آلفا

بلوتوث (Bluetooth) قسمت دوم

کاربرد بلوتوث

۱- ایجاد شبکه بی سیم بین کامیپوترها در محیط‌های کوچک که پهنای باند کمی مورد نیاز است.

۲- ایجاد ارتباط بی سیم با دستگاه‌های ورودی و خروجی کامپیوترهای شخصی، مانند صفحه کلید، چاپگر، موس و میکروفن.

۳- بلوتوث فروش زیادی در تلفن‌های سلولی داشته‌است که آنها را قادر ساخته که به کامپیوترها وPDAs و hands freeها وبسیاری دیگر از دستگاه‌ها متصل شوند و به این ترتیب یک شبکه بی سیم LAN را ایجاد می‌کنند. به طوریکه کنترل بی سیم ارتباط میان یک تلفن همراه و hands free مشهورترین کاربرد آن می‌باشد.

۴- انتقال فایل (مثل عکس و voice و غیره) بین گوشی‌های موبایل و PDAs و کامپیوترها از طریق OBEX.

۵- handset بلوتوث برای گوشی موبایل و smart phoneها

۶- جایگزین کردن ارتباطات سریال سیمی در:

• دستگاههای اندازه گیری و آزمایش
• ابزارهای پزشکی
• گیرندهای GPS
• وسایل کمک شنوایی

۷- در دستگاه‌های کنترل راه دور که سابقاً از تکنولوژی INFRARED در آنها استفاده می‌شد.

۸- اتومبیل و استفاده از تکنولوژی بلوتوث به‌عنوان hands free تلفن در آن

۹- کنترل از راه دور تلویزیون بجای اینفرارد

۱۰-کنترل بی سیم کنسول‌های بازی، مانند WII شرکت NINTENDO و PLAYSTATION۳ سونی که هر دو قرار است در دسته‌های بازی بی سیم خود از این تکنولوژی استفاده کنند.

مثال‌هایی از کاربرد

• یک موس مجهز به تکنولوژی بلوتوث می‌تواند در فاصلهٔ دورتر از حد معمول نسبت به مانیتور استفاده شود.

• یک صفحه کلید مجهز به بلوتوث می‌تواند در فاصلهٔ دورتری نسبت به مانیتور مورد استفاده قرار گیرد. این امکان فشار بر روی چشم را برای افرادی که دوربین(long-sighted) می‌باشند، کاهش می‌دهد. افزایش فاصله هم چنین اثر تشعشهٔ الکترومغناطیسی که از مانیتور ساطع می‌شود را کاهش می‌دهد.

این گونه صفحه کلیدها این توانایی را دارند که بیش از یک کامپیوتر را پشتیبانی کنند.(به روش سوئیچینگ دینامیک)

• استفاده از ایمیل هنگامی که کامپیوتر قابل حمل ما(لپ تاپ) هم چنان در چمدان قرار دارد. هنگامی که لپ تاپ ما یک ایمیل دریافت می‌کند، یک هشدار از طریق تلفن موبایل خود می‌گیریم مبتنی براین که ایمیل جدید رسیده‌است. هم چنین می‌توانیم تمام ایمیل‌ها رسیده را در صفحهٔ نمایش تلفن همراه باز نموده و آنهایی را که انتخاب کرده‌ایم، بخوانیم.
• فردی که جهت کسب وکار همواره در حال سفر است، می‌تواند از لپ تاپ خود درخواست کند که یک چاپگر مناسب را به محضی که به سالن هتل وارد می‌شود، مکان یابی نموده و یک نتیجهٔ چاپی را هنگامی که چاپگر یافت شده‌است و به درخواست لپ تاپ پاسخ مثبت داده‌است، به آن بفرستد.
• اتصال بدون کابل به چاپگرها و دستگاه‌های فاکس.
• اتصال بدون کابل به دوربین‌های دیجیتالی و ویدئو پروژکتورها.
• اتصال بدون سیم از تلفن سلولی به hands free.

