加密无线蓝牙网络并保护数据的方法
来源:动讯网
摘要： 个人生产设备的快速蔓延趋势正在不断加强，伴随着这个趋势，使用蓝牙的设备也在不断的增长。和其他流行的技术一样，蓝牙正日渐成为黑客的攻击目标。一个单一的企业可能会有成百上千台使用了蓝牙的设备，比如手机，智能手机，PDA，键盘，以及工作场所的其他设备。这种无线设备数字的不断增长，也让信息资产受到的潜在威胁在不断增长。
Abstract：
Key words :
個人生產設備的快速蔓延趨勢正在不斷加強，伴隨著這個趨勢，使用藍牙的設備也在不斷的增長。和其他流行的技術一樣，藍牙正日漸成為黑客的攻擊目標。一個單一的企業(yè)可能會有成百上千臺使用了藍牙的設備，比如手機，智能手機，PDA，鍵盤，以及工作場所的其他設備。這種無線設備數(shù)字的不斷增長，也讓信息資產受到的潛在威脅在不斷增長。
藍牙如何工作
藍牙是一個由IEEE 802.15定義的無線網(wǎng)絡。為了減少頻率的沖突，藍牙使用2.4MHz的波段進行操作。一個藍牙連接的吞吐量則視該設備生產商所部署的版本而定。最大的數(shù)據(jù)傳輸率大約在1Mbps到3Mbps之間。而實際使用中的數(shù)據(jù)傳輸速率一般肯定會低于這個極限數(shù)字。
由愛立信公司于1994年最早提出，藍牙現(xiàn)已成為建立小型個人網(wǎng)絡的技術選擇，而無需使用電纜。看圖A。
圖A 小型個人網(wǎng)絡
藍牙個人區(qū)域網(wǎng)絡，也被稱作piconets，由一個主設備，以及最多7臺活躍從設備組成。一個藍牙Piconet可以看到如圖B所示。另外，還可以在主設備上連接255臺處于Park模式的設備。
藍牙個人區(qū)域網(wǎng)絡，也被稱作piconets，由一個主設備，以及最多7臺活躍從設備組成。一個藍牙Piconet可以看到如圖B所示。另外，還可以在主設備上連接255臺處于Park模式的設備。
圖B 一個藍牙piconet
在一個piconet之中，每一個從設備都通過一個物理信道依附于主設備。每一個信道又被劃分為不同的窄通道。在主設備和從設備之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包就通過這些不同的窄通道進行傳輸。物理信道無法在從設備之間建立。所以的數(shù)據(jù)傳輸都由主設備管理。主設備會持續(xù)的詢問每臺設備，看它是否需要服務。另外，主設備也負責同步所有的設備，以保證時間相一致。
在一個piconet之中，每一個從設備都通過一個物理信道依附于主設備。每一個信道又被劃分為不同的窄通道。在主設備和從設備之間傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包就通過這些不同的窄通道進行傳輸。物理信道無法在從設備之間建立。所以的數(shù)據(jù)傳輸都由主設備管理。主設備會持續(xù)的詢問每臺設備，看它是否需要服務。另外，主設備也負責同步所有的設備，以保證時間相一致。
一臺設備可以通過一種或者兩種方法加入一個Piconet。首先，一臺藍牙設備可以進入一個查詢狀態(tài)，以發(fā)現(xiàn)其他藍牙設備。在這個查詢之中，信息會被提供，以說明它需要何種類型的服務。藍牙設備可以提供一種或者多種所需的服務，并且在廣播范圍內，如果它是處于發(fā)現(xiàn)模式的話，就會對請求作出響應。這個過程用于在一臺或者多臺基于所使用的安全模式進行響應的設備之間建立一個信道。
第二種方法，是一臺主設備搜索范圍之內的其他設備。每發(fā)現(xiàn)一臺設備，就自動將其添加到piconet之中，并同時依據(jù)安全準則對這臺設備進行處理，或者對兩臺設備都進行處理。
兩臺設備之間可以建立信道的距離則取決于它們的功率類別。表格A顯示了三個類別，以及每個類別的潛在連接范圍。類別1和類別2是最常見的。
表格A 類別
最后，兩個或者更多的piconet可以潛在連接以建立一個scatternet，如圖C所示。
最后，兩個或者更多的piconet可以潛在連接以建立一個scatternet，如圖C所示。
圖C 一個scatternet
藍牙安全
藍牙設備可以輕易的彼此互連。這也是這個標準被開發(fā)出來的目的所在。因此，許多設備生產商在部署藍牙時，往往只提供了連接的簡易性，卻忽視了因此而暴露個人或者企業(yè)信息資產的巨大風險。
藍牙標準定義了3種安全模式，如表格B所示。
表格B
安全模式
安全模式
被配置為安全模式1的設備沒有任何安全機制。這種類型的連接絕對不能被用于共享敏感數(shù)據(jù)。安全模式2是三種模式之中最具彈性的。一旦兩臺設備建立了一個物理信道，可以對應用程序以及服務應用營運策略，以規(guī)定所需的安全級別。
