Bluetooth Características y Seguridad

 

La tecnología Bluetooth, que en realidad es un conjunto de protocolos, se rige por la norma IEEE 802.15.1 y posee dos especificaciones en su última versión, Bluetooth 4.

 Bluetooth clásico: Es una tecnología específica para dispositivos con alta demanda de pequeñas transmisiones. Bajo este conjunto se agrupan todas las especificaciones antiguas de Bluetooth.

Bluetooth de baja energía (BLE): Esta tecnología es ideal para aplicaciones que requieren la comunicación de pequeñas cantidades de datos de forma puntual o periódica.

Para establecer una comunicación Bluetooth se requiere un hardware específico para este protocolo que incluye un módulo de banda base, un módulo de radio y una antena. La especificación Bluetooth pretende que todas las aplicaciones sean capaces de operar entre sí. Para conseguir esta interoperabilidad, las aplicaciones en dispositivos remotos deben ejecutarse sobre una pila de protocolos idénticos.

Tecnología Bluetooth

La pila del protocolo Bluetooth incluye protocolos específicos de Bluetooth, como por ejemplo Link Manager Protocol (LMP) y Logical Link Control and Adaptation Protocol (L2CAP) junto a  protocolos no específicos como Objects Exchange Protocol (OBEX) o User Datagram Protocol (UDP). Aparte de todos estos protocolos, la especificación Bluetooth define el Host Controller Interface (HCI), que se encarga de proporcionar una interfaz de comandos al controlador de banda base, al gestor de enlace y proporciona acceso al estado del hardware y a los registros de control.

        - Estructura de la pila de comunicaciones en varios tipos de Bluetooth-

            Genéricamente, algunas de las características técnicas de Bluetooth son:

            Distancia de comunicación de hasta 1 km (en línea recta sin obstáculos).

            Uso de frecuencia libre de 2,4 GHz.

            Transmisión de alta fiabilidad mediante canales de transmisión redundantes.

            Tiempo de retardo reducido (5-10 ms).

            Capacidad para funcionar en entornos con gran cantidad de dispositivos debido a su                                 aprovechamiento de la frecuencia.

               Y de modo más concreto, hablando de cada una de las especificaciones por separado, se                        pueden destacar las siguientes características:

Bluetooth clásico

            Transmisión rápida y cíclica de pequeños paquetes de datos.

            Transmisiones de hasta 780 kbps.

            Gran cantidad de dispositivos conectados en el mismo entorno de radio funcionando sin                         interferencias.

            Alta disponibilidad en productos de consumo.

Bluetooth de baja energía

             Gran número de nodos de comunicación con requisitos de latencia limitados.

             Muy bajo consumo de energía.

             Robustez igual a la especificación Bluetooth Clásica.

            Buenas características en tiempo real, si el número de nodos conectados no es elevado.

            Tiempo muy breve para despertar o reconectar

Aspectos de seguridad

Las características de seguridad que incorpora Bluetooth son similares a las de otros protocolos inalámbricos utilizados en la industria como ZigBee o WirelessHART, destacando:

             Cifrado de 128 bits.

            Autenticación.

            Robustez, gracias a:

            Salto de frecuencia adaptable (AFH), que incluye:

            Corrección de errores hacia adelante (FEC), que permite al receptor corregir errores en la                         trasmisión sin necesidad de reenvíos.

            Canales con ancho de banda de frecuencias estrechos.

            Baja sensibilidad a las reflexiones o múltiples rutas.

            Estos aspectos de seguridad pueden aplicarse bajo tres modos de operación:

 Sin seguridad. Todos los mecanismos de seguridad (autenticación y cifrado) están deshabilitados. Los dispositivos permiten que todos los demás dispositivos se puedan comunicar con ellos.

 Seguridad en el nivel de servicios. La seguridad es inicializada después de establecerse un canal entre el nivel LM (Link Manager) y el de L2CAP. Las políticas de seguridad y los niveles de confianza se aplican de forma independiente, permitiendo accesos de aplicaciones con diferentes requerimientos. 

Seguridad en el nivel de enlace. Todas las rutinas están dentro del chip Bluetooth y nada es transmitido en plano. La seguridad es inicializada antes de establecerse un canal y todas las comunicaciones son cifradas. Además del cifrado de comunicaciones, utiliza una clave de enlace secreta compartida (PIN) entre los dos dispositivos de la comunicación y seguridad a nivel de MAC. Esta metodología consiste en compartir una clave de enlace (Link Key) secreta entre un par de dispositivos, cada vez que se comunican por primera vez.