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Bluetooth® und NFC sorgen für sicheres Pairing bei tragbaren Healthcare-Geräten

Bluetooth® und NFC sorgen für sicheres Pairing bei tragbaren Healthcare-Geräten

Heutzutage verlassen wir uns immer häufiger auf tragbare elektronische Geräte, und deswegen ist vielen Nutzern die Datensicherheit ein sehr großes Anliegen. Dies gilt insbesondere für Anwendungen im Gesundheitswesen (Healthcare), bei denen Bluetooth-basierte Geräte über Funk einige unserer persönlichsten und sensibelsten Daten übertragen.

Bluetooth bietet die Möglichkeit zur AES-128-Verschlüsselung und ECDH-Kodierung (Elliptical Curve Diffie-Hellman) entsprechend dem BT4.2-Standard. Damit besteht eine sehr sichere Abwehr gegen Lauschangriffe während des Pairings und der Entschlüsselung abgefangener Pakete zur Verfügung. ECDH bietet mehr Schutz während des Pairing-Vorgangs, da öffentliche (public) und zwei private Schlüssel zusammen verwendet werden, um die Verbindung zwischen zwei Bluetooth-Geräten zu ermöglichen. Allerdings lässt sich die Sicherheit und Benutzerfreundlichkeit verbessern, wenn das Pairing durch Nahfeldkommunikation (NFC) erweitert wird. NFC bietet zusätzliche Sicherheit über ECDH hinaus. Eine NFC Schnittstelle kann zudem die Batterielebensdauer tragbarer Geräte verlängern.

Da NFC die unmittelbare Nähe der Geräte erfordert, lassen sich somit MITM-Attacken (Man In The Middle) verhindern, d.h. unerwünschte Geräte können sich nicht ohne das Wissen und die Erlaubnis des Benutzers verbinden. Dies erfolgt über OoB-Pairing (Out-of-Band), wobei die Schlüssel für die Pairing-Information nur innerhalb des begrenzten NFC-Bereichs von bis zu 10 cm übertragen werden. NFC Pairing ist einfach und unkompliziert und wird in der Regel durch den kurzzeitigen Kontakt beider Geräte durchgeführt.

Nehmen wir zum Beispiel eine medizinische Anwendung, bei der Daten alle paar Tage auf eine feste Datenerfassungs- und Verarbeitungseinrichtung übertragen werden sollen. Das fest installierte Gerät kann vollständig im stromlosen Zustand bleiben, bis der Anwender ein NFC-fähiges Mobilgerät in dessen Nähe bringt (Tagging). Die anfängliche Energie zum Aktivieren/Wecken der festen Vorrichtung wird über die NFC-Antenne übertragen. Dies bedeutet, dass das BLE-Gerät die ganze Zeit im Deep-Sleep-Modus (z.B. im Schrank für Monate oder Jahre) verbleiben kann, um geringste (nahezu null) Leistungsaufnahme zu gewährleisten (das BLE Gerät sucht nicht nach Gegenstellen, wenn es lange Zeit nicht benötigt wird). Sobald die Anmeldeinformationen des Lesegeräts nach dem Aufwecken des Gerätes eingerichtet sind, kann eine sichere Verbindung über BLE hergestellt werden.

In der Praxis sind das Pairing und die Kommunikation einfach und intuitiv, wobei NFC und Bluetooth ihre jeweiligen Vorteile einbringen können. Sobald das Pairing abgeschlossen ist, können beide Geräte eine sichere Bluetooth-Kommunikation eröffnen, um Daten zu übertragen. Das mobile Endgerät bzw. Smartphone kann auch eine Anwendung a gesteuert durch den übertragenen NFC-Dateninhalt aufrufen.

Toshiba beschreibt in einem Whitepaper, wie Entwickler neueste Bluetooth-fähige Technik nutzen können, um einen geringen Stromverbrauch, einen kleinen Formfaktor und hohe Übertragungssicherheit zu realisieren, wie es für heutige tragbare Healthcare-Geräte marktüblich sein sollte. Zum Download des Whitepapers klicken Sie hier:

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