所謂藍牙(Bluetooth)技術，實際上是一種短距離無線電技術，利用"藍牙"技術，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備之間的通信，也能夠成功地簡化以上這些設備與因特網(wǎng)Internet之間的通信，從而使這些現(xiàn)代通信設備與因特網(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)絡結構以及快跳頻和短包技術，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、醫(yī)學)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，愛立信與其他設備生產(chǎn)商聯(lián)系，并激發(fā)了他們對該項技術的濃厚興趣。 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，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。行業(yè)組織人員，在經(jīng)過一夜關于歐洲歷史和未來無限技術發(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，技術將被定義為允許不同工業(yè)領域之間的協(xié)調工作，保持著個各系統(tǒng)領域之間的良好交流，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、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。

近日中國科學技術大學官網(wǎng)顯示，中國科學技術大學網(wǎng)絡空間安全學院薛開平教授團隊在移動設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備中的個人信息和相關數(shù)據(jù)。

從中國科學技術大學獲悉，該校網(wǎng)絡空間安全學院薛開平教授團隊在移動設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)議漏洞對目標設備進行有效攻擊。該項工作對保障移動設備的信息安全具有重要的現(xiàn)實意義。相關研究成果日前發(fā)表于網(wǎng)絡安全領域的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)藍牙設備非固定角色等安全漏洞，結合已知藍牙協(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建提取攻擊鏈路，并利用該鏈路完成對目標設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，適用于幾臺設備數(shù)據(jù)量少傳輸;Wi-Fi的特點是高帶寬、更多的連接設備數(shù)目(不同路由器對連接設備數(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，它的基礎來自于跳頻擴頻(FHSS)技術，藍牙技術于愛立信在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，藍牙技術聯(lián)盟又推出了藍牙5.0版本。在之前的4.2版本基礎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備上。