Назначение Bluetooth, общие принципы построения Bluetooth сетей, Передача данных в Bluetooth, протоколы. Структура пакета, работа протокола Bluetooth. Проблема безопасности в сетях Bluetooth.

Назначение: Bluetooth – это беспроводная технология, являющаяся стандартом, который обеспечивает беспроводную передачу данных на небольших расстояниях между мобильными персональными компьютерами, мобильными телефонами и другими устройствами в режиме реального времени как цифровых данных, так и звуковых сигналов.

Принципы построения и работа Bluetooth: В основе технологии Bluetooth лежит объединение устройств в пикосети, которые представляют собой небольшие по количеству элементов(обычно сеть строиться на основе двух элементов, основное и подчинённое) и расстоянию между ними беспроводные сети передачи данных.. Стандарт IEEE 802.15.1 базируется на спецификациях Bluetooth v. 1.х. Bluetooth - это недорогой радиоинтерфейс с низким уровнем энергопотребления (порядком 1 mW). Сначала дальность действия Bluetooth была в радиусе 10 м, позже увеличилось до 100 м. Для работы Bluetooth истользуетс так называемый нижний 2,45 ГГц диапазон ISM (industrial, scientific, medical), который предназначен для работы промышленных, научных и медицинских приборов.

В стандарте Bluetooth предусмотрена дуплексная передача на основе разделения времени (Time Division Duplexing - TDD). Основное устройство передает пакеты в нечетные временные сегменты, а подчиненное устройство – в четные(см.раздатку Дуплексная передача с временным разделением). Пакеты в зависимости от длины могут занимать до пяти временных сегментов. При этом частота канала не меняется до окончания передачи пакета(см.раздатку Передача пакетов различной длины)

Структура пакета (см.раздатку): Стандартный пакет состоит из кода доступа, заголовка и информационного поля. Код доступа идентифицирует пакеты, принадлежащие одной пикосети, а также используется для синхронизации и процедуры запросов. Он включает преамбулу (4 бита), синхрослово (64 бита) и концевик – 4 бита контрольной суммы.

Заголовок содержит информацию для управления связью и состоит из шести полей:

Адрес (3 бита) - адрес активного элемента;

Тип (4 бита) - код типа данных;

Поток (1 бит) - управление потоком данных, показывает готовность устройства к приему;

ARQ (1 бит) - подтверждение правильного приема;

SEQN (1 бит) - служит для определения последовательности пакетов;

HEC (8 бит) - контрольная сумма.

Заключительной частью общего формата пакета является полезная информация. В этой части есть два типа полей: поле голоса (синхронное) и поле данных (асинхронное). ACL пакеты имеют только поле данных, а SCO пакеты – только поле голоса. Исключением является пакет данных и голоса (Data Voice - DV), который имеет оба поля. Поле данных состоит из трех сегментов: заголовок полезной информации, тело полезной информации и возможно, CRC (Cyclic Redundancy Check) код

Заголовок полезной информации (8 бит). Только поля данных имеют заголовок полезной информации. Он определяет логический канал, управление потоком в логических каналах, а также имеет указатель длины полезной информации.

• Тело полезной информации (0-2721 бит). Тело полезной информации включает пользовательскую информацию. Длина этого сегмента указана в поле длины заголовка полезной информации.

• CRC (16 бит). От передаваемой информации вычисляется 16-битный циклический избыточный код (CRC), после чего он прикрепляется к информации. Существует 4 типа контрольных пакетов: NULL, POLL, FHS, ID. Они одинаковые как для ACL, так и для SCO.

• ID-пакеты имеют длину 68 бит и применяются для пейджинга и запросов. Состоит из поля Код Доступа.

• NULL-пакеты (126 бит) состоят только из полей Код Доступа и Заголовок, играя роль подтверждений установления соединения или получения данных

• Тип POLL (126 бит) аналогичен предыдущему за исключением того, что POLL-пакеты обязывают получателя ответить.

• Пакеты FHS (366 бит) содержат информацию об адресе, классе устройства и тактовой частоте его передатчика

Проблема безопасности в сетях Bluetooth: Существуют также еще 3 специфические для Bluetooth проблемы, которые находят большое распространение в последнее время: Bluejacking, Bluebugging и CarWhisperer. Bluejacking предусматривает рассылку своего рода «визитных карточек», которые предлагают добавить новое устройство в список разрешенных. Если пользователь не раздумывая сделает это, то злоумышленники получат доступ к желаемому объекту. Bluebugging – это еще более опасная проблема, которая основана на поиске уязвимостей в системе безопасности технологии. В случае успеха доступ к содержимому устройства может быть получен без ведома владельца. CarWhisperer предусматривает использование стандартной аудио системы автомобиля, которые в последнее время часто оснащаются Bluetooth для подслушивания разговоров внутри салона.