet: là 2 hay nhiều Piconet độc
lập và không đồng bộ, các Piconet này kết hợp lại truyền thông
với nhau
Master unit : Master thiết lập đồng hồ đếm xung. quyết định
số kênh truyền thông và kiểu bước nhảy (hopping) để đồng
bộ tất cả các thiết bị trong cùng piconet mà nó đang quản lý.
Slaver unit : Là các thiết bị còn lại trong piconet mà không là
master.
Có 3 dạng Slave trong một Piconet : Active, Stand by, Parked.
Tối đa 7 Slave dạng Active và 255 Slave dạng Parked (Inactive)
trong 1 Piconet.
CẤU TRÚC GÓI TIN.
Mỗi packet chứa 3 phần :Access Code (Mã truy cập), Header, Payload.

Access code: Gồm 72 bits, dùng trong việc đồng bộ dữ liệu, định
danh, báo hiệu.

Header có 54 bits mang tác dụng định danh.

Payload:
•
Là phần chứa dữ liệu truyền đi, có thể thay đổi từ 0 tới 2744
bit/packet.

•
Payload có thể là dữ liệu Voice hoặc data.
CÁC TẦNG GIAO THỨC

Bluetooth Radio

Baseband

Link Manager Protocol - LMP

Logical Link Control and Adaptation Protocol – L2CAP

Radio Frequency Communication – RFCOMM

Service Discovery Protocol – SDP

Telephony Control Protocol – TCP

Adopted Protocols – AP
CÁC TẦNG GIAO THỨC
BLUETOOTH RADIO
•
Tầng Bluetooth Radio là tầng thấp nhất trong lớp giao thức.
•
Định nghĩa những yêu cầu cho bộ phận thu phát sóng hoạt
động ở tần số 2.4GHz ISM (là băng tần không cần đăng ký
dành riêng cho công nghiệp, khoa học và y tế).
•
Sóng radio của Bluetooth
được truyền đi bằng cách

nhảy tần số, nghĩa là mọi
packet được truyền trên
những tần số khác nhau.
•
Tốc độ nhảy nhanh giúp
tránh nhiễu tốt.
Frequency Hopping
BASEBAND
•
Baseband nằm ở tầng vật lý của Bluetooth.
•
Quản lý những kênh truyền và liên kết vật lý tách biệt khỏi các
dịch vụ khác như sửa lỗi, chọn bước nhảy và bảo mật.
•
Baseband Protocol được cài đặt như là một Link Controller,
cùng với Link Manager thực hiện những công việc ở mức thấp
như kết nối, quản lý năng lượng.
•
Việc quản lý các kết nối đồng bộ và không đồng bộ, các gói
tin, thực hiện tìm kiếm và yêu cầu kết nối đến các thiết bị
Bluetooth khác.
LINK MANAGER PROTOCOL
•
Link Manager thực hiện việc thiết lập kênh truyền, xác nhận
hợp lệ và cấu hình kênh truyền.
•
Tìm kiếm những LM khác và giao tiếp với chúng thông qua
Link Manager Protocol.
•
Link Manager dùng những dịch vụ do tầng Link Controller

cung cấp để thực hiện vai trò của mình
•
Các lệnh LMP bao gồm các PDU (Protocol Data Unit) được
gửi từ thiết bị này sang thiết bị khác.
HOST CONTROLLER INTERFACE
•
Cung cấp giao diện cho phép các tầng bên trên điều khiển
Baseband và LM, đồng thời cho phép truy cập đến trạng thái
của phần cứng và các thanh ghi điều khiển.
•
Host Controller Interface tồn tại trong 3 phần: Host –
Transport layer – Host controller
•
Mỗi phần đóng góp một vai trò khác nhau trong hệ thống HCI
Logical Link Control and Adaptation Protocol
•
Nằm trên giao thức băng tầng cơ sở (Baseband Protocol) và
nằm ở tầng Data link
•
L2CAP cung cấp dịch vụ hướng kết nối và phi kết nối cho các
tầng giao thức bên trên.
•
L2CAP có khả năng phân kênh (multiplexing), phân đoạn
(segmentation) và tái tổ hợp (reassembly operation).
•
L2CAP cho phép các giao thức ở các tầng trên và các ứng
dụng truyền và nhận dữ liệu.
•
Mỗi gói dữ liệu của L2CAP tối đa 64 kbytes
RADIO FREQUENCY COMMUNICATION

•
Giao thức RFCOMM cho phép giả lập cổng serial thông qua giao
thức L2CAP
•
RFCOMM dựa trên chuẩn ETSI TS 07.10. Chỉ có 1 phần qua
chuẩn TS 07.10 được dùng và chỉnh sửa cho phù hợp với
Bluetooth.
•
RFCOMM hỗ trợ tối đa 60 kết nối. Một kết nối bao gồm 2 ứng
dụng chạy trên 2 thiết bị riêng biệt

Thiết bị 1: thiết bị đầu cuối như máy tính, máy in,…

Thiết bị 2: thiết bị truyền dữ liệu như modem.
SERVICE DISCOVERY PROTOCOL
•
SDP cho phép các ứng dụng tìm kiếm những dịch vụ và thuộc
tích của dịch vụ có trong thiết bị Bluetooth.
•
SDP dùng mô hình request/response với mỗi thao tác bao gồm 1
request protocol data unit (PDU) và 1 response PDU.
•
SDP có 3 dịch vụ chính:

Service Record: là nơi chứa các thuộc tính của dịch vụ.

