راه حل بلوتوث :
بلوتوث عمل شبکه نمودن در مساحت کوچک را با از بین بردن نیازها جهت دخالت کاربر وهمینطور حفظ قدرت سیگنال در حد بسیار پایین جهت ذخیره انرژی باتری، عمل انتقال را انجام می دهد. این را برای خود مجسم کنید که در حال استفاده تلفن سلولی (موبایل) تان که بلوتوث آن فعال شده است، می باشید و از نظر مکانی، خارج از در اصلی خانه تان در فضای بیرون هستید. شما به شخص در طرف دیگر خط می گویید که 5 دقیقه دیگر به شما تلفن نماید که از این رو بتوانید وارد خانه شده وچیزهایی که به همراه دارید را سرجای خودشان بگذارید. به همان سرعتی که وارد خانه میشوید، نقشه ای که بر روی تلفن سلولی (موبایل ) تان از سیستم GPS فعال شده ی بلوتوث اتومبیل تان دریافت نموده اید بطور خودکار و اتوماتیک به کامپیوتر که بلوتوث آن فعال شده ، فرستاده می شود، برای اینکه تلفن سلولی (موبایل) تان یک سیگنال بلوتوث را ازکامپیوتر شخصی تان دریافت کرده و بطور خودکار دیتایی را که برای انتقال اختصاص داده اید، میفرستد. 5 دقیقه بعد، زمانیکه دوست شما مجدداً به شما زنگ می زند، تلفن خانه تان که با بلوتوث فعال شده، بجای تلفن سلولی (موبایل) تان، زنگ می زند. آن شخص به همان شماره موبایل تان زنگ زده، اما تلفن خانه تان سیگنال بلوتوث را از تلفن سلولی (موبایل) تان گرفته و بطور خودکار تماس گرفته شده را به خود مسیر دهی مجدد(Re-Route) می نماید، بلوتوث متوجه شده که شما درخانه تان هستید. و در ضمن هر سیگنال نقل و انتقال به و از تلفن سلولی (موبایل) تان فقط 1 میلی وات انرژی مصرف می نماید، از اینرو شارژ تلفن سلولی (موبایل) تان تقریباً بخاطر همه این فعالیتها تحت تأثیر قرار نگرفته و تقریباً انرژی ای مصرف نخواهد کرد.
بلوتوث اساساً یک استاندارد شبکه ای است که در 2 سطح کار می نماید:
? بلوتوث ، یک ارتباط را در سطح فیزیکی فراهم می آورد -- بلوتوث یک استاندارد با فرکانس رادیویی می باشد.
? بلوتوث سازشی رادر سطح پروتکل فراهم می آورد، جائیکه محصولات باید سازش کرده و یا قبول نمایند برروی مواردی نظیراینکه چه زمانی بیتها فرستاده می شوند، چند بیت در یک زمان فرستاده خواهد شد، واینکه چگونه طرفین در یک مکالمه میتوانند اطمینان حاصل نمایند که پیامی که دریافت شده، همان پیامی است که فرستاده شده است.
از مزایای بزرگ بلوتوث این می باشد که بی سیم ، ارزان و خودکار است. راههای دیگر جهت حل این مشکل بکارگیری سیم ها، شامل ارتباطات مادون قرمز نیز وجود دارند. مادون قرمز به امواج نوری با فرکانس پایین تر که چشمان انسان قادر به دیدن، و دریافت و تفسیر آن نیست، اشاره می نماید.
اشعه مادون قرمز در بیشتر سیستمهای کنترل از راه دور (ریموت کنترل) تلویزیونها دیده می شود. ارتباطات مادون قرمز نسبتاً مطمئن بوده و هزینه زیادی جهت ساختن آن در داخل وسایل احتیاج نمی باشد، اما اشعه مادون قرمز دوعیب دارد:
اول اینکه مادون قرمز، فن آوری یا تکنولوژی خط دید (Line of Sight) است. برای مثال، شما باید دستگاه کنترل از راه دور را به تلویزیون یا دستگاه پخش کننده DVD جهت انجام امور، نشانه روید.