امنیت

تهدیدات امنیتی مرتبط با فناوری بلوتوث

با رعایت نکات ایمنی و بکارگیری پتانسل‌های خاصی نظیر «تائید» و یا «رمزنگاری» می‌توان یک محیط ایمن ارتباطی را ایجاد نمود که دارای شرایط ایمنی مساعدی باشد. تعداد زیادی از دستگاه هائی که از بلوتوث استفاده می‌نمایند از کدهای عددی کوچک (موسوم بهPin code) در مقابل رمزهای عبوری استفاده می‌نمایند و همین موضوع می‌تواند مشکلات امنیتی خاص خود را به دنبال داشته باشد. در صورتی که افراد غیر مجاز قادر به تشخیص و ردیابی یک دستگاه بلوتوث گردند، می‌توانند اقدام به ارسال پیام‌های ناخواسته نموده و یا حتی الامکان استفاده از دستگاه بلوتوث را غیر ممکن نمایند. یک مهاجم می‌تواند با استفاده از مکانیزم‌های موجود به اطلاعات موجود بر روی دستگاه مورد نظر دستیابی و حتی به آنان آسیب رساند.

حفاظت در مقابل تهدیدات

غیر فعال کردن بلوتوث در زمانی که از آن استفاده نمی‌گردد. صرفاً در مواردی که قصد ارسال اطلاعات از یک دستگاه به دستگاه دیگر وجود دارد، می‌بایست پتانسیل بلوتوث فعال گردد و از فعال نمودن آن در سایر موارد اجتناب گردد. استفاده از بلوتوث در حالت نهان. با پیکربندی دستگاه مورد نظر در حالت نهان، سایر دستگاه‌ها قادر به شناسائی دستگاه مورد نظر نخواهند بود. این موضوع باعث نمی‌گردد که دستگاه‌های بلوتوث قادر به برقراری ارتباط با یکدیگر نباشند. در چنین مواردی می‌توان دستگاه‌ها را «جفت» نمود. بدین ترتیب آنان می‌توانند حتی در حالت نهان نیز با یکدیگر ارتباط برقرار نمایند.

انتقال داده به صورت امن

بلوتوث به اندازهٔ کافی دارای رمز و شناسایی می‌باشد. به علاوه طرح جهش فرکانسی به صورت ۱۶۰۰ بار در ثانیه تأثیر گذار است. در بلوتوث صحت اطلاعات دارای این اجزا می‌باشد: •تولید عدد به صورت تصادفی •رمزنگاری •رمزگذاری کلید مدیریت •شناسایی و تصدیق

تکنیک ایجاد امنیت در بلوتوث

هر وسیله مبتنی بر بلوتوث یک آدرس ۴۸ بیتی منحصر به فرد دارد. رویه تأیید استفاده از کلیدهای متقارن هست و رمزنگاری با کلیدی ۱۲۸ بیتی انجام می‌شود. این کلید ۱۲۸ بیتی که به صورت تصادفی انتخاب می‌شود وظیفهٔ انجام مذاکرات امنیتی بین دستگاه‌ها را بر عهده دارد. وقتی دو سیستم مبتنی بر بلوتوث یک کانال ارتباطی بین همدیگر برقرار می‌کنند. هر دو یک کلید آغازین را ایجاد می‌کنند. برای اینکار یک کلید عبور (Pass Key) یا شماره شناسایی شخصی وارد ارتباط می‌شود و کلید آغازین ساخته می‌شود و کلید پیوندی (Link Key) بر اساس کلید آغازین محاسبه می‌شود. از این به بعد کلید پیوندی برای شناسایی طرف ارتباط استفاده می‌شود.

اولین چالش امنیتی کلید عبور هست که به اختصار PIN نامیده می‌شود. مثل هر کلید دیگری کلیدهای طولانی از کلیدهای کوتاه امن تر هستند. اگر هکری بتواند کلید عبور را کشف کند می‌تواند کلیدهای آغازین ممکن را محاسبه کند و بعد از آن کلید پیوندی را بدست آورد. کلید عبوری طولانی می‌تواند محاسبات را برای یافتن کلیدهای بعدی بسیار سخت بکند.

