- 藍(lán)牙技術(shù)簡介
- 藍(lán)牙技術(shù)連接層保護(hù)機(jī)制
隨著21世紀(jì)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，人們對能夠隨時(shí)隨地提供信息服務(wù)的移動(dòng)計(jì)算與寬帶無線通信的需求越來越迫切。無處不在的網(wǎng)絡(luò)終端，以人為本、個(gè)性化、智能化的移動(dòng)計(jì)算，以及方便、快捷的無線接入、無線互聯(lián)等新概念和新產(chǎn)品，已經(jīng)逐漸地融入人們的工作領(lǐng)域和日常生活中。隨之而來的便攜式終端以及無線通信相關(guān)的新技術(shù)層出不窮，其中短距離無線通信技術(shù)的發(fā)展更是百花齊放、令人目不暇接。
正是由于無線頻率資源的日漸珍貴，為短距離寬帶無線通信技術(shù)的應(yīng)用提供了廣闊的市場前景。因而短距離寬帶無線通信技術(shù)受到了世界各國工業(yè)界與研究機(jī)構(gòu)的廣泛關(guān)注。近來人們常見的熱門話題中就包括無線局域網(wǎng)(WLAN)、無線個(gè)域網(wǎng)(WPAN)。相關(guān)有代表性的短距離無線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)有IrDA、IEEE802.11b、802.11a、802.11g、BlueTooth(藍(lán)牙)、HomeRF、ZigBee、UWB超寬帶等。近年來，藍(lán)牙、無線局域網(wǎng)802.11b、802.11a、802.11g以及超寬帶無線通信(UWB)等新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，并已有大量產(chǎn)品迅速占領(lǐng)市場，受到普遍歡迎。
藍(lán)牙技術(shù)
在眾多的短距離無線通信技術(shù)中，藍(lán)牙技術(shù)是比較突出的一個(gè)，并正在得到廣泛應(yīng)用。
根據(jù)目前公布的1.0的技術(shù)規(guī)范，藍(lán)牙技術(shù)的工作頻段是全球統(tǒng)一的2.4GHzISM頻段。它采用以每秒鐘1600兆的快速跳頻擴(kuò)頻技術(shù)，傳輸速率為1Mbps，具有很強(qiáng)的抗干擾能力;其標(biāo)準(zhǔn)的有效傳輸距離為10米，通過添加放大器可將傳輸距離增加到100米。
藍(lán)牙技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)精心設(shè)計(jì)的協(xié)議有多層結(jié)構(gòu)，分別負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)位流的過濾和傳輸、跳頻和數(shù)據(jù)幀傳輸、連接的建立和拆除，以及鏈路控制、數(shù)據(jù)包的拆裝、服務(wù)質(zhì)量和協(xié)議復(fù)用等功能。整個(gè)協(xié)議結(jié)構(gòu)簡單，并使用前向糾錯(cuò)編碼及自動(dòng)重傳等機(jī)制保證鏈路的可靠性。遵循藍(lán)牙協(xié)議的設(shè)備將能夠用無線通信鏈路取代傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中錯(cuò)綜復(fù)雜的電纜，非常方便地實(shí)現(xiàn)快速靈活、安全、低成本、低功耗的數(shù)據(jù)和話音通信。藍(lán)牙技術(shù)可以同時(shí)支持語音和數(shù)據(jù)的傳輸。
藍(lán)牙技術(shù)帶來了短距離無線通信技術(shù)的一場革命,將其與掌上電腦和其他移動(dòng)計(jì)算技術(shù)相互融合，則可充分?jǐn)U大移動(dòng)計(jì)算設(shè)備的應(yīng)用范圍，通過無處不在的藍(lán)牙接入點(diǎn)，可以將上述各種數(shù)字化的便攜式設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)上，從而以很低的成本，用移動(dòng)終端隨時(shí)隨地實(shí)現(xiàn)無線接入互聯(lián)網(wǎng)。
藍(lán)牙技術(shù)定位“最后10米”