دومین عیب آن اینست که مادون قرمز تقریباً همیشه یک فن آوری " یک به یک (ONE-TO-ONE) " می باشد.
با اشعه مادون قرمز، شما می توانید دیتا را بین کامپیوتر روی میزی تان و کامپیوتر لپ تاپتان بفرستید، اما در آن واحد نه به هم کامپیوتر لپ تاپتان و PDA تان.
این دو قابلیت ماون قرمز در حقیقت به نوعی سودمند می باشند. بعلت اینکه فرستنده ها وگیرنده های مادون قرمز باید در یک مسیر وخط با یکدیگر قرار گیرند واز این رو تداخل ها (پارازیتها) بین 2 وسیله، خیلی غیرمحتمل و غیر معمول است. طبیعت " یک به یک " ارتباطات مادون قرمز از این نظر مفید هستند که پیام فقط به یک دریافت کننده که هدفتان است می رود، حتی در یک اتاق پر از دریافت کنندگان مادون قرمز.
هدف از ایجاد بلوتوث این بوده که بر مشکلاتی که با استفاده از سیستمهای مادون قرمز پیش می آیند، غلبه نماید. استاندارد بلوتوث قدیمی با ورژن 0/1 دارای، سرعت انتقال تا حداکثر 1 مگابیت در ثانیه (Mbps) را داراست ، در حالیکه بلوتوث با ورژن 0/2 می تواند انتقال تا 3 مگابیت در ثانیه را انجام دهد. بلوتوث با نسخه 0/2 بادستگاهایی که با بلوتوث با نسخه 0/1کار می کردند، نیز سازگار می باشند.
چرا بلوتوث نامیده میشود؟
هرالد بلوتوث در اواخر دهه ی 900 پادشاه دانمارک بود. او توانست دانمارک و بخشی از نروژ را به یک کشور پادشاهی که سپس مسحیت را به دانمارک آورد، متحد نماید. او باساخت مجسمهء یادبودی از پدر و مادرش ، نام خود را به یادگار گذاشت. او در سال 986 در یک جنگ با پسرش کشته شد. اس وند فورک برد (Svend Forkbeard) این نام را برای استانداردی که نشان میدهد که چقدر شرکتهای از منطقه اسکاندیناوی (ملیتهای شامل: دانمارک، سوئد، نروژ و فنلاند) برای صنعت ارتباطات مهم هستند، انتخاب نمود.
عملیات بلوتوث
شبکه بلوتوث،دیتا را از طریق امواج رادیویی با قدرت پایین انتقال می دهد.
بلوتوث برروی یک فرکانس 45/2 گیگا هرتز (اگر بخواهیم دقیق باشیم درحقیقت بین 402/ 2 گیگا هرتز و480/2 گیگا هرتز) ارتباطش را برقرار می کند. این فرکانس توسط پیمان بین المللی جهت استفاده از وسایل : صنعتی، علمی و پزشکی ( Industrial Scientific and Medical Devices- IMS ) کنار گذاشته شده است.
تعدادی از وسایلی که ممکن است هم اکنون از آنها استفاده می کنید از باند فرکانس رادیویی مشابه سود میبرند مانند دیده بانهای بچه های کوچک (Baby Monitors)، بازکننده های در گاراژ و نسل های جدید تلفنهای بی سیم همگی از فرکانسهای موجود در باند IMS استفاده می نمایند و اطمینان حاصل می کنند که بلوتوث و این دستگاههای دیگر با یکدیگر تداخلی ایجاد نکرده که این مسئله خود یک بخش قاطع ازپروسه طراحی بوده است.