Service Attribute: mô tả thuộc tính của dịch vụ.

Service Class: cung cấp các định nghĩa cho các thuộc tính
trong Service Record.

TRẠNG THÁI CỦA THIẾT BỊ

Có 4 trạng thái chính của 1 thiết bị Bluetooth trong 1
piconet:


Inquiring device (inquiry mode):đang phát tín hiệu tìm
thiết bị

Inquiry scanning device (inquiry scan mode): nhận tín hiệu
inquiry và trả lời.

Paging device (page mode): phát tín hiệu yêu cầu kết nối.

Page scanning device (page scan mode): nhận yêu cầu kết
nối.
CHẾ ĐỘ KẾT NỐI.
Active mode: Thiết bị Bluetooth tham gia vào hoạt động của
mạng.

Sniff mode: là 1 chế độ tiết kiệm năng lượng của thiết bị đang ở
trạng thái active. thiết bị slave lắng nghe tín hiệu từ mạng với
tần số giảm hay nói cách khác là giảm công suất.
Hold mode: là 1 chế độ tiết kiệm năng lượng của thiết bị đang ở
trạng thái active. Đây là chế độ tiết kiệm năng lượng trung
bình trong 3 chế độ tiết kiệm năng lượng.
Park mode: là chế độ tiết kiệm năng lượng của thiết bị vẫn còn
trong mạng nhưng không tham gia vào quá trình trao đổi dữ
liệu (inactive). Đây là chế độ tiết kiệm năng lượng nhất trong
3 chế độ tiết kiệm năng lượng.

CÁC BƯỚC KẾT NỐI.

Sử dụng kỹ thuật vấn tin và dò tìm để phát hiện và cảm biến.

Mỗi thiết bị định kỳ phát đi một tập các gói vấn tin.

Các nút lân cận sẽ phản hồi lại bằng gói tin đồng bộ nhảy tần.

Giao thức khám phá dịch vụ (SDP – Service Discovery Protocol)
tìm thông tin về loại hình dịch vụ khả dụng trên thiết bị đó để
cho phép thiết lập một kết nối truy nhập dịch vụ đó.

Thực hiện Inquiry cho phép 1 Unit phát hiện các Unit khác .

Tiến trình Paging tạo kết nối. Unit nào thiết lập kết nối sẽ phải
thực hiện tiến trình paging và tự động trở thành Master của kết
nối.
CÁC BƯỚC KẾT NỐI (TT).

Trong tiến trình paging, có thể áp dụng vài chiến lược
paging.

Các vai trò của thiết bị trong Piconet là:
Stand by : Không làm gì cả.
Inquiry : Tìm thiết bị trong vùng lân cận.
Paging :Kết nối với 1 thiết bị cụ thể.
Connecting : Nhận nhiệm vụ.
AN NINH VÀ BẢO MẬT

Trong công nghệ hoặc những mặt khác thì vấn đề an toàn tuyệt

đối có lẽ không bao giờ được đảm bảo…

Có 3 mức độ trong vấn đề bảo mật chung (Generic Security) của
Bluetooth.
Cấp 1 - Không bảo mật (non-secure), mọi thiết
bị đều có thể giao tiếp với thiết bị
Bluetooth này.
Cấp 2 - Bảo mật theo mức dịch vụ (service level
enforced security), thiết bị sẽ kết nối sau đó mới
xác thực.
Cấp 3 - Bảo mật theo mức liên kết (link-level
enforced security), nó sẽ không kết nối đến thiết
bị trừ khi đã được xác thực.
TẤN CÔNG BLUETOOTH

Bluejacking :một người nào đó phát hiện ra thiết bị
Bluetooth và sau đó gửi các thông tin nặc danh (thông tin
quảng cáo, kinh doanh ).

Bluebugging : hacker kết nối vào và thực hiện các lệnh từ
xa vào các thiết bị như di động hoặc PDA-có thể gọi, gửi
tin nhắn, hoặc thậm chí nghe trộm cuộc nói chuyện.

Bluesnarfing: hacker cướp quyền truy cập, lấy thông tin
về đối tác, lịch làm việc
GIẢI PHÁP NGĂN NGỪA.

Tắt bluetooth khi không sử dụng hoặc chuyển qua dạng
kết nối ẩn (Discoverable)


Sử dụng PIN (Personal Information Numbers) với 8 kí tự
hoặc nhiều hơn trong pair.

Định kỳ kiểm tra trang Web của nhà cung cấp sản phẩm
để cập nhật các phần mềm, bản sửa lỗi mới cho thiết bị.

Đừng bao giờ nhận các tin nhắn Bluetooth hoặc các yêu
cầu kết nối Bluetooth từ những người mà bạn không
biết ,cẩn thận với những tập tin đính kèm trong thư.