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[21973] 2021-05-15_网络安全攻防：蓝牙安全

文档创建者：s7ckTeam
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最后更新：2025-01-18
2021-05-15_网络安全攻防：蓝牙安全 网 络 安 全 攻 防 ： 蓝 牙 安 全 L e m o n S e c   2 0 2 1 - 0 5 - 1 5 1 .   蓝 牙 简 介 蓝 牙 简 介 蓝 牙 （ B l u e t o o t h ） 是 一 种 无 线 技 术 标 准 ， 可 实 现 固 定 设 备 、 移 动 设 备 和 楼 宇 个 人 域 网 之 间 的 短 距 离 数 据 交 换 （ 使 用 2 . 4 ～ 2 . 4 8 5   G H z 的 I S M 波 段 的 U H F 无 线 电 波 ） 。 如 今 ， 蓝 牙 由 蓝 牙 技 术 联 盟 （ S I G ， B l u e t o o t h   S p e c i a l   I n t e r e s t   G r o u p ） 管 理 。 蓝 牙 技 术 联 盟 在 全 球 拥 有 超 过 2 5 0 0 0 家 成 员 公 司 ， 它 们 分 布 在 电 信 、 计 算 机 、 网 络 和 消 费 电 子 等 多 重 领 域 。 I E E E 将 蓝 牙 技 术 列 为 I E E E   8 0 2 . 1 5 . 1 ， 但 如 今 已 不 再 维 持 该 标 准 。 蓝 牙 技 术 联 盟 负 责 监 督 蓝 牙 规 范 的 开 发 ， 管 理 认 证 项 目 ， 并 维 护 商 标 权 益 。 制 造 商 的 设 备 必 须 符 合 蓝 牙 技 术 联 盟 的 标 准 才 能 以 “ 蓝 牙 设 备 ” 的 名 义 进 入 市 场 。 蓝 牙 技 术 拥 有 一 套 专 利 网 络 ， 可 发 放 给 符 合 标 准 的 设 备 。 在 各 大 手 机 厂 商 以 及   P C   厂 商 的 推 动 下 ， 几 乎 所 有 的 移 动 设 备 和 笔 记 本 电 脑 中 都 装 有 蓝 牙 的 模 块 ， 用 户 对 于 蓝 牙 的 使 用 也 比 较 多 。 蓝 牙 用 于 在 不 同 的 设 备 之 间 进 行 无 线 连 接 ， 如 连 接 计 算 机 和 外 围 设 备 （ 打 印 机 、 键 盘 等 ） ， 又 或 让 个 人 数 码 助 理 （ P D A ） 与 其 他 附 近 的   P D A   或 计 算 机 进 行 通 信 。 具 备 蓝 牙 技 术 的 手 机 可 以 连 接 到 计 算 机 、 P D A 甚 至 连 接 到 免 持 听 筒 。 蓝 牙 和 W i - F i （ 使 用 I E E E   8 0 2 . 1 1 标 准 的 产 品 的 品 牌 名 称 ） 有 些 类 似 的 应 用 ： 设 置 网 络 、 打 印 或 传 输 文 件 。 W i - F i   主 要 是 用 于 代 替 工 作 场 所 一 般 局 域 网 接 入 中 使 用 的 高 速 线 缆 应 用 ， 这 类 应 用 有 时 也 称 作 无 线 局 域 网 （ W L A N ） 。 蓝 牙 主 要 是 用 于 便 携 式 设 备 及 其 应 用 的 ， 这 类 应 用 也 被 称 作 无 线 个 人 域 网 （ W P A N ） 。 蓝 牙 可 以 代 替 很 多 应 用 场 景 中 的 便 携 式 设 备 的 线 缆 ， 能 够 应 用 于 一 些 固 定 场 所 ， 如 智 能 家 庭 能 源 管 理 （ 如 恒 温 器 ） 等 。 W i - F i 和 蓝 牙 的 应 用 在 某 种 程 度 上 是 互 补 的 。 