یکی از روشهایی که دستگاههای بلوتوث از تداخل با دیگر سیستمها جلوگیری می کنند، از طریق توسط فرستادن سیگنالهای بسیار ضعیف درحدود 1میلی وات می باشد. با مقایسه قدرتمند ترین تلفنهای سلولی (موبایل) که میتوانند سیگنالهای تا 3 وات را انتقال دهند، قدرت پایین سیگنال محدوده ی دستگاههای بلوتوث را تاحدود 10 متر(32 فیت) محدود می کنند، که از اینرو امکان تداخل بین سیستم کامپیوترتان و تلفن قابل حمل یا تلویزیونتان را از بین می برد. حتی با قدرت پایین، بلوتوث نیاز به خط دید (Line of Sight) بین دستگاههایی که می خواهند ارتباط برقرار کنند، ندارد. دیوارها در خانه مانع از انتقال یک سیگنال بلوتوث نمی شوند، که از اینرو این استاندارد را جهت کنترل نمودن چنین وسیله در اتاقهای متفاوت، مفید می نماید.
بلوتوث می تواند تا 8 وسیله یا دستگاه را بطور همزمان متصل نماید. ارتباط تمام آن دستگاهها در شعاع مشابه 10 متر (32 فوت)، ممکن است این فکر را برای شما بوجود آورد که در ارتباط آنها با یکدیگر تداخل ایجاد میشود، اما این خیلی غیرمحتمل است. بلوتوث از یک تکنیک بنام "جهش فرکانس طیف گسترده شده (Spread- Spectrum Frequency Hopping) " استفاده مینماید که عمل تداخل را برای بیش از یک دستگاه یا وسیله که بتوانند در همان فرکانس و در همان زمان عمل انتقال را با یکدیگر انجام دهد، نادر میسازد. در این تکنیک، یک وسیله از79 فرکانسی که بطور تصادفی (Randomly) انتخاب شده اند و تک می باشند در درون یک محدوده مشخص شده، استفاده خواهند نمود، و از یکی به دیگری برپایه و قاعده منظمی تغییر خواهد نمود، با این تکنیک در حالت استفاده از بلوتوث، فرستنده ها فرکانسهایشان را 600/1 مرتبه در هر ثانیه تغییر خواهند داد، که این بدین معنا می باشد که وسایل بیشتری می توانند استفاده کامل را از برش محدود شده طیف رادیویی ببرند. از آنجائیکه هر فرستنده بلوتوث از انتقال طیف گسترده پخش شده بطور خودکار بهره میبرد، این خیلی غیر محتمل است که دو فرستنده در آن واحد برروی فرکانس مشابه ای باشند. همین تکنیک، ریسک این مسئله که تلفنهای قابل حمل یا دستگاههای دیده بانی کودکان (Baby Monitors) با دستگاههای استفاده کننده از فرستنده ها و گیرنده های بلوتوث تداخل ایجاد نمایند را به حداقل میرساند، بخاطر اینکه عمر هر تداخلی بر روی یک فرکانس ویژه فقط برای یک بخش کوچکی از یک ثانیه خواهد بود.
اگر زمانیکه وسایلی که برای نقل و انتقال دیتا از بلوتوث استفاده می نماینددر محدوده یکدیگر وارد شوند، یک مکالمه الکترونیکی انجام گرفته که معین نماید که آ یا آنها دیتا برای به اشتراک گذاشتن دارند؟، و یا یکی نیاز به کنترل دیگری دارد، یا خیر؟ در این مواقع نیاز نیست که کاربر یک دگمه را فشار داده یا یک فرمان بدهد -- مکالمه الکترونیکی بطور خودکار اتفاق می افتد. زمانیکه مکالمه اتفاق افتاد، وسایل -- چه آنها بخشی از یک سیستم کامپیوتر باشند، یا یک دستگاه پخش موسیقی استریو -- یک شبکه را شکل می دهند. سیستمهای بلوتوث یک شبکه شخصی (Personal Area Network – PAN ) ، یا پیکونت (Piconet ( را ایجاد می نمایند، که این شبکه ممکن است بین وسایلی که یک اتاق را پر کرده یا ممکن است فاصله بین تلفن سلولی (موبایل) در داخل کیفش بر روی کمربندتان و هدست (گوشی + میکروفون) برروی سرتان قرار گرفته، باشد. زمانی که پیکونت یا شبکه شخصی ایجاد شد، اعضاء بطور تصادفی (Random ) باعث جهش فرکانسها در هم آهنگی با یکدیگر میشوند، از اینرو آنها (اعضای شبکه) با یکدیگر تماس داشته و از پیکونت های دیگر که ممکن است در همان اتاق در حال عمل کردن باشند، محافظت می کنند وتداخلی بین آنها ایجاد نمی شود. در قسمت بعدی ما یک مثال از سیستم متصل شده از طریق بلوتوث را چک می کنیم.