并非所有的應用程序或者服務都必須使用同一安全級別。舉例來說，一個健康組織可能會配置一個應用程序在藍牙設備之間共享患者的信息。在這種情況下，認證，加密，以及授權措施都應該被使用。認證允許一臺設備拒絕連接企圖，而加密則保護在信道中交換的數(shù)據(jù)。不過，這些設備卻可以共享一些無需加密數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓眯畔?比如名片等)。
這種僅僅在需要時才使用藍牙安全措施的能力，可以幫助增強用戶性能優(yōu)化的相關體驗。它同樣也可以限制連接的設備連接到某個可用服務的子集上。而授權的使用，則可以讓一個提供服務的設備根據(jù)具體的規(guī)則，允許一個連接設備使用某些服務，但卻不可以使用其他服務。
模式3的安全是最安全的，但是彈性不如模式2。當使用模式3建立了一個信道后，在信道建立完畢之前，就開始了認證協(xié)商和加密協(xié)商。之后設備之間傳輸?shù)乃行畔⒍紩患用堋５鞘跈鄬⒉槐恍枰驗橐话慵俣▋膳_設備之間如果通過模式3建立信道的話，它們彼此就是可以全權訪問對方所有可用數(shù)據(jù)以及所有服務的。
模式2和模式3的安全級別通過一個被稱作“配對”的過程來進行實施。具體關于藍牙安全配對的細節(jié)不在本文討論的范圍之內。
藍牙的漏洞
雖然對藍牙來說，安全是可以使用的，但是許多的智能手機，移動電話，以及其他設備制造商們還是選擇使用了安全模式1。另外，海量的設備都被設置成了“發(fā)現(xiàn)/對所有人可用”的模式，這會讓設備對所有的服務探查都做出回應。這可以讓用戶迅速體驗到使用piconet的好處，而無需去費神擔心具體安全配置的過程。
曾經(jīng)在一篇文章中，Alexander Gostev記述了由卡巴斯基實驗室進行的一場研究的相關結果，該研究側重于發(fā)現(xiàn)公共場所下藍牙設備的實際漏洞情況。卡巴斯基的研究隊伍參觀了倫敦的“信息安全2006”大會(InfoSecurity 2006)，目的是為了盡可能多的測試藍牙設備。
對Gostev而言，他們發(fā)現(xiàn)超過1000臺藍牙設備使用“對所有人可見”模式。換句話說，這1000臺設備時刻準備和其他設備建立連接。由于缺乏任何機制以阻止非法訪問，這些設備所有的數(shù)據(jù)都暴露在外，或面臨被惡意軟件快速傳播的危險。所檢測的設備包括：
移動電話
智能手機
筆記本電腦
無繩電話
PDA
臺式機電腦
其他未分類的設備
智能手機
筆記本電腦
無繩電話
PDA
臺式機電腦
其他未分類的設備
無法關閉“發(fā)現(xiàn)/對所有人可用”的模式，或無法部署起碼模式2的安全級別，可能會導致企業(yè)的信息遭到下述方式的泄漏：
敏感數(shù)據(jù)可以被隨意瀏覽
攻擊者可以盜打電話
對相關設備可以進行拒絕服務攻擊
通訊錄可以被人隨意下載
設備可能被安裝惡意軟件，以便進一步感染其他設備，包括網(wǎng)絡上的附加設備。
攻擊者可以安裝惡意軟件，從而獲取該設備的當前控制權
保護藍牙網(wǎng)絡
攻擊者可以盜打電話
對相關設備可以進行拒絕服務攻擊
通訊錄可以被人隨意下載
設備可能被安裝惡意軟件，以便進一步感染其他設備，包括網(wǎng)絡上的附加設備。
攻擊者可以安裝惡意軟件，從而獲取該設備的當前控制權
保護藍牙網(wǎng)絡
有許多方法可以讓一個企業(yè)來保護它的藍牙設備安全。面對各種安全挑戰(zhàn)，首要任務是要教育你的員工。買個雇員應當都知曉正確的使用藍牙設備的方法，以及錯誤的做法是什么。另外，應當制定相關策略，以便對企業(yè)所有的無線設備以及私人所有的設備分別進行管理。作為最低限度，一個策略應當解決下述問題：
設置設備，任何連接請求都必須得到用戶的批準
當不使用藍牙功能時，應當關閉
不使用模式1的藍牙設備;確保僅在對可信任設備配對時才使用發(fā)現(xiàn)模式
信任設備應當在安全環(huán)境中進行配對，以遠離惡意勢力的侵擾
在合理舉例之內，最小化設備使用的范圍
考慮在每臺藍牙設備上安裝反病毒軟件和個人防火墻軟件
當不使用藍牙功能時，應當關閉
不使用模式1的藍牙設備;確保僅在對可信任設備配對時才使用發(fā)現(xiàn)模式
信任設備應當在安全環(huán)境中進行配對，以遠離惡意勢力的侵擾
在合理舉例之內，最小化設備使用的范圍
考慮在每臺藍牙設備上安裝反病毒軟件和個人防火墻軟件
緊密管理
對企業(yè)的生產力工具箱而言，藍牙是非常好的一個附加工具。但是，技術團隊必須對它有詳細的了解，而它的部署則必須進行緊密管理。如果購買的設備不支持正確的安全措施，或者無法讓設備暴露的危險最小化，都會置整個企業(yè)的數(shù)據(jù)于危險之地。
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