Технология Bluetooth во всех ее проявлениях

Елманов Олег (SpyDr@comail.ru)

Спецвыпуск Xakep, номер #034, стр. 034-016-4

Протоколы Bluetooth

При работе устройства Bluetooth используют как специфические протоколы, так и общие, используемые в телекоммуникационных системах. Все они образуют стек протоколов. Стек протоколов Bluetooth можно разделить на 4 слоя:

- базовые протоколы (core protocols) - Baseband, LMP, L2CAP, SDP;

- протокол замены кабеля - RFCOMM;

- протокол управления телефонией - TSC binary, AT-команды;

- воспринятые протоколы (adopted protocol) - PPP, UDP/TCP/IP, OBEX, WAP, BNEP, vCARD, vCAL, IrMC, WAE.

Базовые протоколы обеспечивают физическую связь, а остальные слои ориентированы на приложения.

Основой стека служит базовая полоса (baseband) и уровень управления подключениями (Link Control Layer), которые и обеспечивают физическую радиочастотную связь между Bluetooth-устройствами. Так как технология Bluetooth является системой перестраивающейся частоты, этот уровень использует процедуры опроса для синхронизации устройств. При связи между устройствами Bluetooth на физическом уровне данные разбиваются на стандартные пакеты.

Стандартный пакет Bluetooth содержит три основных элемента. Сначала идет код доступа (72 бита), затем - заголовок (54 бита), а потом сами данные, которые могут быть до 2745 бит. В пакете необходимым является только код доступа, который используется для идентификации пакетов одной пикосети и синхронизации, остальные элементы могут отсутствовать. Код доступа состоит из идентификатора (4 бита), слова синхронизации (64 бита) и трейлера (4 бита).

* AM_ADDR - адрес активного элемента;

* TYPE - код типа данных;

* FLOW - бит управления потоком данных;

* ARQN - бит подтверждения правильного приема;

* SEQN - бит контроля корректной последовательности передачи пакетов;

* HEC - контрольная сумма.

Протокол диспетчера подключений

Протокол диспетчера подключений (LMP - Link Manager Protocol) отвечает за установление подключений между устройствами Bluetooth, контролирует режимы питания и исполнительные циклы устройств, состояние подключения того или иного прибора к пикосети. LMP имеет более высокий приоритет по сравнению с остальными протоколами, поэтому при любой необходимости передачи LMP сообщения канал освобождается. Кроме того, протокол диспетчера подключений отвечает за безопасность подключений.

Безопасность

Защита данных в Bluetooth организована за счет применения аутентификации устройств и шифрования передаваемых данных. Аутентификация базируется на алгоритме запрос-ответ, а для шифрования информации могут использоваться секретные ключи длиной до 128 разрядов. В зависимости от выполняемых задач, устройство может находиться в одном из трех режимов защиты:

- минимальная - данные кодируются общим ключом и могут приниматься любыми устройствами без ограничений;

- защита на уровне устройств - непосредственно в чипе прописывается уровень доступа, в соответствии с которым устройство может получать определенные данные от других устройств;