Redes wireless Aula 08 – Bluetooth Prof. Espec. Diovani Milhorim

Apresentação em tema: "Redes wireless Aula 08 – Bluetooth Prof. Espec. Diovani Milhorim"— Transcrição da apresentação:

1 Redes wireless Aula 08 – Bluetooth Prof. Espec. Diovani Milhorim

2 Roteiro Introdução Arquitetura Segurança Aplicações Estado da Arte
Conclusões

3 Introdução O que é “Bluetooth” Padronização Como surgiu
Tecnologia sem fio, para comunicação à curta distância entre diversos dispositivos Padronização Necessidade de interação com dispositivos de marcas diferentes Como surgiu Bluetooth SIG: Consórcio entre grandes empresas (Ericsson, Nokia, IBM, Intel e Toshiba ), para padronizar a comunicação O significado do nome “Bluetooth” Rei Viking Harald Blatand

4 Por que Bluetooth? Conexão sem cabos
Infravermelho (melhor tecnologia da época) Demanda de acesso móvel Solução Padronizada Baixo consumo Baixo custo Transmissão de voz e dados Fonte:

5 Fonte: Intel (Treands In Telecom: Wireless Service for the Mainstream)
Arquitetura Fonte: Intel (Treands In Telecom: Wireless Service for the Mainstream)

6 Arquitetura – Topologia de rede - Piconet
Rede formada por até 8 dispositivos (1 mestre) Sincronização do clock e sequência do salto de frequência com o mestre Comunicação somente entre mestre e escravos, não existe direta entre escravos Mestre centraliza a comunicação

7 Topologia de rede - Piconet
Escravos Mestre

8 Topologia de rede - Piconet
Em um mesmo local, podem existir várias Piconets Cada piconet um canal físico diferente (mestre diferente, clock diferente, sequência do salto de frequência diferente) Scatternet: conjunto de Piconets Mestre de uma Piconet não pode ser mestre de outra Piconet

9 Topologia de rede - Scatternet
Exemplo de uma Scatternet

10 Comunicação A comunicação entre os dispositivos é feita através do estabelecimento de um canal Frequency Hopping Transmissor envia dados em uma série de freqüências Receptor, em sincronia (saltando na mesma série de freqüências) com o transmissor recebe os dados Para a operar na faixa ISM de 2,45 GHz, foram definidas 79 portadoras espaçadas de 1 MHz A seqüência particular de freqüências de um canal é estabelecida pelo dispositivo mestre da piconet

11 Comunicação O dispositivo mestre muda sua freqüência de transmissão 1600 vezes por segundo Fonte: BILLO, Eduardo A. Uma pilha de protocolos Bluetooth adaptável à aplicação. 2003

12 Comunicação O compartilhamento do canal entre os dispositivos, é possível graças a multiplexação por tempo do canal Canal dividido em slots de 625 µs TDD (Time Division Duplex) Slots utilizados de modo alternado

13 Comunicação Fonte: SIG (Special Interest Group). Specification of the Bluetooth System

14 Estados de estabelecimento conexões
Três elementos são utilizados para o estabelecer conexões entre os dispositivos Scan: verifica se existe algum outro dispositivo tentando estabelecer uma conexão. Inquiry: mensagem para determinar quais outros dispositivos estão na área de alcance de um dispositivo. A resposta deve conter identidade e informações para o sincronismo. Page: transmissão de dois pedidos de conexão em diferentes portadoras, a cada 1,25 ms.

15 Protocolos Bluetooth HCI (Top) L2CAP TCS Aplicações Baseband
Link Manager HCI (Bottom) RFCOMM SDP Host (microprocessador/PC/PDA) Módulo Bluetooth (host controller) Physical Link (UART, USB, PCMCIA)

16 Protocolos Bluetooth Baseband: lida com o controle dos canais físicos e lógicos, do acesso ao meio, e de serviços como detecção e correção de erros LMP: responsável pela configuração e gerenciamento das conexões Baseband HCI: interface padrão de acesso ao Baseband e ao LMP

17 Protocolos Bluetooth L2CAP: fornece serviços de dados orientados à conexão e sem conexão, multiplexação e segmentação e remontagem SDP: fornece os meios para as aplicações clientes descobrirem a existência de serviços RFCOMM: emulação de portas seriais TCS: controle de sinalização para o estabelecimento de conversa e chamada de dados. Ex: H = hangup, D = dial

18 Estabelecendo conexões
Descobre-se um dispositivo ao qual pode-se conectar (Inquiry) Sincronização (Paging) Estabelecimento de um link (LMP) Canal de comunicação (L2CAP) Procura por serviços (SDP) Canal que emula porta serial (RFCOMM) Autenticação: verificação do PIN

19 Modos de operação Após a conexão os dispositivos estão prontos para e trocar informações, existindo quatro modos de operação: Active Mode – transmissão ativa Sniff Mode – modo econômico Hold Mode – scan, inquiry e page Park Mode – escravo inativo (até 255 escravos)

20 Segurança Por utilizar um meio de transmissão compartilhado é impossível impedir que pessoas má intencionadas escutem os pacotes de transmissão do bluetooth no raio da piconet. Assim a única forma para esta tecnologia prover segurança é implementá-la nas camadas de aplicação e camada de link

21 Modos de segurança Existem três modos:
Modo de segurança 1: Sem segurança (non-secure) Modo de segurança 2: Segurança estabelecida no nível do serviço (service-Level enforced Security) – após estabelecimento da conexão Modo de segurança 3: Segurança estabelecida no nível do link (link-Level Enforced Security) – antes do estabelecimento da conexão

22 Tipos de ataque Snarf: Conectar-se ao dispositivo sem alertar o dono do mesmo e conseguir acesso ao dispositivo Backdoor: Conecta-se ao dispositivo com conhecimento do dono deixando uma “porta” aberta para iniciar um ataque posterior Bluebug: Obter acesso ao conjunto de comandos AT podendo emitir comandos de alto nível do celular e acesso a canais de dados, voz e mensagens Bluejacking: mensagem anônima

23 Aplicações Conexão sem fio, entre PC e periféricos
Conexão automática, PC-celular (mesmo dono), que por exemplo envie mensagens de Pode funcionar como uma identificação pessoal Acesso a serviços: ingresso, recados

24 Vantagens Não exige visada direta entre transmissor e receptor
Grande quantidades de dispositivos usando bluetooth Facilmente integrada aos protocolos de comunicação Facilidade de uso Baixo consumo de energia

25 Desvantagens Número limitado de dispositivos conectados Alcance curto
Baixa taxa de dados

26 Dados gerais - Bluetooth
Distância: Classe 1 - alcance de 100 metros/0.1W Classe 2 - alcance de 10 metros/2.5mW Classe 3 - alcance de 1 metro/1mW Freqüência: 2.4 GHz Largura da banda: Assíncrono a uma taxa máxima de 723,2 kbps Bidirecional síncrono com taxa de 432 kbps que suporta tráfego de voz entre os dois dispositivos

27 Espectro de freguencia
Fonte: The Right Technology at the Right Place at the Right Time. Aditya Agrawal. Abril, 2003.

28 Resumo Tecnologia para curtas distâncias
Poucos dispositivos numa única rede Baixa largura de banda Esta é uma tecnologia que tende integrar equipamentos eletrônicos com roupas, carros, relógios, celulares, tocadores MP3