báo cáo công nghệ blutooth

CÔNG NGHỆ BLUETOOTH I/ GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ BLUETOOTH 1) Khái niệm: Bluetooth có công suất thấp, tầm ngắn và giá thành thấp dùng công nghệ vô tuyến. Dù vậy, nó dường như là một công nghệ thay thế cho truyền dẫn bằng dây do Ericsson (nhà sản xuất điện thoại cầm tay) khởi xướng năm 1994. Bluetooth là công nghệ không dây cho phép các thiết bị điện, điện tử giao tiếp với nhau trong khoảng cách ngắn, bằng sóng vô tuyến qua băng tần chung ISM trong dãy tầng 2.40 đến 2.48 GHz. Khi được kích hoạt, Bluetooth có thể tự động định vị những thiết bị có chung công nghệ trong vùng xung quanh và bắt đầu kết nối với chúng. 2) Một số phiên bản Bluetooth: - Tháng 7/1999 phiên bản đầu tiên ra đời 1.0 - Năm 2001 phiên bản 1.1 ra đời  Những lỗi ở phiên bản 1.0B đã được sửa  Bổ sung tính năng hỗ trợ các kênh không mã hoá  Thêm tính năng đo tín hiệu thu được. - Tháng 11/2003 phiên bản 1.2 ra đời  Kết nối nhanh hơn và tìm kiếm  Tăng cường tính năng chống nhiễu sóng.  Truyền dữ liệu ở tốc độ cao hơn, mức độ tối đa 721 Kbps  Extended Synchronous Connections (ESCO) cho phép chuyển lại các gói dữ liệu hỏng giúp tăng chất lượng của các kết nối âm thanh. 1 CÔNG NGHỆ BLUETOOTH  Host Controller Interface (HCI) hỗ trợ UART 3 dây. - Tháng 11/2004 Bluetooth 2.0 ra đời  Tăng tốc độ truyền dữ liệu gấp 3 lần, trong một số trường hợp có thể lên tới 10 lần (2.1 Mbit/s)  Tiêu tốn ít năng lượng hơn  Đơn giản hoá các đa kết nối nhờ có băng thông rộng hơn.  Cải thiện chất lượng hoạt động (tỉ lệ lỗi ít hơn). - Phiên bản Bluetooth 3.0 ra đời hỗ trợ truyền tải dữ liệu lên đến 24Mbps, dành chủ yếu cho ứng dụng audio và chia sẻ file - Phiên bản Bluetooth 4.0 ra đời, có cùng đặc tả với phiên bản 3.0 nhưng chỉ hôc trợ truyền tải dữ liệu ngắn 8 đến 27 byte với tốc độ 1Mbps, ứng dụng trong lĩnh vực y tế, chăm sóc sức khoẻ và an ninh, và được chọn là công nghệ truyền dữ liệu cho những thiết bị y tế di động tương lai. 3) Các đặc điểm của Bluetooth: - Tiêu thụ năng lượng thấp, ứng dụng trong nhiều loại thiết bị. - Khoảng cách giao tiếp cho phép - Bluetooth sử dụng băng tần không cần đăng ký 2.4GHz trên dãy băng tần ISM. Tốc độ truyền dữ liệu có thể đạt đến mức tối đa 1Mbps - An toàn và bảo mật được tích hợp với sự xác nhận và mã hoá. - Tính tương thích cao, được nhiều nhà sản xuất phần cứng cũng như phần mềm hỗ trợ. 4) Ứng dụng của Bluetooth - Là một thiết bị thông minh: Công nghệ Bluetooth gắn sẵn trên thiết bị di động nên không cần dùng dây cáp. Có thể kết nối với tai nghe Bluetooth, camera kỹ thuật số hay máy tính - Mạng không dây giữa các máy tính cá nhân trong một không gian hẹp đòi hỏi ít băng thông. - Giao tiếp không dây với các thiết bị vào ra của máy tính, chẳng hạn như chuột, bàn phím và máy in. - Truyền dữ liệu giữa các thiết bị