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BLUETOOTH IEEE 802.15. Plan Historique Le Bluetooth au niveau hardware Fonctionnement général et sécurité Évolutions du Bluetooth.

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1 BLUETOOTH IEEE

2 Plan Historique Le Bluetooth au niveau hardware Fonctionnement général et sécurité Évolutions du Bluetooth

3 Historique 1994 : Création par le fabriquant suédois Ericsson 1998 : Plusieurs grandes sociétés (Agere, IBM, Intel, Microsoft, Motorola, Nokia et Toshiba) s'associent pour former le Bluetooth Special Interest Group (SIG) 1999 : Sortie de la spécification 1.0 (IEEE ) 2001 : Premiers produits équipés 2002 : 50 millions de produits équipés 2004/2005 : Sortie de la spécification 2.0

4 Hardware Un processeur de traitement en bande de base (type RISC) Mémoire Un circuit radio,soit un émetteur-récepteur RF associé à un modem GFSK (Gaussian Frequency-Shift Keying) LNA (Low Noise Amplifier) LNA (Low Noise Amplifier) VCO (Voltage Controled Oscillator) VCO (Voltage Controled Oscillator) synthétiseur de fréquence synthétiseur de fréquence filtre de canal filtre de canal commutateur Rx/Tx (Commutateur Emission/Reception) commutateur Rx/Tx (Commutateur Emission/Reception)

5 Hardware - Architecture Architecture Zéro IF Économie sur la chaîne de traitement analogique Économie sur la chaîne de traitement analogique Plus de fréquence image Plus de fréquence image Faible consommation Faible consommation Difficultés de mise en œuvre : bruit, phénomène dauto mélange Difficultés de mise en œuvre : bruit, phénomène dauto mélange

6 Hardware - Architecture Architecture hétérodyne avec une fréquence intermédiaire « proche de zéro » Permet de réaliser le filtrage de canal en interne Permet de réaliser le filtrage de canal en interne Evite lutilisation dun filtre à onde acoustique de surface (SAW) Evite lutilisation dun filtre à onde acoustique de surface (SAW) Forte consommation Forte consommation

7 Hardware - Software La puce bluetooth comprend : pile de protocoles Définit par les constructeurs Définit par les constructeurs des profils Permet un haut niveau dinteropérabilités Permet un haut niveau dinteropérabilités des pilotes pour le système dexploitation un applicatif

8 Hardware Solution complète (Jeu de circuits) Gravure 0.18 micron Technologie CMOS Processeur 32 bits

9 Hardware - Problèmes Problème : Le SIG ne peux garantir une interopérabilité parfaite, il sassure simplement que limplémentation technique est conforme. Solution : Mise en place de la version 1.1 du bluetooth Mise en place de réunions «Unplugfests», permettant aux développeurs de tester linteropérabilité et la compatibilité de leur produit Problème : La bande de fréquence 2,4 Ghz rentre en conflit avec le WIFI Solution : Développement de la version 1.2 du bluetooth Mise en place du saut de fréquence adaptatif AFH (adaptive frequency hopping)

10 Hardware Différents constructeurs : SILICON WAVE SILICON WAVE National Semiconductor National Semiconductor OKI OKI MOTOROLA MOTOROLA Les prix : 4$ la puce 4$ la puce Il faut ajouter : Antenne Antenne Composants annexes Composants annexes Logiciel Logiciel

11 Hardware Module : Le prêt à fonctionner, le fabriquant intègre diverses options supplémentaire nécessaire à lutilisation acturelle du bluetooth (Flash, Clock, Antenne) Utilisés dans : PDA, Téléphone, PC Jeu de circuits : Moins doptions embarquées, seule la fonction principale du bluetooth est intégrée ASIC : IP : On achète la propriété intellectulle (le code) DI : On développe intrégralement le module Bluetooth (Personnalisation, Rapidité, Consommation, mais très cher) Prix, Fiabilité, Consommation !!

12 Fonctionnement Général et sécurité 3 Niveaux de sécurité : Niveau 1 : Pas de gestion de sécurité Niveau 2 : les broadcasts ne sont pas chiffrés, mais ladressage individuel, si. La sécurité est faite après létablissement du canal de communication. La sécurité est faite après létablissement du canal de communication. Niveau 3 : tout le trafic est chiffré schéma de connexion plus compliqué création des clés de cryptage schéma de connexion plus compliqué création des clés de cryptage

13 Différentes clés de sécurité : Init Key : clé dinitialisation dès que 2 modules veulent communiquer Master Key : Communication vers plusieurs unités Elle est générée par le maître, et transmise chiffrée à chaque esclave Unit Key: Communication point to point Générée à lallumage de chaque unité, propre à chacune dentre elles, et stockée en mémoire. Fonctionnement Général et sécurité

14 Authentification: Envoi dun nombre aléatoire au deuxième module en clair Envoi dun nombre aléatoire au deuxième module en clair Grâce à la fonction dauthentification, les deux calculent le SRES Grâce à la fonction dauthentification, les deux calculent le SRES Comparaison des deux résultats suite à lenvoi de celui qui se fait vérifier Comparaison des deux résultats suite à lenvoi de celui qui se fait vérifier

15 Évolutions Augmentation de la sécurité: codes alphanumériques plus longs (255 contre 7 aujourdhui) Augmentation du taux de transfert des données Augmentation de lautonomie Bluetooth intégré directement dans la 4G avec une consommation faible

16 Évolutions - Chipset Infineon : BlueMoon Unicellular (Bluetooth 2.0) Infineon : BlueMoon Unicellular (Bluetooth 2.0) Compatible WIFI Compatible WIFI 2,1 Mbps (Enhanced Data Rate) 2,1 Mbps (Enhanced Data Rate) Consommation électrique moindre Consommation électrique moindre STMicroElectronic : Nomadik STMicroElectronic : Nomadik Bluetooth et Wireless LAN Encodage Décodage audio MP3 Décodage MPEG2, MPEG4 Mémoire Flash intégré 3D temps réel

17 Webographie lasecwww.epfl.ch/securityprotocols/ bluetooth/bluetooth_report.pdf _le_BSIG.htm


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