پیکونت ها (Piconets )
حال فرض می کنیم که شما دارای یک اتاق پذیرایی بسیار نمونه مدرن با وسایل بسیار نمونه مدرن در درونش می باشید. یک سیستم سرگرمی – تفریحی تشکیل شده از یک سیستم استریوی موسیقی، یک پخش کننده DVD و یک گیرنده ی تلویزیون ماهواره ای و یک تلویزیون در این اتاق پذیرایی بسیار مدرن شما وجود دارند، یک تلفن بی سیم و یک کامپیوتر شخصی نیز در این اتاق موجودند. هر کدام از این سیستم ها از بلوتوث استفاده می نمایند، و هر کدام ، پیکونت های خود را شکل می دهند که بین واحد اصلی و تجهیزات جانبی شان ارتباط برقرار نمایند. تلفن بی سیم، یک فرستنده بلوتوث رادر قسمت پایه و یکی دیگر را در ست دستی اش (Handset) داراست. سازنده، هر واحد (قسمت پایه و ست دستی ) را با یک آدرس که در درون محدوده ای از آدرسهایی که برای نوع بخصوصی وسیله ایجاد نموده، برنامه نویسی می کند. زمانیکه قسمت پایه (روی میزی) ابتداء روشن می شود، آن قسمت پایه، سیگنالهای رادیویی را برای هر پاسخی از هر واحدی با یک آدرس در محدوده ی به خصوصی، می فرستد. از آنجائیکه ست دستی یا هندست دارای یک آدرس در آن محدوده باشد، هندست پاسخ داده و بدین طریق به یک شبکه ی کوچک شکل داده می شود. حال حتی یکی از این وسایل، سیگنالی از سیستم دیگر دریافت نماید، آن وسیله آن سیگنال را نادیده می گیرد. بعلت اینکه آن سیگنال از درون شبکه نیست. کامپیوتر و سیستم سرگرمی (تلویزیون، دریافت کننده یا گیرنده ی ماهواره ای و غیره) از میان روتینهای مشابه عبور کرده و شبکه هایی را از میان آدرسها در محدوده های ایجاد شده توسط تولید کننده، ایجاد می نماید. زمانی که شبکه ها ایجاد شدند، سیستم ها شروع به برقراری ارتباط میان خودشان در آن شبکه جدیدی که ایجاد شده، می نمایند. هر پیکونت به طور تصادفی از میان فرکانس های موجود عمل جهش را انجام میدهد، که از اینرو تمام پیکونت ها کاملاً از یکدیگر جدا می شوند.
حال در اتاق پذیرایی سه (3 ) شبکه ی جدا از هم ایجاد شده، که هر کدام از این شبکه ها از وسایلی که آدرس فرستنده هایی که باید به آنها گوش دهند و همینطورآدرس گیرنده هایی که باید با آنها صحبت کند، تشکیل می شوند. از آنجائیکه هر شبکه، فرکانس عملیاتی اش را هزاران بار در ثانیه تغییر می دهد، خیلی غیر محتمل است که هر دو شبکه ای در آن واحد بر روی یک فرکانس باشند. اگر چنین اتفاقی بیفتد، مشکل پیش آمده فقط یک جزء خیلی کوچکی از ثانیه را بخود اختصاص می دهد و نرم افزار، طراحی شده که چنین خطاها و اشتباهاتی را مانند یک علف هرز از اطلاعات گیج شده خارج ساخته و اصلاح نماید و کار اصلی شبکه کردنش را انجام دهد.
