所謂藍牙(Bluetooth)技術(shù)，實際上是一種短距離無線電技術(shù)，利用"藍牙"技術(shù)，能夠有效地簡化掌上電腦、筆記本電腦和移動電話手機等移動通信終端設(shè)備之間的通信，也能夠成功地簡化以上這些設(shè)備與因特網(wǎng)Internet之間的通信，從而使這些現(xiàn)代通信設(shè)備與因特網(wǎng)之間的數(shù)據(jù)傳輸變得更加迅速高效，為無線通信拓寬道路。藍牙采用分散式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及快跳頻和短包技術(shù)，支持點對點及點對多點通信，工作在全球通用的2.4GHz ISM(即工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)學(xué))頻段。其數(shù)據(jù)速率為1Mbps。采用時分雙工傳輸方案實現(xiàn)全雙工傳輸。

藍牙 這個名稱來自于第十世紀的一位丹麥國王 Harald Blatand , Blatand在英文里的意思可以被解釋為 Bluetooth( 藍牙 )藍牙的創(chuàng)始人是瑞典愛立信公司，愛立信早在1994年就已進行研發(fā)。1997年，愛立信與其他設(shè)備生產(chǎn)商聯(lián)系，并激發(fā)了他們對該項技術(shù)的濃厚興趣。 1998年2月，5個跨國大公司，包括愛立信、諾基亞、IBM、東芝及Intel組成了一個特殊興趣小組(SIG)，他們共同的目標是建立一個全球性的小范圍無線通信技術(shù)，即藍牙。

藍牙的名字來源于10世紀丹麥國王Harald Blatand——英譯為Harold Bluetooth(因為他十分喜歡吃藍莓,所以牙齒每天都帶著藍色)。在行業(yè)協(xié)會籌備階段，需要一個極具有表現(xiàn)力的名字來命名這項高新技術(shù)。行業(yè)組織人員，在經(jīng)過一夜關(guān)于歐洲歷史和未來無限技術(shù)發(fā)展的討論后，有些人認為用Blatand國王的名字命名再合適不過了。Blatand國王將挪威，瑞典和丹麥統(tǒng)一起來;他的口齒伶俐,善于交際,就如同這項即將面世的技術(shù)，技術(shù)將被定義為允許不同工業(yè)領(lǐng)域之間的協(xié)調(diào)工作，保持著個各系統(tǒng)領(lǐng)域之間的良好交流，例如計算，手機和汽車行業(yè)之間的工作。名字于是就這么定下來了。

藍牙技術(shù)的安全體系

1.1四級安全模式

(1)安全模式1：安全模式l無任何安全機制，不發(fā)起安全程序，無驗證、加密等安全功能，該模式下設(shè)備運行較快且消耗更小，但數(shù)據(jù)在傳輸過程中極易被攻擊。藍牙V2.0及之前的版本支持該模式。

(2)安全模式2：安全模式2是強制的眼務(wù)層安全模式，只有在進行信道的邏輯通道建立時才能發(fā)起安全程序。該模式下數(shù)據(jù)傳輸?shù)蔫b權(quán)要求、認證要求和加密要求等安全策略決定了是否產(chǎn)生發(fā)起安全程序的指令。目前所有的藍牙版本都支持該模式，其主要目的在于使其可與V2.0之前的版本兼容。

(3)安全模式3：安全模式3為鏈路層安全機制。在該模式下藍牙設(shè)備必須在信道物理鏈路建立之前發(fā)起安全程序，此模式支持鑒權(quán)、加密等功能。只有V2.0以上的版本支持安全模式3，因此這種機制較之安全模式2缺乏兼容性和靈活度。

(4)安全模式4：該模式類似于安全模式2，是一種服務(wù)級的安全機制，在鏈路密鑰產(chǎn)生環(huán)節(jié)采用ECDH算法，比之前三種模式的安全性高且設(shè)備配對過程有所簡化，可以在某種程度上防止中間人攻擊和被動竊聽。在進行設(shè)備連接時，和安全模式3一樣先判定是否發(fā)起安全程序，如需要則查看密鑰是否可用，密鑰若可用則使用SSP簡單的直接配對方式，通過鑒權(quán)和加密過程進行連接。建立連接的安全模式機制流程圖如圖1所示。

近日中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)官網(wǎng)顯示，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)網(wǎng)絡(luò)空間安全學(xué)院薛開平教授團隊在移動設(shè)備藍牙安全研究中取得重要進展。

據(jù)悉，他們實現(xiàn)了在用戶無感知、無交互、無需惡意程序配合的情況下，通過藍牙協(xié)議漏洞對目標設(shè)備進行有效攻擊。

而此次項目研究發(fā)現(xiàn)藍牙的7個高危漏洞，2個中危漏洞，目前已經(jīng)被國家信息安全漏洞共享平臺定級并收錄。

據(jù)悉，此次測試中包括Android、iOS、iPadOS、macOS等操作系統(tǒng)下均可實現(xiàn)靜默狀態(tài)下攻擊，在用戶無感的情況下偷走用戶設(shè)備中的個人信息和相關(guān)數(shù)據(jù)。