W i - F i 通 常 以 接 入 点 为 中 心 ， 通 过 接 入 点 与 路 由 在 网 络 里 形 成 非 对 称 的 客 户 机 — 服 务 器 连 接 。 而 蓝 牙 通 常 是 两 个 蓝 牙 设 备 间 的 对 称 连 接 。 蓝 牙 适 用 于 两 个 设 备 通 过 最 简 单 的 配 置 进 行 连 接 的 简 单 应 用 ， 如 耳 机 和 遥 控 器 的 按 钮 ， 而 W i - F i 更 适 用 于 一 些 能 够 进 行 稍 复 杂 的 客 户 端 设 置 和 需 要 高 速 响 应 的 应 用 ， 如 通 过 存 取 节 点 接 入 网 络 。 但 是 ， 蓝 牙 接 入 点 确 实 存 在 ， 而 且 W i - F i 的 点 对 点 连 接 虽 然 不 像 蓝 牙 一 般 容 易 ， 但 也 是 可 能 的 。 W i - F i   D i r e c t 为 W i - F i 添 加 了 类 似 蓝 牙 的 点 对 点 功 能 。 传 统 蓝 牙 是 指 “ 蓝 牙 4 . 0 规 范 ” 之 前 的 蓝 牙 设 备 ， 而 符 合 “ 蓝 牙 4 . 0 规 范 ” 的 则 称 为 “ 低 功 耗 蓝 牙 ” 。 以 下 是 目 前 常 用 的 蓝 牙 版 本 的 介 绍 ， 分 别 介 绍 了 各 个 版 本 的 改 进 、 优 势 以 及 特 点 。 （ （ 1 ） ） B l u e t o o t h   2 . 1 B l u e t o o t h   2 . 1 + E D R   进 一 步 减 少 耗 电 量 ， 并 简 化 了 设 备 间 的 配 对 过 程 。 2 0 0 7 年 ， 耗 电 量 方 面 则 是 蓝 牙 2 . 1 改 进 最 大 的 地 方 。 在 蓝 牙 2 . 0 标 准 中 ， 规 定 的 是 每 隔 0 . 1   s 手 机 就 需 要 和 蓝 牙 设 备 进 行 联 系 配 对 一 次 ， 而 2 . 1 版 本 中 则 将 这 个 时 间 限 制 延 长 至 0 . 5   s ， 手 机 和 蓝 牙 设 备 无 形 中 节 省 了 很 多 电 量 ， 大 大 提 升 了 续 航 能 力 。
（ （ 2 ） ） B l u e t o o t h   3 . 0 B l u e t o o t h   3 . 0 + H S , 高 速 传 输 ， 速 率 提 高 到 约 2 4   M b i t / s 。 2 0 0 9 年 4 月 2 1 日 ， B l u e t o o t h   S I G 正 式 颁 布 了 “ B l u e t o o t h C o r e   S p e c i f i c a t i o n   V e r s i o n   3 . 0   H i g h   S p e e d ” （ 蓝 牙 核 心 规 范 3 . 0 版 高 速 ） ， 蓝 牙 3 . 0 的 核 心 是 “ G e n e r i c   A l t e r n a t e M A C / P H Y ” ( A M P ) ， 这 是 一 种 新 的 交 替 射 频 技 术 ， 允 许 蓝 牙 协 议 栈 针 对 任 一 任 务 动 态 地 选 择 正 确 射 频 。 最 初 被 期 望 用 于 新 规 范 的 技 术 包 括 8 0 2 . 1 1 以 及 U M B ， 但 是 新 规 范 中 取 消 了 U M B 的 应 用 。 作 为 新 版 规 范 ， 蓝 牙 3 . 0 的 传 输 速 度 自 然 会 更 高 ， 而 秘 密 就 在 8 0 2 . 1 1 无 线 协 议 上 。 通 过 集 成 “ 8 0 2 . 1 1   P A L ” （ 协 议 适 应 层 ） ， 蓝 牙 3 . 0 的 数 据 传 输 率 提 高 到 了 大 约 2 4 ～ 2 5   M b i t / s （ 即 可 在 需 要 的 时 候 调 用 8 0 2 . 