dùng giao thức OBEX. - Thay thế các giao tiếp nối tiếp dùng dây truyền thống giữa các thiết bị đo, thiết bị định vị dùng GPS, thiết bị y tế, máy quét mã vạch, và các thiết bị điều khiển giao thông. - Gửi các mẩu quảng cáo nhỏ từ các pa-nô quảng cáo tới các thiết bị dùng Bluetooth khác. - Điều khiển từ xa cho các thiết bị trò chơi điện tử như Wii - Máy chơi trò chơi điện tử thế hệ 7 của Nintendo[1] và PlayStation 3 của Sony. - Kết nối Internet cho PC hoặc PDA bằng cách dùng điện thoại di động thay modem. 2 CÔNG NGHỆ BLUETOOTH - Là một thiết bị truyền thanh: Gồm các loại tai nghe, loa và các trạm thu âm thanh. - Là thiết bị truyền dữ liệu: Gồm chuột, bàn phím, máy in, bút kỹ thuật số - Ngoài ra còn ứng dụng trong các lĩnh vực công nghiệp và y tế II/ KỸ THUẬT BLUETOOTH 1) So sánh Bluetooth và Wi-fi: Wi -fi Bluetooth Sử dụng điển hình (Typical usage) Phiên bản không dây của chuẩn Ethernet (wireless Ethernet), chỉ thay thế cáp cho truy cập mạng LAN. Truy cập mạng không dây với khoảng cách dài. Thay thế cáp cá nhân (wireless USB) cho nhiều ứng dụng khác nhau. Truy cập mạng không dây với khoảng cách trung bình. Băng thông 11 Mbps, chia sẻ. 2 đến 3 Mbps với WEP. 1 Mbps, chia sẻ. Version 1.1 và 1.2 là 723.1 Kbps, version 2.0 là 2.1 Mbps, thấp hơn khi bị nhiễu. Nhiễu Các thiết bị sử dụng Các thiết bị sử dụng sóng 3 CÔNG NGHỆ BLUETOOTH sóng radio khác, các vật liệu xây dựng, trang thiết bị. radio khác, các vật liệu xây dựng, trang thiết bị. Bảo mật Không an toàn nếu không bảo vệ tốt. Bảo mật thấp. Tiêu thụ năng lượng Khá cao. Thời gian sử dụng Pin rất ngắn do tiêu thụ nhiều năng lượng và duy trì kết nối. Thấp. Có 3 chế độ năng lượng thấp (Hold mode, Sniff mode, Park mode) giúp tăng thời gian sử dụng pin. Khoảng cách (ngoài trời) 200m – 11Mbps 500m – 1 Mbps 30m – 100m Khoảng cách (trong nhà) 40m – 11Mbps 100m – 1Mbps 10m – 30m Năng lượng truyền tối đa 20dBm – FHSS 30dBm – DSSS 20 dBm Tần số 2.4 GHz – b/g 5.8 GHz – a 2.4 GHz Giá thành Cao Thấp Kết nối theo đường thẳng Không Không Thiết bị hỗ trợ Hỗ trợ trong một số Laptop hiện đại. Hỗ trợ trong một số Laptop hiện đại, nhiều điện thoại di động, PDA, thiết bị điện tử, thiết bị tự động trong công nghệ và văn phòng. Vị trí sử dụng ở trong tầm hoạt động của các thiết bị WLAN, thường là trong các tòa nhà. Bất cứ nơi nào có ít nhất 2 thiết bị Bluetooth. Ngày bắt đầu phát triển 1990 1998 Số thiết bị có thể truy cập đồng thời Nhiều, chia sẻ. Tối đa 8, chia sẻ. 4 CÔNG NGHỆ BLUETOOTH 2) Các liên kết vật lý trong Bluetooth: - ACL (Asynchronous connectionless): Được thiết lập cho việc truyền dữ liệu, những gói dữ liệu cơ bản. Là một kết nối point to multipoint giữa Master và tất cả các slave tham gia trong piconet. Hỗ trợ chuyển mạch gói đối xứng và không đối xứng. - SCO (Synchronous connection oriented): Hỗ trợ kết nối đối xứng, chuyển mạch, point to point giữa một Master và một Slave trong một piconet. 