從中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校網(wǎng)絡(luò)空間安全學(xué)院薛開平教授團隊在移動設(shè)備藍牙安全研究中取得重要進展。團隊成員實現(xiàn)了在用戶無感知、無交互、無須惡意程序配合的情況下，通過藍牙協(xié)議漏洞對目標設(shè)備進行有效攻擊。該項工作對保障移動設(shè)備的信息安全具有重要的現(xiàn)實意義。相關(guān)研究成果日前發(fā)表于網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域的ACM計算機和通信安全會議(CCS 2022)會刊上。

在研究過程中，此項研究所發(fā)現(xiàn)的藍牙協(xié)議相關(guān)的7個高危漏洞、2個中危漏洞被國家信息安全漏洞共享平臺定級并收錄。 該項研究針對經(jīng)典藍牙協(xié)議進行安全性分析，首次發(fā)現(xiàn)藍牙設(shè)備非固定角色等安全漏洞，結(jié)合已知藍牙協(xié)議漏洞，逐次突破經(jīng)典藍牙認證、加密、授權(quán)等各項防御機制，實現(xiàn)在用戶無感知無交互且無須惡意程序配合的情況下靜默構(gòu)建提取攻擊鏈路，并利用該鏈路完成對目標設(shè)備的命令注入與信息竊取等攻擊。

藍牙與Wi-Fi可以說各有千秋：藍牙有更低的功耗、小體積、低成本，適用于幾臺設(shè)備數(shù)據(jù)量少傳輸;Wi-Fi的特點是高帶寬、更多的連接設(shè)備數(shù)目(不同路由器對連接設(shè)備數(shù)量有不同上限)，適用于數(shù)據(jù)多傳輸。

但隨著物聯(lián)網(wǎng)的普及，藍牙與Wi-Fi相繼升級，雙雙開赴同一個戰(zhàn)場——藍牙升級到5.0版本，提高了帶寬和傳輸范圍;Wi-Fi推出“Wi-Fi HaLow”，降低功耗延長電池續(xù)航。明眼人可以看出，這兩者重點升級的方向都是對方所擅長的——這意味著功能定位的重合，毋庸置疑，它們將在消費級和企業(yè)級的物聯(lián)網(wǎng)市場正面競爭。下面著重來介紹兩個工作在2.4GHz頻段的藍牙5和WiFi。

藍牙的核心是短距離無線電通訊，它的基礎(chǔ)來自于跳頻擴頻(FHSS)技術(shù)，藍牙技術(shù)于愛立信在1994年創(chuàng)制。1998年5月20日，愛立信聯(lián)合IBM、英特爾、諾基亞及東芝公司等5家著名廠商成立「特別興趣小組」(SpecialInterestGroup，SIG)，即藍牙技術(shù)聯(lián)盟的前身，目標是開發(fā)一個成本低、效益高、可以在短距離范圍內(nèi)隨意無線連接的藍牙技術(shù)標準。

經(jīng)過這么些年的發(fā)展，藍牙已經(jīng)從最初的1.0版本演變到了目前最新的5.2版本。在歷代的版本更迭中，藍牙技術(shù)已經(jīng)有了非常大的變化。說起各個版本的特性，可能不少人都一知半解，今天，小億就目前市面上主要應(yīng)用到的藍牙BLE版本特性進行簡要的差異介紹。

藍牙4.2對比藍牙4.0

藍牙4.2協(xié)議是有藍牙技術(shù)聯(lián)盟在2014年推出的協(xié)議版本，對比2010年推出的藍牙4.0協(xié)議，進行了以下幾個方面的提升。

1、速度傳輸更快

與4.0相比，藍牙4.2標準下，設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸速度提升了約2.5倍，藍牙智能數(shù)據(jù)包可容納的數(shù)據(jù)量相當(dāng)于此前的約10倍。

2、安全性更高

此外，藍牙4.2的安全性也有所提升，如果沒有得到用戶許可，藍牙信號將無法嘗試連接和追蹤用戶設(shè)備，并且無法進行智能定位。

3、功能更強大

新標準還推動了IPv6協(xié)議引入藍牙標準的進程，藍牙4.2設(shè)備可以直接通過IPv6和6LoWPAN接入互聯(lián)網(wǎng)，且支持低功耗IP連接。

之后于2016年，藍牙技術(shù)聯(lián)盟又推出了藍牙5.0版本。在之前的4.2版本基礎(chǔ)上又進行了進一步的提升。

藍牙5.0對比藍牙4.2

1、容量及速度

與藍牙版本4.2相比，藍牙5.0可以帶來兩倍的數(shù)據(jù)傳輸速度，數(shù)據(jù)傳輸容量提高了800%。換句話說，使用藍牙5.0，可以以更快的速度傳輸和接收更多數(shù)據(jù)。

2、傳輸距離

與藍牙版本4.2相比，藍牙5.0的帶寬(傳輸速度)由1Mbps提高到了2Mbps，傳輸距離提高到4倍，即理論有效工作距離為300米，還提供了低功耗模式。

3、字節(jié)量

與藍牙4.2版本相比，藍牙5.0可以廣播255字節(jié)的數(shù)據(jù)包，不再是31字節(jié)，從而減少了2.4GHz頻段干擾造成的傳輸效率損失。

4、定位能力

與藍牙4.2相比，藍牙5.0還增強了室內(nèi)外的定位能力，即在不建立真正連接的情況下，可以將大量信息傳輸?shù)狡渌嫒菰O(shè)備上。