1 1 W i - F i 用 于 实 现 高 速 数 据 传 输 ） ， 是 蓝 牙 2 . 0 的 8 倍 ， 可 以 轻 松 用 于 录 像 机 至 高 清 电 视 、 P C 至 P M P 、 U M P C 至 打 印 机 之 间 的 资 料 传 输 。 功 耗 方 面 ， 通 过 蓝 牙   3 . 0   高 速 传 送 大 量 数 据 ， 自 然 会 消 耗 更 多 能 量 ， 但 由 于 引 入 了 增 强 电 源 控 制 （ E P C ） 机 制 ， 再 辅 以 8 0 2 . 1 1 ， 实 际 空 闲 功 耗 会 明 显 降 低 。 （ （ 3 ） ） B l u e t o o t h   4 . 0 蓝 牙 技 术 联 盟 于 2 0 1 0 年 6 月 3 0 日 正 式 推 出 蓝 牙 核 心 规 格 4 . 0 （ 称 为 B l u e t o o t h   S m a r t ） 。 它 包 括 经 典 蓝 牙 、 高 速 蓝 牙 和 蓝 牙 低 功 耗 协 议 。 高 速 蓝 牙 基 于   W i - F i ， 经 典 蓝 牙 则 包 括 旧 有 蓝 牙 协 议 。 蓝 牙 4 . 0 的 改 进 之 处 主 要 体 现 在 3 个 方 面 ： 电 池 续 航 时 间 、 节 能 和 设 备 种 类 。 此 外 ， 蓝 牙   4 . 0   的 有 效 传 输 距 离 也 有 所 提 升 。 蓝 牙   4 . 0   最 重 要 的 特 性 是 省 电 科 技 ， 极 低 的 运 行 和 待 机 功 耗 可 以 使 一 粒 纽 扣 电 池 连 续 工 作 数 年 之 久 。 此 外 ， 低 成 本 和 跨 厂 商 互 操 作 性 ， 3   m s 低 延 迟 、 1 0 0   m 以 上 超 长 距 离 、 A E S - 1 2 8 加 密 等 诸 多 特 色 ， 可 以 用 于 计 步 器 、 心 律 监 视 器 、 智 能 仪 表 、 传 感 器 物 联 网 等 众 多 领 域 ， 大 大 扩 展 蓝 牙 技 术 的 应 用 范 围 。 （ （ 4 ） ） B l u e t o o t h   5 . 0 B l u e t o o t h   5 是 蓝 牙 技 术 联 盟 （ B l u e t o o t h   S p e c i a l   I n t e r e s t   G r o u p ） 于 2 0 1 6 年 6 月 1 6 日 发 布 的 新 一 代 蓝 牙 标 准 。 蓝 牙 5 . 0 的 开 发 人 员 称 ， 新 版 本 的 蓝 牙 传 输 速 度 上 限 为 2   M b i t / s ， 是 之 前 4 . 2 L E 版 本 的 两 倍 。 蓝 牙 5 . 0   的 另 外 一 个 重 要 改 进 是 ， 它 的 有 效 距 离 是 上 一 版 本 的 4 倍 ， 理 论 上 ， 蓝 牙 发 射 和 接 收 设 备 之 间 的 有 效 工 作 距 离 可 达 3 0 0   m 。 蓝 牙 5 . 0 将 添 加 更 多 的 导 航 功 能 ， 因 此 ， 该 技 术 可 以 作 为 室 内 导 航 信 标 或 类 似 定 位 设 备 使 用 ， 结 合 W i - F i 可 以 实 现 精 度 小 于 1 m 的 室 内 定 位 。 2 .   低 功 耗 蓝 牙 低 功 耗 蓝 牙 蓝 牙 低 功 耗 （ B L E ， B l u e t o o t h   L o w   E n e r g y ） （ 或 B T L E ） 是 B l u e t o o t h   v 4 . 0 的 一 项 关 键 功 能 ， 将 重 新 定 义 蓝 牙 技 术 的 使 用 方 式 。 蓝 牙 低 功 耗 延 续 “ 传 统 ” 蓝 牙 技 术 的 精 神 ， 包 括 低 成 本 、 短 距 离 、 可 互 操 作 ， 工 作 在 免 许 可 的 2 . 