3) Các trạng thái thiết bị của Bluetooth: - Inquiring device: Thiết bị đang phát tín hiệu tìm thiết bị Bluetooth khác. - Inquiry scanning device: Thiết bị nhận tín hiệu inquiry của thiết bị đang thực hiện inquiry và trả lời. - Paging device: Thiết bị phát tín hiệu yêu cầu kết nối với thiết bị đã inquiry từ trước. - Page scanning device: Thiết bị nhận yêu cầu kết nối từ paging device và trả lời. 4) Các chế độ kết nối trong Bluetooth: - Active mode: Trong chế độ này, thiết bị tham gia vào hoạt động của mạng. Thiết bị master sẽ điều phối lưu lượng và đồng bộ hóa cho các thiết bị slave. - Sniff mode: Là một chế độ tiết kiệm năng lượng của thiết bị đang ở trạng thái active. Ở Sniff mode, thiết bị slave lắng nghe tín hiệu từ mạng với tần số giảm hay nói cách khác là giảm công suất. Tần số này phụ thuộc vào tham số của ứng dụng. Đây là chế độ ít tiết kiệm năng lượng trong ba chế độ tiết kiệm năng lượng. - Hold mode: Là một chế độ tiết kiệm năng lượng của thiết bị đang ở trạng thái active. Master có thể đặt chế độ Hold mode cho slave của mình. Các thiết bị có thể trao đổi dữ liệu ngay lập tức ngay khi thoát khỏi chế độ Hold mode. 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). Thiết bị ở chế độ Park mode bỏ địa chỉ MAC, chỉ lắng nghe tín hiệu đồng bộ hóa và thông điệp broadcast của Master. Đây là chế độ tiết kiệm năng lượng nhất trong ba chế độ tiết kiệm năng lượng. 5) Các tầng giao thức cốt lõi trong Bluetooth 5 CÔNG NGHỆ BLUETOOTH  Bletooth radio:  Là tầng thấp nhất được định nghĩa trong đặc tả Bluetooth. Nó định nghĩa cho những bộ phận thu phát sóng hoạt động ở tần số 2.4 GHz ISM.  Nhờ giao tiếp bằng sóng radio mà dữ liệu Bluetooth có thể xuyên qua các vật thể rắn và phi kim.  Sóng radio của Bluetooth được truyền đi bằng cách nhảy tần số, tốc độ nhảy nhanh giúp chống nhiễu tốt  Bluetooth được thiết kế hoạt động ở mức năng lượng rất thấp.  Baseband:  Baseband protocol nằm ở tầng vật lý của Bluetooth. Tầng Baseband nằm trên tầng radio trong chồng giao thức của Bluetooth  Thực hiện những công việc ở mức thấp như kết nối, quản lý năng lượng, quản lý những kết nối đồng bộ và không đồng bộ, quản lý các gói tin, thực hiện tìm kiếm và yêu cầu kết nối đến các thiết bị Bluetooth khác  Link Manager protocol: LM thiết lập kênh truyền, xác nhận hợp lệ, cấu hình kênh truyền. Nó tìm kiếm những LM khác và giao tiếp với chúng thông qua Link Manager protocol.  Host Controller Interface:  HCI cung cấp một giao diện cho các tầng bên trên điều khiển Baseband Controller và Link Manager, đồng thời cho phép truy cập đến trạng thái phần cứng và các thanh ghi điều khiển.  Về bản chất, HCI cung cấp một phương thức duy nhất để truy cập đến những khả năng của băng tần cơ sở.  