انتقال انعطاف پذیر
بیشتر وقتها یک روش شبکه، یا در یک جهت و در یک زمان کار می نماید، که این حالت بعنوان هاف دوپلکس (Half Duplex) نامیده می شود، یا به طور همزمان در دوجهت کار می نماید، که این حالت به عنوان ارتباط فول دوپلکس (Full Duplex) نامیده میشود. یک تلفن بلندگودار که به شما اجازه می دهد در یک زمان یا گوش دهید، یا صحبت کنید، ولی هر دو کار را در یک زمان نمی توانید انجام دهید، یک مثال از ارتباط هاف دوپلکس می باشد، در حالیکه یک هندست تلفن عادی یک وسیله ی فول دوپلکس می باشد. از آنجائیکه بلوتوت طراحی شده که در شرایط مختلفی کار نماید، می تواند هم هاف دوپلکس و هم فول دوپلکس باشد.
تلفن بی سیم یک مثال از بکارگیری ای می باشد که یک پیوند (فول دوپلکس [ دوطرفه]) را فرا می خواند و بلوتوث می تواند دیتا را با یک نرخ بیش از 64 کیلوبایت در هر ثانیه در یک پیوند فول دوپلکس بفرستد -- که این یک نرخ انتقال به میزان کافی بالا است که چندین مکالمه صوتی را پشتیبانی نماید. -- بعنوان مثال در متصل شدن به یک چاپگر کامپیوتر، بلوتوث می تواند تا 721 کیلوبیت در ثانیه در یک جهت و 6/57 کیلو بیت در هر ثانیه از طرف دیگر، عمل انتقال را انجام دهد.
اگر استفاده با همان سرعت در هر دو جهت فراخوانی شود، بلوتوث می تواند یک پیوند را با ظرفیت 6/432 کیلوبیت در ثانیه ایجاد نماید.
امنیت بلوتوث
در هر برپاسازی شبکه هاب بی سیم، امنیت بعنوان یک مسئله بزرگی تلقی می شود. وسایل بسادگی میتوانند امواج رادیویی را از هوا بگیرند، ازا ینرو افرادی که اطلاعات حساس را از طریق یک اتصال بی سیم میفرستند نیاز دارند که احتیاط هایی را برای اینکه اطمینان حاصل نمایند که آن سیگنال ها قطع نشده و تداخلی درآنها به وجود نیاید، داشته باشند. تکنولوژی (فن آوری) بلوتوت فرقی با آنها ندارد -- بلوتوث بصورت بی سیم عمل کرده و بنابراین مستعد جاسوسی و دسترسی از راه دور نظیر WiFi است که در صورتیکه شبکه ایمن نباشد این اتصال یا پیوند مستعد ارسال ناقص یا تداخل می باشد. با بلوتوت، اگرچه طبیعت خودکار اتصال، که مزایای بسیار زیادی از نظر زمان و تلاش را داراست، وجود دارد، بلوتوث است همچنین برای افرادی که به دنبال ارسال اطلاعات شما بی اجازه شما می باشند نیز کار مینماید.
بلوتوث چندین حالت امنیت را ارائه میدهد، و سازندگان وسایل تعیین می کنند که از چه حالت امنیتی در یک وسیله ی قابل بکارگیری بلوتوث، استفاده نمایند. در تقریبا همه ی موارد، کاربران بلوتوث می توانند، " وسایل قابل اطمینان " را ایجاد نمایند که می تواند بدون درخواست اجازه، دیتا را تبادل نماید. زمانیکه هر وسیله دیگر سعی می کند که یک اتصال را با کاربرد دستگاه بلوتوت ایجاد نماید، کاربر باید تصمیم بگیرد که به اینکار اجازه بدهد یا نه؟ امنیت سطح خدمات و امنیت سطح وسیله با یکدیگر کار کرده که از وسایل یا دستگاهها از انتقال دیتای غیرمجاز محافظت نماید. روشهای امنیتی شامل مراحل و رویه های اجازه دادن و شناسایی می باشند که استفاده از خدمات و سرویسهای بلوتوث را برای کاربر دارای مجوز محدود نموده و نیاز دارد که کاربر یک تصمیم هوشیارانه جهت بازکردن یک فایل یا قبول نمودن در مورد انتقال دیتا را بگیرد.