4   G H z I S M 射 频 频 段 ， 同 时 增 加 了 创 新 的 超 低 功 耗 运 作 模 式 ， 提 供 多 种 新 类 型 的 使 用 案 例 和 应 用 可 能 性 。 虽 然 蓝 牙   4 . 0   又 号 称 低 功 耗 和 较 远 距 离 连 接 ， 但 实 际 情 况 下 ， 智 能 手 机 和 硬 件 设 备 间 的 连 接 距 离 没 有 理 论 给 出 的 远 。 蓝 牙 低 功 耗 技 术 是 低 成 本 、 短 距 离 、 可 互 操 作 的 顽 健 性 无 线 技 术 ， 工 作 在 免 许 可 的 2 . 4   G H z   I S M 射 频 频 段 。 低 功 耗 技 术 从 一 开 始 就 设 计 为 超 低 功 耗 （ U L P ） 无 线 程 技 术 。 它 利 用 许 多 智 能 手 段 最 大 限 度 地 降 低 功 耗 。
B L E 分 为 3 部 分 ： S e r v i c e 、 C h a r a c t e r i s t i c 、 D e s c r i p t o r ， 这 3 部 分 都 由 U U I D 作 为 唯 一 标 识 符 。 一 个 蓝 牙 4 . 0 的 终 端 可 以 包 含 多 个 S e r v i c e ， 一 个 S e r v i c e 可 以 包 含 多 个 C h a r a c t e r i s t i c ， 一 个 C h a r a c t e r i s t i c 包 含 一 个 V a l u e 和 多 个 D e s c r i p t o r ， 一 个 D e s c r i p t o r 包 含 一 个 V a l u e 。 B L E 工 作 在 I S M 频 带 ， 定 义 了 两 个 频 段 ， 2 . 4   G H z 频 段 和 8 9 6 / 9 1 5   M H z 频 段 。 B L E 工 作 在 2 . 4   G H z 频 段 ， 仅 适 用 3 个 广 播 通 道 ， 适 用 于 所 有 蓝 牙 规 范 版 本 通 用 的 自 适 应 调 频 技 术 。 （ （ 1 ） 蓝 牙 设 备 扫 描 ） 蓝 牙 设 备 扫 描 目 前 许 多 手 机 自 带 了 蓝 牙 功 能 ， 当 然 也 能 扫 描 蓝 牙 设 备 。 但 是 手 机 自 带 的 这 些 功 能 往 往 只 是 提 供 了 最 基 本 的 信 息 ， 而 没 有 过 多 的 信 息 ， 甚 至 只 有 一 个 蓝 牙 设 备 的 名 称 。 在 A n d r o i d 设 备 上 有 一 款 名 为 B L E   S c a n n e r 的 软 件 ， 可 以 提 供 更 全 面 的 信 息 扫 描 ， 详 细 到 信 号 强 度 以 及 硬 件 地 址 和 方 位 ， 而 且 还 拥 有 历 史 记 录 等 功 能 ， 如 图 1 所 示 。 图 1     B L E   S c a n n e r 软 件 在 L i n u x 系 统 上 可 以 使 用 h c i t o o l 和 B T S c a n n e r ， 使 用 这 两 个 软 件 扫 描 可 以 获 得 更 详 细 的 信 息 。 $   h c i t o o l   s c a n   – a l l 可 以 扫 描 附 近 的 蓝 牙 设 备 ， 如 图 2 所 示 。
图 2     扫 描 附 近 的 蓝 牙 设 备 $   h c i t o o l   l e s c a n 扫 描 附 近 的 低 功 耗 蓝 牙 设 备 。 可 以 使 用 g a t t t o o l 进 行 设 备 连 接 ， 获 得 主 要 信 息 以 及 服 务 信 息 ， 如 图 3 所 示 。 图 3     获 得 主 要 信 息 和 服 务 信 息 U U I D 是 “ U n i v e r s a l l y   U n i q u e   I d e n t i f i e r ” 的 简 称 ， 是 通 用 唯 一 识 别 码 的 意 思 。 对 于 蓝 牙 设 备 ， 每 个 服 务 都 有 通 用 、 独 立 、 唯 一 的 U U I D 与 之 对 应 ， 如 图 4 所 示 。
