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蓝牙是便携式或固定电子设备短距离无线传输的电缆替代技术,其实质是要建立通用的无线空中接口(radio air interface)及其控制软件的公开标准,使通信和计算机进一步结合,使不同厂家生产的便携式设备在没有电线或电缆相互连接的情况下,能在近距离范围内具有互用、相互操作的性能。 因为蓝牙使用无线电波传输信息,对各种攻击就更加敏感,而当今的很多应用都对安全性有很高的要求,所以如何在这些应用中提过安全服务就是一个非常重要的课题。 本文研究了利用蓝牙技术提供各种安全服务和实现的课题,并通过一些具体实现的实例进行阐述,具体安排如下:在第一部分,本文首先回顾了蓝牙技术及发展情况,主要包括蓝牙发展简史、蓝牙标准的射频接口、物理链路、干扰情况、网络拓扑结构以及核心协议等;然后介绍了通信安全的基础知识,讨论了OSI系统中的四层网络安全结构模型;最后给出了各种加密技术的基本理论,包括对称加密体制如DES和Blowfish、非对称加密体制(RSA公钥算法、数字签名和身份证明等)以及新一代的高级加密标准(Advanced Encryption Standard,AES)等。 在第二部分,本文阐述了蓝牙技术中的安全机制和各种具体措施,主要包括蓝牙标准对直接链路层的安全标准定义如鉴权、加密、配对/Bonding、密钥管理等,蓝牙应用规范中给出的三种安全模式以及蓝牙安全标准白皮书的安全体系结构。 本文第三部分则集中精力研究了如何在不同的情形下通过这些安全机制提供并实现安全服务。不仅详细设计了从直接链路层通过主机控制接口(HostController Interface,HCI)实现链路级安全的方法,还简单研究了在复杂蓝牙系统中(如PC协议栈)对蓝牙安全体系结构的管理(如安全注册、身份鉴定、授权、加密等),并结合他人的一些研究成果简单探讨了蓝牙技术中这一套安全机制及体系结构的应用优点以及缺陷与隐患,并相应地总结了一些提高蓝牙应用安全的简单措施。 在第四部分,本文给出了本人完成的三个具体应用的实现实例以作进一步阐述。其中第一个实例和第三个实例是在与摩托罗拉苏州技术中心的合作项目中实现并得到应用的,第二个实例则是本人在这个项目之余为本篇论文所作的进一步工作。 最后部分总结了本篇硕士论文的完成情况、对接下去工作的展望以及本人硕士研究生阶段的科研工作情况和学术成果。