蓝牙网络的安全

2001-06-10.杨盘龙.Yesky

　　蓝牙作为新的无线通信技术，推动和扩大了无线通信的应用范围，使网络中的各种数据和语音设备能互连互通，实现个人区域内的快速灵活的数据和语音通信。

　　然而，蓝牙技术在标准化过程中都未曾完整地考虑安全问题。作为以无线信道为传输媒体的通信网络，蓝牙网络相对于固定网络更容易受到攻击。最近，蓝牙网络的安全问题引起了人们的重视，本文根据蓝牙技术的特点，分析了目前蓝牙网络存在的安全威胁，并深入研究了现有的蓝牙网络安全技术，探讨了有关蓝牙安全标准的不足之处和未来的发展方向。

　　“蓝牙”是中世纪北欧一个海盗王的绰号。“蓝牙”技术的实质内容是要建立通用的无线电空中接口（Radio Airinterface）及其控制软件的公开标准，使通信和计算机进一步结合，使不同厂家生产的便携式设备在没有电线或电缆相互连接的情况下，能在近距离范围内具有互用、相互操作的性能（Interoperability）。

　　“蓝牙”技术的无线电收发器的链接距离可达30英尺，不限制在直线范围内，甚至设备不在同一间房内也能相互链接，并且可以链接多个设备，最多可达7个，这就可以把用户身边的设备都链接起来，形成一个“个人领域的网络”（Personal Area Network）。

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　　同其他网络技术一样，蓝牙网络在安全性方面也面临各种威胁，如假冒、窃听、非授权访问、信息丢失和损坏、抵赖、伪造、服务拒绝等。由于蓝牙网络是基于无线信道传输的通信系统，在安全性方面还存在一些特殊的威胁，在安全保护方面也存在特殊的困难。例如，无线网络更容易被外部窃听；无线信道带宽有限，认证信息不能太多，否则会影响系统的吞吐量；蓝牙网络中通信单元具有移动性，更增加了安全机制的不确定性。 　　

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　　每个蓝牙设备在链路层都有四个用于保证安全性的信息单元。分别是蓝牙设备地址(BD_ADDR)，由IEEE定义，是一个48比特位的蓝牙设备标识地址；私有认证密钥，是一个用于认证的128比特随机数；私有加密密钥，是一个用于加密的8到128比特的随机数；和一个由蓝牙设备定义的128位随机或伪随机数(RAND)。

　　蓝牙标准中定义了三种安全模式：

● 安全模式1：无安全机制；
● 安全模式2：面向业务的安全保证；
● 安全模式3：面向链路的安全保证。

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　　蓝牙标准中考虑了网络安全问题，不仅仅局限于上述安全技术，标准还对对密钥攻击，PIN码的软件获得策略，初始化密钥的安全性作了分析，并采取了相应的改进措施。

　　但是，蓝牙标准中在安全性方面还有不足之处。当设备A与设备B进行通信时，我们根据前面的介绍，假定使用设备A的单元地址作为A与B通信的链路地址。同时，当A与C通信时，如果还使用A的单元地址作为通信的链路地址，就会产生安全问题。因为这时B设备由于有了A的单元地址，就可以在与A通信时冒充设备C，也可以在与C的通信中冒充A设备，这就给攻击者提供了机会。

　　还有一个比较明显的问题就是，目前蓝牙标准考虑到的安全技术只适用于规模较小的网络，如果网络结点较多，拓扑复杂(如Ad Hoc网络)，现有的基于点对点的密钥分配和认证机制不能满足需求。除此之外，前面提到的“能源消耗攻击”还没有十分有效的防范措施，相信等到蓝牙特别工作小组重视这个问题后，一定会有相应的解决办法。

　　蓝牙网络中的安全问题远非本文介绍的这么简单，还有许多问题有待人们去解决。同时，蓝牙网络安全业务的挖掘仍会进行下去，我们期待更完善的蓝牙标准早日问世，目前存在的安全问题早日得到解决。