1.2 Bluetooth 4.0

У грудні 2009 консорціум Bluetooth SIG анонсував стандарт Bluetooth 4.0 для електронних пристроїв. Новий стандарт призначений для передачі коротких пакетів даних обсягом по 8-27 байт зі швидкістю 1 Мбіт/с. Для порівняння, Bluetooth 3.0, розробка якого була завершена в квітні 2008, дає змогу передавати дані зі швидкістю до 24 Мбіт/с, але і призначений він для іншої сфери застосування.

Bluetooth 4.0 планується використовувати в мініатюрних сенсорах, що розміщуються на тілі пацієнтів, в спортивного взуття, тренажерах тощо. Сенсори на базі нового стандарту зможуть передавати різну інформацію з навколишнього світу — температуру, тиск, вологість, швидкість пересування і так далі — на різні пристрої контролю, включаючи мобільні телефони. За словами представників консорціуму, окремий стандарт був розроблений у зв'язку з тим, що Bluetooth 3.0 і більш ранні версії не в змозі забезпечити необхідний низький рівень енергоспоживання.

Перший чіп з одночасною підтримкою Bluetooth 4.0 і 3.0 випустив ST-Ericsson.У липні 2010 року специфікація була затверджена Bluetooth Special Interest Group.

1.3Bluetooth 3.0

Робоча група з розробки стандарту бездротової передачі даних Bluetooth 21 квітня 2009 випустила специфікацію Bluetooth 3.0. Модулі з підтримкою нової специфікації поєднуватимуть в собі дві радіосистеми.Перша, з низьким енергоспоживанням, забезпечує передачу даних на звичайній для другої версії Bluetooth швидкості в три мегабіти в секунду. Інша, високошвидкісна і сумісна зі стандартом IEEE 802.11, забезпечує швидкості, порівнянні зі швидкістю мереж Wi-Fi. Варто відзначити, що Bluetooth 3.0 використовує стандарт 802.11 без суфікса, тобто формально не сумісний з такими специфікаціями Wi-Fi, як 802.11b/g або 802.11n. 802.11 — загальніший стандарт.

Використання тієї або іншої радіосистеми залежить від розміру передаваного файлу. Невеликі файли передаватимуться по повільному каналу, а великі — по високошвидкісному. Після закінчення передачі модуль повернеться в режим зниженого енергоспоживання. Крім того, в Bluetooth 3.0 з'явиться можливість під назвою «розширений контроль живлення» (Enhanced Power Control). Вона дає змогу уникнути розриву з'єднання, якщо пристрій поклали в сумку або в кишеню. Ініціалізація Bluetooth – зєднання.

• Ініціалізацією, щодо bluetooth, прийнято називати процес встановлення зв'язку. Її можна розділити на три етапи:

• Генерація ключа Kinit

• Генерація ключа зв'язку (він носить назву link key і позначається, як Kab)

• Аутентифікація

• Перші два пункти входять в так звану процедуру парінга. Парінг (PAIRING), або пару — процес зв'язку двох (або більше) пристроїв з метою створення єдиної секретної величини Kinit, яку вони будуть надалі використовувати при спілкуванні. В деяких перекладах офіційних документів по bluetooth можна також зустріти термін «підгонка пари».

• Перед початком процедури сполучення на обох сторонах необхідно ввести PIN-код. Звичайна ситуація: дві людини хочуть зв'язати свої телефони і заздалегідь домовляються про PIN-коді.

• Для простоти будемо розглядати ситуацію з двома пристроями. Принципово це не вплине на механізми встановлення зв'язку і подальші атаки. Далі з'єднуються пристрої будуть позначатися A і B, більш того, один з пристроїв при сполученні стає головним (Master), а друге — веденим (Slave). Будемо вважати пристрій A головним, а B — веденим. Створення ключа Kinit починається відразу після того, як були введені PIN-коди.

• Kinit формується за алгоритмом E22, який оперує такими величинами:

• BD_ADDR — унікальний MAC-адресу BT-пристрої. Довжина 48 біт (аналог IP-адреси, але встановлюється виробником і унікальний для кожного мережевого пристрою)

• PIN -код і його довжина

• IN_RAND . Випадкова 128-бітова величина

• На виході E22 алгоритму отримуємо 128-бітове слово, іменоване Kinit. Число IN_RAND відсилається пристроєм A в чистому вигляді. У випадку, якщо PIN незмінний для цього пристрою, то при формуванні Kinit використовується BD_ADDR , отримане від іншого пристрою. У випадку якщо у обох пристроїв змінювані PIN-коди, буде використаний BD_ADDR (B) — адреса slave-пристрої. Перший крок сполучення пройдений. За ним слідує створення Kab . Після його формування Kinit виключається з використання.

• Для створення ключа зв'язку Kab пристрої обмінюються 128-бітними словами LK_RAND (A) і LK_RAND (B), що генеруються випадковим чином. Далі слід побітовий XOR з ключем ініціалізації Kinit . І знову обмін отриманим значенням. Потім слід обчислення ключа по алгоритму E21.

• Для цього необхідні величини:

• BD_ADDR

• 128-бітний LK_RAND (кожен пристрій зберігає своє і отримане від іншого пристрою значення)

• На даному етапі pairing закінчується і починається останній етап ініціалізації bluetooth — Mutual authentication або взаємна аутентифікація. Заснована вона на схемі «запит-відповідь». Одне з пристроїв стає верифікатором, генерує випадкову величину AU_RAND (A) і засилає його сусідньому пристрою (у plain text), званому пред'явником (claimant — в оригінальній документації). Як тільки пред'явник отримує це «слово», починається обчислення величини SRES по алгоритму E1, і вона вирушає верифікатори. Сусіднє пристрій виробляє аналогічні обчислення і перевіряє відповідь пред'явника. Якщо SRES співпали, то, значить, все добре, і тепер пристрої міняються ролями, таким чином процес повторюється заново.

• E1-алгоритм оперує такими величинами:

• Випадково створене AU_RAND

• Link Key Kab

• Свій власний BD_ADDR