實(shí)際上，藍(lán)牙技術(shù)的定位是在現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)的最后10米，它并不是要取代現(xiàn)有的蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)。如果將無線通信的方式與交通運(yùn)輸工具相比擬的話，那么曾經(jīng)出現(xiàn)的衛(wèi)星電話就相當(dāng)于飛機(jī)一類的交通運(yùn)輸工具，而目前廣泛普及應(yīng)用的蜂窩移動(dòng)電話就相當(dāng)于汽車一類的交通工具;其他一些近距離的無線電話系統(tǒng)，如小靈通無線市話，則可以比作自行車之類的交通工具。藍(lán)牙等短距離無線通信技術(shù)，則可以說是相當(dāng)于步行，或者是人們以步代車在近距離內(nèi)慢速移動(dòng)時(shí)的無線通信工具。每一種無線通信技術(shù)都有其自己的定位，同時(shí)還要強(qiáng)調(diào)無線頻率是一種非常珍貴的、不可替代的資源，而且隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，這種無線頻率資源將變得越加珍貴。
因此，人們應(yīng)當(dāng)合理地利用這一頻率資源，不能將衛(wèi)星電話應(yīng)用到每家每戶或人手一個(gè)，否則就會(huì)造成無線頻率資源的極大浪費(fèi)，從而也要付出極大的經(jīng)濟(jì)代價(jià)。銥星系統(tǒng)技術(shù)的先進(jìn)性及其市場定位的失敗恰恰證明了這一點(diǎn)。同樣，蜂窩移動(dòng)電話技術(shù)定位，是一種主要為人們在較大范圍內(nèi)，乘汽車高速行進(jìn)時(shí)所提供的無線通信工具。所以，如果人們在樓上樓下之間或相鄰的樓房之間也還要使用蜂窩移動(dòng)電話，就要承擔(dān)較高的話費(fèi);如果將來3G移動(dòng)通信還要占用2MHz很寬的帶寬，那么用戶的通信費(fèi)用自然會(huì)更加昂貴。顯然，這并不是最佳惟一的應(yīng)用模式。這好比人們非要將汽車開到每個(gè)人的臥室或客廳，連一步路也不愿意走，那么你所要付出的代價(jià)將會(huì)很大。由此可見，在合理利用無線頻率這一自然資源的前提下，人們應(yīng)當(dāng)針對不同的應(yīng)用場合采用不同的無線通信技術(shù)，這樣才能充分發(fā)揮每一種無線通信技術(shù)的優(yōu)勢，為廣大用戶提供最佳的服務(wù)。
藍(lán)牙技術(shù)在亞洲、中國這樣人口密集、商業(yè)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)集中的國家和地區(qū)將會(huì)有更廣闊的應(yīng)用前景。因?yàn)檫@是一項(xiàng)面對個(gè)人的近距離無線通信技術(shù)，在人和人之間、人和機(jī)器之間近距離相互交流信息的時(shí)候，將會(huì)發(fā)揮更大的作用。
藍(lán)牙技術(shù)靈魂是統(tǒng)一和開發(fā)
藍(lán)牙技術(shù)的靈魂就在于它是全球統(tǒng)一的、開放的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，以及世界藍(lán)牙組織SIG知識產(chǎn)權(quán)共享的策略。世界藍(lán)牙組織也制定了一種新的游戲規(guī)則，那就是只有申請加入世界藍(lán)牙組織(SIG)成為其一員，按照所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范工作，才能獲得世界藍(lán)牙組織SIG的授權(quán)使用這項(xiàng)技術(shù)，研發(fā)出經(jīng)SIG測試和認(rèn)證的藍(lán)牙技術(shù)產(chǎn)品。當(dāng)代世界經(jīng)濟(jì)一體化的發(fā)展趨勢日益明顯，如果一項(xiàng)涉及大眾廣泛應(yīng)用的通信技術(shù)不使用統(tǒng)一公開的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，這種技術(shù)就不會(huì)有廣闊的應(yīng)用前景。大家都各做各的，產(chǎn)品生產(chǎn)出來后不能實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，就只能局限在自家的技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)使用。許多通信信息產(chǎn)品的興衰如此之快，就在于它不是統(tǒng)一公開的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。而PC機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之所以能夠迅速普及，而且擁有廣闊的前景就在于它們基于統(tǒng)一公開的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