Logical link control and adaption protocol (L2CAP):  L2ACP nằm bên trên giao thức băng tần cơ sở Baseband protocol và nằm ở tầng Datalink. 6 CÔNG NGHỆ BLUETOOTH  L2ACP cung cấp những dịch vụ hướng kết nối và phi kết nối cho những tầng giao thức bên trên  L2ACP có khả năng phân kênh, phân đoạn, tái tổ hợp.  L2ACP cho phép những giao thức ở tầng cao hơn và những ứng dụng truyền, nhận những dữ liệu.  Mỗi gói dữ liệu L2ACP tối đa 64Kb.  Các dịch vụ được cung cấp bởi L2ACP: o Connection: Thiết lập, cấu hình, huỷ kết nối o Data: Đọc, ghi o Group: Tạo, đóng, thêm thành viên, huỷ thành viên o Infomation: Ping, lấy thông tin o Connection-less traffic: Cho phép, ngăn cấm  RFCOMM protocol:  Giao thức RFCOMM cho phép giả lập cổng serial thông qua cổng L2ACP. Giao thức này dựa trên chuẩn ETSI TS 07.10. Chỉ có một phần của chuẩn TS 07.10.  RFCOMM hỗ trợ tối đa 60 kết nối cùng một lúc giữa hai thiết bị Bluetooth khác. Đối với RFCOMM, một kết nối bao gồm 2 ứng dụng chạy trên 2 thiết bị riêng biệt. o Loại thiết bị 1 là những đầu cuối như máy tính hay máy in. o Loại thiết bị 2 là những thành phần dùng để truyền dữ liệu  Service Dicovery Protocol: SDP cho phép những ứng dụng tìm kiếm những dịch vụ và thuộc tính của các dịch vụ có trong một thiết bị Bluetooth. 6) Cách kết nối Bluetooth: a) Kết nối giữa các máy tính với nhau: Chỉ với một bộ chuyển Bluetooth USB, bạn có thể tạo ra kết nối Bluetooth trực tiếp giữa 2 máy tính với nhau như desktop, laptop, hoặc các thiết bị cầm tay khác. Trường hợp máy tính chưa có tính năng Bluetooth, bạn có thể tìm mua thiết bị Bluetooth USB adapter, sau đó cắm vào cổng USB của máy và tiến hành cài đặt thiết bị mới. Nếu bộ chuyển của bạn hỗ trợ Bluetooth phiên bản 2.0+EDR, tốc độ kết nối tối đa có thể lên đến 3.0 Mbps. Với những phiên bản cũ hơn thì tốc độ tối đa chỉ đạt 1.0 Mbps. Tuy nhiên, cũng như những công nghệ không dây khác, do vấn đề quá tải nhiệt và nhiều yếu tố khác nên bạn khó có thể mong chờ đạt được tốc độ lý tưởng như trên trong thực tế. Khoảng cách tối đa giữa hai máy tính tùy thuộc vào loại bộ chuyển Bluetooth, thông thường giới hạn trong khoảng 10 – 100m. Mặc khác, dù Bluetooth cũng dùng công nghệ sóng vô tuyến nhưng nó không yêu cầu các máy tính hoặc thiết bị khi kết nối phải “nhìn thấy nhau”. 7 CÔNG NGHỆ BLUETOOTH Cách kết nối 1. Để cho phép chia sẻ file và máy in, trước tiên bạn cần đặt tên khác nhau cho mỗi máy tính và đặt chúng chung vào một hệ thống mạng. Để làm điều này, từ biểu tượng My Computer -> click chuột phải chọn Properties -> xuất hiện cửa sổ System Properties, tại đây bạn chọn tab Computer Name, nhập vào tên cho máy tính và tên hệ thống mạng (bạn sẽ được yêu cầu khởi động lại máy sau những thao tác này). Bạn lưu ý là tên của máy tính sẽ được dùng để hiển thị như là thiết bị Bluetooth đối với những máy tính