کلید آغازین جایگزین لینک‌های رمزنگاری نشده می‌شود که این یک نقطه ضعف اساسی به حساب می‌آید. بهتر است که در پردازش هر دو دستگاه بلوتوث این قسمت در محل امن تری قرار بگیرد. چرا که یک هکر می‌تواند داده‌های انتقالی که به یک دستگاه بلوتوث فرستاده می‌شود را ضبط کند و از آن برای خلق PIN استفاده کند. هم چنین استفاده از یک کلید عبوری ثابت و کوتاه در تمام مواقع می‌تواند امنیت یک ارتباط بلوتوث را کاملاً به به خطر بیاندارزد.

کلید لینک می‌تواند ترکیبی از کلیدها یا کلیدهای واحد باشد. بهترین حالت امنیتی این است که از کلیدهای ترکیبی شامل کلیدهای واحد استفاده شود. وقتی از یک کلید واحد استفاده می‌کنیم. باید برای همه تعاملات امنیتی از همان کلید استفاده نمود و این کلید باید برای تمامی دستگاه‌های مجاز به اشتراک گذاشته شود. این یعنی هر دستگاه مجاز می‌تواند به ترافیک شبکه دسترسی داشته باشد.

نسخه‌های بلوتوث

• نسخهٔ ۱٫۰ و ۱٫۰B

دستگاه‌هایی که از این نسخه‌ها استفاده می‌کردند مجبور بودند آدرس سخت‌افزاری دستگاه را در فرآیند Hand shakingدو دستگاه فاش کنندکه در این صورت اصل پنهان نگه داشتن هویت دستگاه نقض می‌شد.

• نسخهٔ ۱٫۱

دستگاه‌هایی که از نسخهٔ ۱٫۱ بلوتوث استفاده می‌کردند قابلیت عملکرد بیشتری داشتند.

• امکان پشتیبانی از کانال‌های بدون رمزگذاری اضافه شد.
• نشانگر قدرت سیگنال‌های دریافتی اضافه شد (RSSI).

• نسخهٔ ۱٫۲

بسیاری از دستگاه‌های جدید بلوتوث دار مانند جدیدترین تلفن‌های همراه با نسخهٔ جدید بلوتوث یعنی ۱٫۲ به فروش می‌رفتند. ویژگی‌ها و مزایایی که این نسخه به وجود آورده بود بدین ترتیب بودند:

• قابلیت سازگاری با بلوتوث نسخهٔ ۱٫۱
• جهش فرکانسی که تداخل امواج رادیویی، با حذف نمودن استفادهٔ پر ازدحام فرکانس در ترتیب جهش، را کاهش می‌داد.
• سرعت انتقال سریعتر(۱Mbps)
• ارتباطات اتصال گرای همزمان را گسترش داد، کیفیت صدا در ارتباطات صوتی را ارتقاء داد(با قادر ساختن به ارسال مجدد هنگامی که داده از بین می‌رود.)

• نسخهٔ ۲٫۰ + ERD

امکان دارد چندین تکنولوژی ارتباط وجود داشته باشد، ولی تمام آنها در حالت معمول یک هدف دارند و آن سرعت بیشتر بهتر است، می‌باشد. این نسخه نرخ انتقال داده را تا ۳ برابر نسبت به مشخصهٔ عمومی بلوتوث سرعت بخشید. هم چنین این نسخه اتصال چندین دستگاه به یکدیگر را ارتقاء داد. به همراه بلوتوث ۲٫۰ به اضافهٔ نرخ دادهٔ ارتقاء یافته، کاربران به طور کاراتر توانستند که چندین دستگاه بلوتوث را در یک زمان استفاده نمایند. در نتیجه شبکه‌های شخصی بلوتوث(PAN) و پیکونت‌ها رایج تر شدند.

در این جا لیستی از ویژگی‌های اصلی و ارتقاء یافتهٔ نسخهٔ ۲٫۰ آمده‌است.