تا زمانیکه این احتیاط ها و پیشگیری ها بر روی تلفن کاربر یا هر وسیله دیگر در نظر گرفته شوند، دسترسی غیرمجاز، غیرمحتمل است. یک کاربر حتی میتواند بسادگی حالت بلوتوت را به حالت "غیرقابل کشف و پیدا کردن" سوئیچ نموده و کلا"ً از اتصال با دیگر وسایل بلوتوث جلوگیری بعمل آورد. اگر یک کاربر استفاده از شبکه ی بلوتوت را از ابتداء برای همزمان سازی دستگاهها درخانه قادر ساخته باشد، این ممکن است راه خوبی جهت ممانعت از هر شانس نفوذ و رخنه ی امنیتی در زمانیکه در مکانهای عمومی است، باشد.
هنوز نویسندگان ویروس تلفنهای سلولی (موبایل) اولیه از پروسه ی اتصال خودکار شده ی بلوتوت جهت فرستادن فایلهای آلوده سود می برند. هر چند، از آنجائیکه بیشتر تلفنهای سلولی(موبایل) ازیک اتصال مطمئن بلوتوت که احتیاج به مجوزدهی و تصدیق را قبل از پذیرش دیتا از یک وسیله ناشناخته دارند، بهره می برند، فایل آلوده بطور نمونه نمیتواند به مسیر دوری از تلفن همراه گیرنده، با استفاده از بلوتوت نفوذ و رخنه کند، زمانیکه ویروس در تلفن سلولی (موبایل) کاربر وارد می شود، کاربر باید برای باز کردن آن و سپس نصب آن موافقت نماید. این مسئله، تا کنون ویروسهای تلفنهای سلولی (موبایل) را از انجام خسارت زیاد، متوقف ساخته است.
مشکلات دیگر نظیر " فرستادن غیرمجاز اطلاعاتbluejacking) ( " ، " ًگذاشتن مشکل bluebugging)) " و " استراق سمع کنندگان تلفنهای اتومبیل car whisperer)) "ً بعنوان مسائل امنیتی خاص بلوتوت شده اند. فرستادن غیرمجاز اطلاعات یا Bluejacking شامل کاربران بلوتوت که یک کارت بیزینس (فقط در حقیقت پیام متنی ) را به کاربران بلوتوث دیگر در محدوده ی 10 متری (32 فوتی) میفرستند، می باشد. اگر کاربر متوجه نشود که پیام چیست، او ممکن است اجازه دهد تماس به کتاب آدرسش (Address Book) اضافه گردد، و این تماس می تواند پیامهایی را برایش بفرستد که امکان دارد بطور اتوماتیک باز شوند، بعلت اینکه آنها از یک تماس شناخته شده، ارسال گردیده.
گذاشتن مشکل یا (bluebugging) از نظر مشکل نسبت به حالت قبلی مشکل بیشتری را ایجاد می نماید، برای اینکه آن به هکرها اجازه میدهد که از راه دور به یک تلفن کاربر، دسترسی پیدا کرده و از ویژگی های آن، شامل برقراری تماسها، و فرستادن پیامهای متنی، استفاده نمایند، و کاربر متوجه نمیشود که این اتفاقها در حال رخ دادن هستند. استراق سمع کنندگان اتومبیل یک قطعه ی نرم افزاری می باشد که به هکرها اجازه می دهد که اصواتی را فرستاده و یا اصوات دریافت شده از یک استریوی اتومبیل که بلوتوث آن فعال شده را بگیرند. نظیر یک سوراخ امنیتی کامپیوترها، این آسیب ها نتایج اجتناب ناپذیر نوآوری تکنولوژی بوده، و سازندگان وسایل، نسخه های به روز این نرم افزارها را منتشر می نمایند که با مشکلات جدید، همانطوری که پیش می آیند، دست و پنجه نرم کنند.