khác. 8 CÔNG NGHỆ BLUETOOTH 2. Một khi máy tính của bạn có tính năng Bluetooth, bạn sẽ thấy biểu tượng Bluetooth màu xanh nằm ở khay đồng hồ. Để cấu hình cho hai máy bạn làm như sau: Tại máy hai bạn click phải chuột vào biểu tượng Bluetooth và chọn mục Service Properties… -> một cửa sổ xuất hiện, bạn click chọn mục PAN Networking Service để kích hoạt dịch vụ này (thông thường thì đây là tùy chọn mặc định) Tại máy một, bạn click phải chuột vào biểu tượng Bluetooth và chọn Join a Personal Area Network. Bạn có thể làm bằng cách khác là click đúp vào biểu tượng Bluetooth Network Connection trong cửa sổ Network Connections hoặc click chuột phải và chọn View Bluetooth Network Devices. 3. Tại cửa sổ Bluetooth Personal Area Network, click Add để mở cửa sổ Bluetooth Device Wizard (nếu máy hai chưa được kết nối trước đó). 9 CÔNG NGHỆ BLUETOOTH Tiếp tục đánh dấu chọn mục "My device is set up and ready to be found" rồi click Next. Cửa sổ Add Bluetooth Device Wizard sẽ bắt đầu tìm kiếm những thiết bị Bluetooth có hỗ trợ PAN (Personal Area Network) trong khu vực của nó. 10 [...]... hay sửa đổi dữ liệu của bạn Một ví dụ về loại hình tấn công kiểu này: một kẻ tấn công có thể sử dụng kết nối Bluetooth để cuỗm đi thông tin quan trọng từ thiết bị của bạn Các virus hoặc các mã nguy hiểm khác cũng có thể lợi dụng công nghệ này để làm hại thiết bị Nếu đã bị xâm nhập, dữ liệu của bạn có thể sẽ bị sửa đổi, làm tổn hại hay bị 18 CÔNG NGHỆ BLUETOOTH đánh cắp hoặc mất Bạn nên biết rõ về người... Khoảng cách kết nối còn ngắn so với các công nghệ mạng không dây Khoảng cách kết nối còn ngắn so với các công nghệ mạng không dây Tốc độ truyền Bluetooth không cao Bị nhiễu bởi một số thiết bị sử dụng sóng radio khác, các trang thiết bị Bảo mật còn thấp 3) Tầm ứng dụng của bluetooth trong tương lai:  Hiện nay Bluetooth được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực công nghệ: Từ máy móc thiết bị đến thiết bị y... bạn sẽ thấy hình sau: 12 CÔNG NGHỆ BLUETOOTH 8 Để tắt kết nối mạng PAN, tại cửa sổ Network Connections, bạn click chuột phải vào biểu tượng Bluetooth Network Connection -> chọn View Bluetooth Network Devices để mở cửa Bluetooth Personal Area Network Sau đó chọn tên máy hai và click Disconnect Hoặc đơn giản hơn, bạn chỉ việc click Disconnect tại cửa sổ Network Connections 13 CÔNG NGHỆ BLUETOOTH b) Kết... click OK 11 CÔNG NGHỆ BLUETOOTH 5 Một khi nhập đúng từ khóa, cửa sổ Bluetooth Device Wizard sẽ hiển thị nút Finish, bạn click vào nút này để đóng cửa sổ này lại 6 Bây giờ bạn trở về cửa ổ Bluetooth Personal Area Network Máy tính hai giờ đây đã được hiển thị trong mục Direct Connections Bạn chọn nó và click vào nút Connect để bắt đầu kết nối mạng PAN 7 Giờ đây thì cả hai máy đã được kết nối thành công, tại... Passcode, bạn có thể nhập tùy ý, nhưng cần nhớ (ví dụ 