一項(xiàng)新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是否有生命力，要看它能否被人們所廣泛接受，藍(lán)牙技術(shù)也不例外。在短短3年的時(shí)間里，世界藍(lán)牙組織SIG已經(jīng)發(fā)展成為擁有2491個(gè)世界著名企業(yè)成員的世界標(biāo)準(zhǔn)化組織。一項(xiàng)公開的全球統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范得到了工業(yè)界如此廣泛的關(guān)注和支持是以往所罕見的。這說明基于此項(xiàng)藍(lán)牙技術(shù)的產(chǎn)品具有廣闊的應(yīng)用前景和巨大的潛在市場。
可以預(yù)計(jì)，藍(lán)牙技術(shù)將會(huì)給現(xiàn)代信息社會(huì)中，人們工作和生活方式帶來一場新的革命。在不久的未來，基于藍(lán)牙技術(shù)的產(chǎn)品將會(huì)形成一個(gè)新的浪潮，勢不可擋地席卷全球。而它的發(fā)展前景將同計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)一樣融入人們生活的每一個(gè)角落。
連接層保護(hù)機(jī)制
藍(lán)牙特殊利益組織(SIG)花了相當(dāng)多的時(shí)間來開發(fā)安全模式作為連結(jié)層級的保護(hù)機(jī)制，例如128位元加密，裝置認(rèn)證以及授權(quán)等，但是如果要達(dá)到最高的信任要求，應(yīng)用開發(fā)商或者IT組織必須在連結(jié)層級安全上增加應(yīng)用安全，以便實(shí)現(xiàn)端對端的保護(hù)。由于藍(lán)牙通訊距離短(只有10米)，而且有自動(dòng)電力調(diào)節(jié)機(jī)制來限制信號半徑，因此想進(jìn)行遠(yuǎn)程攔截并不容易。不過，Class3電波可以把藍(lán)牙的接收距離增強(qiáng)到100米。
藍(lán)牙技術(shù)的認(rèn)證與加密服務(wù)由連接層提供。認(rèn)證采用口令--應(yīng)答方式，在連接過程中，可能需要一次或兩次認(rèn)證，或者無需認(rèn)證。認(rèn)證對任何一個(gè)藍(lán)牙系統(tǒng)都是重要的組成部分，它允許用戶自行添加可信任的藍(lán)牙設(shè)備，例如，只有用戶自己的筆記本電腦才可以通過用戶自己的手機(jī)進(jìn)行通信。藍(lán)牙系統(tǒng)采用流密碼加密技術(shù)，適于硬件實(shí)現(xiàn)，密鑰長度可以是0、40或64位，密鑰由高層軟件管理。藍(lán)牙安全機(jī)制的目的在于提供適當(dāng)級別的保護(hù)，如果用戶有更高級別的保密要求，可以使用有效的傳輸層和應(yīng)用層安全機(jī)制。
藍(lán)牙裝置可以與經(jīng)過認(rèn)證的一方進(jìn)行雙邊連結(jié)，或者是永久性連結(jié)(稱為pairing，配對聯(lián)機(jī))，這樣一來受信賴的一方就不需要每次都要經(jīng)過認(rèn)證流程(比如耳機(jī)與電話之間)。藍(lán)牙安全最弱的一個(gè)環(huán)節(jié)，是在裝置的配對聯(lián)機(jī)(pairing)上。配對聯(lián)機(jī)會(huì)使用裝置上的藍(lán)牙地址(由制造商設(shè)置的固定地址)與個(gè)人ID號碼(PIN)來創(chuàng)建一個(gè)連結(jié)鎖鑰。在配對過程中，黑客有可能會(huì)猜中過于簡短的PIN，進(jìn)而得知連結(jié)鎖鑰，并竊聽一切對話，或者是捏造一個(gè)裝置添加到配對中。
目前還沒有聽過有什么樣的藍(lán)牙安全漏洞，不過有個(gè)著名程序可以借助測試地址序號來檢測裝置的存在。假以時(shí)日，這個(gè)軟件將有機(jī)會(huì)暴露裝置地址，并試圖進(jìn)行聯(lián)機(jī)。不過雙方還是得擁有共通的PIN號碼，黑客才能夠進(jìn)行攻擊。正如所有的系統(tǒng)一樣，技術(shù)越成熟，使用者與開發(fā)人員越多后，漏洞曝光的速度就會(huì)越快。IT組織應(yīng)該研究藍(lán)牙裝置的安全功能，并指導(dǎo)客戶如何把安全風(fēng)險(xiǎn)降到最低。一般來說，除非經(jīng)過實(shí)證，否則不宜用藍(lán)牙進(jìn)行高度機(jī)密資料的傳輸。
