Com funciona la tecnologia Bluetooth?

El Bluetooth és una manera de connectar diversos dispositius sense fil a curt abast. El propòsit original de la tecnologia Bluetooth era crear auriculars sense fil. Els dissenys originals es van inspirar en dos invents de Johan Ullman. El 1999, el primer dispositiu Bluetooth de consum, uns auriculars mòbils mans lliures, es va posar a disposició del públic. Molta gent es pregunta exactament com els dispositius Bluetooth poden connectar-se i interactuar sense cables. Tot i que és senzill configurar connexions Bluetooth, la tecnologia que hi ha darrere és complexa.

Fer una connexió

Quan dos dispositius necessiten establir una connexió, s'han de posar d'acord en dos nivells. A nivell físic, els dispositius necessiten alguna manera d'enviar-se informació entre ells. Bluetooth ho aconsegueix mitjançant senyals de ràdio al voltant de la freqüència de 2,4 GHz. A nivell de protocol, tots dos dispositius necessiten un conjunt d'ordres i respostes que tots dos entenguin. Bluetooth utilitza un protocol basat en paquets amb una arquitectura mestre/esclau. Bàsicament, això vol dir que un dispositiu controla altres dispositius a la xarxa i es comuniquen dividint les dades en petits paquets que poden enviar d'anada i tornada.

Freqüències

Els dispositius Bluetooth es comuniquen entre ells mitjançant la transmissió per ones de ràdio de baixa potència. En general, el Bluetooth transmet a 2,402 GHz i 2,480 GHz. Altres dispositius, com ara monitors per a nadons, obridors de portes de garatge i alguns telèfons sense fil també utilitzen aquestes freqüències. Com que hi ha molts dispositius que poden utilitzar aquestes freqüències, és possible que interfereixin amb una xarxa Bluetooth. La tecnologia Bluetooth evita això mitjançant l'ús de salts de freqüència d'espectre estès. Tot i que això sona complex, en realitat només vol dir que qualsevol dispositiu rebotarà aleatòriament entre 79 freqüències individuals per comunicar-se a la xarxa Bluetooth. Això garanteix que dos dispositius rarament estiguin a la mateixa freqüència i que passin ràpidament a una nova freqüència si ho són.

Velocitats

Cada generació de dispositius Bluetooth té un límit de velocitat diferent que poden aprofitar. Les velocitats de dades de Bluetooth utilitzen mesures de megabits per segon (Mbps). Tot i que aquest terme pot semblar abstracte per a aquells que no el coneguin, és un estàndard de la indústria. Com a referència, les connexions telefòniques només funcionaven a 56 kilobits per segon. Un megabit equival a 1000 kilobits. Els dispositius Bluetooth de primera generació només podien suportar una velocitat màxima d'1 Mbps. El Bluetooth de la generació actual, també conegut com a Bluetooth 5.1, pot gestionar fins a 2 Mbps. Això equival a connexions a Internet de baixa velocitat. Tanmateix, com que Bluetooth també conté estàndards de compressió, en realitat és capaç d'enviar la mateixa informació més ràpidament que una connexió Wi-Fi de velocitat equivalent o una altra connexió sense fil.

Piconets

Fins a vuit dispositius es poden connectar a una única xarxa Bluetooth. Quan un dispositiu Bluetooth entra a l'abast de 10 metres d'una xarxa Bluetooth, té una conversa electrònica amb el dispositiu mestre que controla tots els dispositius Bluetooth. Això passa automàticament i normalment no requereix l'entrada d'un usuari. Una xarxa Bluetooth és una xarxa d'àrea personal (PAN) o una piconet. A més, poden existir dos piconets Bluetooth en el mateix rang de 10 metres perquè cada dispositiu de les xarxes farà un salt de freqüència per evitar interferir entre ells.

La conversa electrònica

Durant la conversa electrònica que tenen els dispositius Bluetooth, cada dispositiu intercanvia diverses peces d'informació. Principalment, quan un fabricant crea un dispositiu Bluetooth, li assigna una adreça. Quan el dispositiu necessita connectar-se a una xarxa Bluetooth, envia senyals de ràdio per demanar resposta a qualsevol altre dispositiu que també tingui adreces. Altres dispositius amb adreces responen al llarg d'aquests mateixos senyals de ràdio i formen un piconet.

Scatternet

Gràcies a la capacitat dels dispositius Bluetooth de saltar de freqüència, és possible configurar múltiples piconets Bluetooth molt a prop sense interferències. És possible fer del mestre d'un piconet un esclau en el segon piconet. Això vol dir que les dues xarxes ara poden actuar conjuntament. Com que la segona xarxa controla el mestre de la primera xarxa, és capaç de comandar la primera xarxa. Aquest sistema de piconets interconnectats és un scatternet.

Modes de seguretat

Les connexions sense fil són notòriament menys segures que les seves contraparts amb cable. Tanmateix, les xarxes Bluetooth tenen diversos nivells de seguretat.

• El mode de seguretat 1 no és segur.
• El mode de seguretat 2 dóna control a un gestor de seguretat que determina a quins serveis i dispositius es connectarà.
• El mode de seguretat 3 exigeix ​​l'autenticació i el xifratge per a totes les connexions.
• El mode de seguretat 4 dóna control a un gestor de seguretat, però té opcions addicionals per personalitzar les regles de seguretat

Confidencialitat

Com que, teòricament, qualsevol dispositiu pot rebre i llegir els senyals de ràdio que utilitzen els dispositius Bluetooth, és important que els dispositius xifrin la informació que envien. Hi ha tres modes de xifratge, encara que només dos proporcionen xifratge. El mode de xifratge 1 significa que no hi ha xifratge a la informació de la xarxa. El mode de xifratge 2 utilitza claus individuals per xifrar la informació enviada a cada dispositiu individual. El mode de xifratge 3 utilitza una clau d'enllaç mestra per xifrar tota la informació enviada a la xarxa.

Nivells de servei i nivells de confiança

A més de les altres opcions de seguretat, Bluetooth també inclou funcions per a dos nivells de confiança i tres nivells diferents de servei de seguretat. Un dispositiu Bluetooth és de confiança o no és de confiança. En general, els dispositius de confiança tenen una relació amb un altre dispositiu i tenen accés complet a la xarxa. La xarxa restringeix l'accés dels dispositius no fiables segons el nivell de seguretat del servei. Els nivells de seguretat oscil·len entre un i tres, sent un el més segur.

Riscos de seguretat

Tot i que hi ha moltes mesures de seguretat establertes, els individus maliciosos són capaços de mirar a les xarxes Bluetooth i després robar la seva informació o controlar-les.

• Bluesnarfing força una connexió a un dispositiu Bluetooth i roba les dades que conté el dispositiu. També pot robar la informació d'identitat del dispositiu.
• Bluejacking es produeix quan un atacant envia missatges a un dispositiu Bluetooth per atraure el propietari del dispositiu perquè respongui.
• Bluebugging està utilitzant una fallada en el microprogramari del dispositiu per comandar el dispositiu mitjançant Bluetooth. Això dóna control total del dispositiu a l'atacant.
• Car Whisperers pot controlar el flux d'àudio als cotxes Bluetooth. Poden enviar àudio a través dels altaveus o rebre'l mitjançant un micròfon.
• La denegació de servei és un atac que fa inutilitzable la interfície Bluetooth i esgota la bateria del dispositiu.
• Els atacs fuzzing utilitzen dades defectuoses o estranyes enviades a la ràdio d'un dispositiu Bluetooth per veure com respon el dispositiu.