123 hoặc 431) Mã số này cũng được sử dụng khi nhập vào máy tính Sau khi kết nối thành công, tên của máy tính sẽ hiển thị trong phần Paired Devices Để gán quyền luôn chấp thuận cho máy tính, bạn vào mục 15 CÔNG NGHỆ BLUETOOTH Options và chọn Set as authorised và bấm nút Yes Bây giờ, máy tính bạn đã có thể gửi file thoải mái vào chiếc điện thoại mà...CÔNG NGHỆ BLUETOOTH Khi tìm thấy máy hai, nó sẽ được hiển thị trên cửa sổ Bluetooth Device Wizard như hình dưới, bạn chọn vào tên máy tính đó và tiếp tục click Next 4 Một cửa sổ xuất hiện yêu cầu bạn nhập... một kênh dữ liệu bất đồng bộ, hay 3 tín hiệu thoại đồng bộ nhau cùng một lúc, hay 1 kênh hỗ trợ cùng 1 lúc dữ liệu bất đồng bộ và tín hiệu đồng bộ 2) Quá trình hình thành Piconet: Mô hình piconet 16 CÔNG NGHỆ BLUETOOTH  Một piconet được tạo bằng 4 cách: o Có master rồi, master thực hiện paging để kết nối với một slave o Một unit (master hay slave) lắng nghe tín hiệu mà thiết bị của nó truy cập được... được yêu cầu từ các thiết bị khác Khi một thiết bị khác đã sẵn sàng tạo liên kết, nó cũng gửi thông điệp “thiết lập hoàn thành” Sau đó 2 thiết bị có thể trao đổi packet trên kênh logic khác với LMP 17 CÔNG NGHỆ BLUETOOTH 3) Quá trình hình thành Scatternet: Minh hoạ một Scatternet  Một Master hay Slave của piconet này có thể thành Slave của piconet khác nếu bị Master của piconet khác thực hiện tiến trình... piconet, nó dùng kỹ thuật phân chia thời gian để chuyển đổi qua lại giữa các piconet IV/ VẤN ĐỀ AN TOÀN VÀ BẢO MẬT TRONG BLUETOOTH 1) Vấn đề bảo mật trong Bluetooth:  Phụ thuộc vào cách nó được cấu hình Công nghệ Bluetooth có thể khá an toàn Bạn có thể thấy được nhiều ưu điểm của nó trong việc sử dụng xác nhận key và mã hóa Nhưng tuy nhiên, nhiều thiết bị Bluetooth có số lượng ngắn các chữ số sử dụng trong... gần gấp đôi, nhưng hiệu quả thì vượt trội hơn Vớ i Bluetooth, những chiếc ĐTDĐ của bạn và bạn bè sẽ dễ dàng gửi hình ảnh vừa chụp, hoặc nhạc MP3 qua lại với nhau một cách nhanh chóng Cách cài đặt 14 CÔNG NGHỆ BLUETOOTH Giả định kết nối bằng Nokia 6600 với máy tính thông qua Bluetooth USB Khi bạn cắm thiết bị Bluetooth Dongle, bạn phải cài đặt driver cho máy Trong quá trình cài đặt phần mềm Bluetooth, . CÔNG NGHỆ BLUETOOTH I/ GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ BLUETOOTH 1) Khái niệm: Bluetooth có công suất thấp, tầm ngắn và giá thành thấp dùng công nghệ vô tuyến. Dù vậy, nó dường như là một công. hình tấn công kiểu này: một kẻ tấn công có thể sử dụng kết nối Bluetooth để cuỗm đi thông tin quan trọng từ thiết bị của bạn. Các virus hoặc các mã nguy hiểm khác cũng có thể lợi dụng công nghệ. tế, máy quét mã vạch, và các thiết bị điều khiển giao thông. - Gửi các mẩu quảng cáo nhỏ từ các pa-nô quảng cáo tới các thiết bị dùng Bluetooth khác. - Điều khiển từ xa cho các thiết bị trò