BLUETOOTH IEEE 802.15

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

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 802.15.1 ) 2001 : Premiers produits équipés 2002 : 50 millions de produits équipés 2004/2005 : Sortie de la spécification 2.0

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) VCO (Voltage Controled Oscillator) synthétiseur de fréquence filtre de canal commutateur Rx/Tx (Commutateur Emission/Reception)

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

Hardware - Architecture Architecture hétérodyne avec une fréquence intermédiaire « proche de zéro » Permet de réaliser le filtrage de canal en interne Evite l’utilisation d’un filtre à onde acoustique de surface (SAW) Forte consommation

Hardware - Software La puce bluetooth comprend : pile de protocoles Définit par les constructeurs des profils Permet un haut niveau d’interopérabilités des pilotes pour le système d’exploitation un applicatif

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

Hardware - Problèmes Problème : Le SIG ne peux garantir une interopérabilité parfaite, il s’assure simplement que l’implémentation 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 l’interopérabilité 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)

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

Hardware Prix, Fiabilité, Consommation !! Jeu de circuits : Moins d’options 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) Module : Le prêt à fonctionner, le fabriquant intègre diverses options supplémentaire nécessaire à l’utilisation acturelle du bluetooth (Flash, Clock, Antenne) Utilisés dans : PDA, Téléphone, PC Prix, Fiabilité, Consommation !!

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

Fonctionnement Général et sécurité Différentes clés de sécurité : Init Key : clé d’initialisation 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 l’allumage de chaque unité, propre à chacune d’entre elles, et stockée en mémoire.

Fonctionnement Général et sécurité Authentification: Envoi d’un nombre aléatoire au deuxième module en clair Grâce à la fonction d’authentification, les deux calculent le SRES Comparaison des deux résultats suite à l’envoi de celui qui se fait vérifier

Évolutions Augmentation de la sécurité: codes alphanumériques plus longs (255 contre 7 aujourd’hui) Augmentation du taux de transfert des données Augmentation de l’autonomie Bluetooth intégré directement dans la 4G avec une consommation faible

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

Webographie http://french.bluetooth.com/help/security.htm lasecwww.epfl.ch/securityprotocols/ bluetooth/bluetooth_report.pdf http://www.licm.sciences.univ-metz.fr/IMG/pdf/Cours_Bluetooth.pdf http://www.electronique.biz/Pdf/ELM200309010139088.pdf http://www.awt.be/web/mob/index.aspx?page=mob,fr,100,060,001 http://www.pcinpact.com/actu/news/Lavenir_de_la_norme_Bluetooth_selon_le_BSIG.htm