• قابلیت سازگار بودن با نسخه‌های قبلی
• سرعت انتقال ۳ برابر سریعتر شده است(در بعضی موارد ۱۰ برابر)
• نرخ داده تا ۳Mbps ارتقائ یافته‌است
• مصرف کم انرژی ناشی از کاهش یافتن چرخه‌های کاری
• پشتیبانی از اشاعه نمودن
• ساده سازی اتصالات چندگانه به علت آنکه پهنای باند بیشتری قابل دسترس است
• پروتکل‌های توزیع شده که وظیفه شان کنترل دستیابی به رسانا است.
• نرخ خطای بیتی کاهش یافته‌است.

آیندهٔ بلوتوث

ویرایش بعدی بلوتوث LISBON نامیده شده که شامل یک تعداد مشخصه‌است از جمله افزایش امنیت و قابلیت استفاده بیشتر از بلوتوث که ویژگی‌های اصلی آن به ترتیب زیر است: تغییر رمز به صورت اتوماتیک: به‌طور تناوبی کدهای رمزی تغییر داده می‌شود تا امنیت افزایش یابد. گسترش پاسخ به درخواست‌ها: در طول پروسه بازبینی و درخواست، اطلاعات بیشتری جمع آوری شده و به دستگاه‌ها امکان فیلترینگ بهتری را جهت ارتباط می‌دهد. کاهش توان مصرفی: سبب کاهش توان مصرفی، وقتی که وسایل در وضعیت sniff low power هستند، می‌شود افزایش کیفیت سرویس: سبب خواهد شد که وقتی ترافیک مخابراتی در یک خوشه پیکونت بالاست، داده‌های صوتی و تصویری با کیفیت بالا ارسال شوند. جفت شدن وسایل به طور ساده: به شکل اساسی وظیفه بهبود در جفت شدن وسایل بلوتوث را به عهده دارد. به‌طوری که در یک زمان هم کارایی و هم امنیت افزایش می‌یابد. انتظار می‌رود که این مورد به‌طور قابل توجهی در استفاده از بلوتوث افزایش یابد. ویرایش بعد از LISBON، SEATTLE نامیده می‌شود که مشخصه و ویژگی‌های بیشتری را دارد که عمده آنها روی UWB متمرکز شده‌است. این خصیصه امکان استفاده از بلوتوث را در عرض باند بسیار بالای رادیویی موجب شده که به دنبال آن ارسال و انتقال اطلاعات داده‌ها را با سرعت بسیار بالا فراهم می‌کند

نتیجه گیری

تکنولوژی بی سیم بلوتوث نکات کلیدی مهمی را در بر می‌گیرد که استفادهٔ گستردهٔ آن را آسان می‌کند.

• این تکنولوژی یک تکنولوژی بی سیم کوتاه برد است که به دستگاه‌های پیرامون اجازه می‌دهد که از یک واسط هوایی منفرد (به جای استفاده از کابل‌هایی با اتصال گرهای با شکل‌ها، اندازه‌ها وتعداد گیره مختلف) برای اتصال استفاده کنند.
• این تکنولوژی یک استاندارد باز است که در دسترس عموم است وبدون حق امتیاز (انحصار) است.
• بلوتوث از هر دونوع داده و صوت پشتیبانی می‌کند که باعث تبدیل شدن آن به یک تکنولوژی ایده آل برای ارتباط بین وسیله‌ها است.
• بلوتوث از یک باند با فرکانس نامنظم که در همه جای دنیا قابل دسترس است استفاده می‌کند.

برای دستیابی به درک کامل از بلوتوث شبکه‌ای کامل از دستگاه‌های متفاوت بلوتوث (چند گانه) مورد نیاز است و این منتهی به رسیدن به شبکه‌های پراکندهٔ بلوتوث می‌شود که باید اشاره به تشکیل، شکل دهی، زمان بندی و مسیریابی و شبکه‌ها کند. معماری بلوتوث به صورت شبکه‌های پیکونت است که یک دستگاه وظیفهٔ هماهنگی بقیه ندها در شبکه را بر عهده دارد. استاندارد بلوتوث پرتکل‌های متعددی دارد که از استاندارد ۸۰۲٫۱۵IEEE تبعیت می‌کند.

منبع : دانشنامه ویکیپدیا

برای دسترسی به قسمت اول این مطلب روی لینک زیر کلیک کنید:

بلوتوث (Bluetooth) قسمت دوم