图 4     蓝 牙 设 备 的 U U I D （ （ 2 ） ） B L E 嗅 探 嗅 探 U b e r t o o t h   O n e 是 一 款 适 用 于 蓝 牙 实 验 的 开 源 2 . 4   G H z 无 线 开 发 平 台 ， 它 适 于 被 动 式 的 蓝 牙 监 测 ， 可 以 在 g i t h u b 上 找 到 最 新 的 源 代 码 。 根 据 官 网 上 的 教 程 安 装 好 所 需 的 文 件 之 后 ， 原 先 插 在 U S B 口 上 只 会 亮 两 个 绿 灯 ， 装 完 了 驱 动 之 后 ， 会 亮 起 两 个 红 灯 ， 这 时 候 就 证 明 U b e r t o o t h   O n e 可 以 使 用 了 。 插 上 天 线 之 后 ， 可 以 使 用 U b e r t o o t h 观 察 频 谱 ， 如 图 5 所 示 ， 命 令 如 下 。 $   u b e r t o o t h - s p e c a n - u i 图 5     U b e r t o o t h 频 谱 分 析 器 使 用   K i s m e t   工 具 可 以 测 量 周 围 的 无 线 信 号 ， 并 查 看 所 有 可 用 的 无 线 接 入 点 。 可 以 配 合 U b e r t o o t h   O n e 使 用 ， 效 果 更 佳 。 （ （ 3 ） ） B L E 攻 击 攻 击 i O S 下 可 以 使 用 L i g h t   B l u e 来 强 制 连 接 蓝 牙 设 备 ， 而 把 原 来 的 连 接 断 开 。 进 入 L i g h t   B l u e 页 面 可 以 看 到 附 近 的 蓝 牙 设 备 ， 选 择 F l o w e r   c a r e 进 行 连 接 ， 如 图 6 所 示 。
图 6     L i g h t   B l u e 连 接 蓝 牙 设 备 进 入 连 接 页 面 ， 可 以 看 到 该 蓝 牙 设 备 更 详 细 的 信 息 ， 包 括 设 备 名 、 设 备   U U I D 、 A D V E R T I S E M E N T   D A T A ， 以 及 设 备 包 含 的 服 务 、 服 务 包 含 的 特 征 等 ， 如 图 7 所 示 。 图 7     详 细 信 息 还 可 以 连 接 小 米 手 环 进 行 重 放 攻 击 。 在 A l e r t   L e v e l 中 写 入 新 值 1 和 2 （ 震 动 级 别 ： 0 - 不 震 动 、 1 - 轻 微 & 小 幅 震 动 、 2 - 强
烈 震 动 ） ， 可 控 制 小 米 手 环 的 震 动 。 通 过 这 种 方 法 ， 可 控 制 一 定 范 围 内 任 何 人 的 小 米 手 环 ， 使 其 不 停 震 动 。 微 信 公 众 号 ： 计 算 机 与 网 络 安 全 I D ： C o m p u t e r - n e t w o r k 一 如 既 往 的 学 习 ， 一 如 既 往 的 整 理 ， 一 如 即 往 的 分 享 。 感 谢 支 持 “ 如 侵 权 请 私 聊 公 众 号 删 文 ” 扫 描 关 注 扫 描 关 注 L e m o n S e c 觉 得 不 错 点 个 觉 得 不 错 点 个 “ 赞 赞 ” 、 、 “ 在 看 在 看 ” 哦 哦
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