Le Bluetooth, comment ça marche vraiment

Le Bluetooth relie des écouteurs, une montre connectée ou une manette de jeu à un téléphone plusieurs fois par jour, sans qu'on se demande jamais vraiment comment ça fonctionne, ni pourquoi la connexion coupe dès qu'on s'éloigne un peu trop de quelques mètres.

Le principe de base : une liaison directe entre deux appareils

Le Bluetooth utilise des ondes radio, sur une bande de fréquence proche de celle du Wi-Fi (voir l'article dédié), mais avec un objectif très différent. Le Wi-Fi connecte un appareil à une box pour accéder à internet ; le Bluetooth connecte deux appareils directement entre eux, sans passer par aucun intermédiaire ni aucun réseau. C'est cette différence qui explique pourquoi des écouteurs Bluetooth fonctionnent très bien dans un endroit sans aucun Wi-Fi ni réseau mobile disponible : la musique vient directement du téléphone, pas d'internet.

Le Bluetooth a aussi été conçu dès le départ pour consommer très peu d'énergie, un critère essentiel pour des objets aussi petits que des écouteurs, qui n'ont pas la place pour une grosse batterie. C'est cette faible consommation, plus que la vitesse de transfert, qui a fait son succès sur les objets connectés portables.

L'appairage, la poignée de main qui sécurise la connexion

Avant de pouvoir communiquer, deux appareils Bluetooth doivent s'appairer, une étape qui n'a normalement lieu qu'une seule fois par paire d'appareils. Pendant l'appairage, les deux appareils échangent une clé de sécurité, parfois confirmée par un code PIN affiché sur l'un des deux écrans, qui sert ensuite à chiffrer toutes les communications futures entre eux uniquement. Une fois cette étape passée, les deux appareils se reconnaissent automatiquement dès qu'ils sont à portée l'un de l'autre, sans avoir besoin de répéter la procédure.

C'est cette mémorisation qui explique pourquoi des écouteurs déjà appairés à un téléphone se reconnectent seuls en sortant de leur boîtier, alors qu'un appareil jamais appairé auparavant doit toujours passer par cette étape avant de pouvoir échanger quoi que ce soit.

Les classes de portée, et pourquoi ça ne dépend pas que de la distance

Le standard Bluetooth définit en réalité trois classes de puissance, avec des portées théoriques très différentes. La classe 3, la moins puissante, porte à peine un mètre et reste rarement utilisée dans les faits. La classe 2, de loin la plus répandue, couvre une dizaine de mètres, ce qui correspond exactement à ce qu'utilisent la grande majorité des écouteurs, montres connectées et manettes de jeu grand public. La classe 1, plus puissante et plus gourmande en énergie, peut atteindre une centaine de mètres, mais reste réservée à des usages plus spécifiques, comme certains équipements industriels ou audio professionnels.

Dans la pratique, la portée réelle reste presque toujours inférieure à ces chiffres théoriques. Un mur, et plus encore un corps humain (le corps absorbe particulièrement bien les fréquences utilisées par le Bluetooth), peuvent réduire nettement la portée effective. C'est pourquoi ranger son téléphone dans une poche arrière, avec le corps entre le téléphone et les écouteurs, peut suffire à provoquer de petites coupures que la même distance, sans obstacle, n'aurait pas causées.

Le Bluetooth Low Energy, la variante pensée pour les objets connectés

Une variante plus récente, le Bluetooth Low Energy (BLE, parfois appelé Bluetooth Smart), a été pensée spécifiquement pour les objets qui doivent tenir des mois, voire des années, sur une seule pile, comme un capteur de température ou un traqueur d'activité. Contrairement au Bluetooth classique, qui maintient une connexion permanente pendant tout l'usage (indispensable pour un flux audio continu, qui ne peut pas se permettre la moindre coupure), le BLE envoie de courtes salves de données à intervalles réguliers puis retourne en veille profonde entre chaque envoi. Cette différence de fonctionnement, invisible pour l'utilisateur, explique un écart d'autonomie considérable entre deux objets Bluetooth en apparence similaires.

Les risques de sécurité propres au Bluetooth

Le Bluetooth échappe entièrement au pare-feu (voir l'article dédié), puisqu'il ne s'agit pas d'une connexion réseau basée sur une adresse IP : un pare-feu ne voit tout simplement pas ce type de trafic passer. Quelques risques spécifiques à cette technologie méritent d'être connus :

• Le bluejacking consiste à envoyer un message ou un fichier non sollicité à un appareil Bluetooth à proximité, découvrable publiquement. C'est plus une nuisance qu'un vrai danger, mais accepter un fichier envoyé de cette façon par un inconnu reste une mauvaise idée, pour les mêmes raisons qu'ouvrir une pièce jointe inconnue par email (voir l'article sur les malwares)
• Le bluesnarfing est nettement plus sérieux : il exploite une faille de sécurité pour accéder directement à des données présentes sur un appareil (contacts, messages) sans même avoir eu besoin d'un appairage accepté par la victime. Ce type de faille touche surtout des appareils anciens dont le logiciel n'a jamais été mis à jour
• Des failles plus larges, comme celles regroupées sous le nom BlueBorne découvertes en 2017, ont montré qu'il était possible, sur des appareils non corrigés, de prendre le contrôle à distance sans aucune action de la victime, pas même l'acceptation d'un appairage, uniquement parce que le Bluetooth était activé et détectable

Le point commun à ces risques reste le même que pour beaucoup de failles logicielles : ils touchent presque exclusivement des appareils dont le système n'a pas reçu les mises à jour de sécurité disponibles depuis longtemps.

Les bons réflexes

• Garder le Bluetooth désactivé quand il n'est pas utilisé, plutôt que de le laisser allumé et détectable en permanence par tous les appareils à proximité
• Refuser toute demande d'appairage ou tout fichier envoyé par un appareil inconnu, exactement comme pour un lien ou une pièce jointe suspecte
• Retirer de la liste des appareils appairés ceux qui ne sont plus utilisés depuis longtemps
• Garder le système de ses appareils à jour, la protection la plus efficace contre les failles Bluetooth déjà corrigées comme BlueBorne

Le Bluetooth reste une technologie globalement sûre pour un usage quotidien normal, écouteurs, montre, manette. Les vrais risques concernent presque toujours un appareil resté sans mise à jour depuis longtemps, plus que le Bluetooth lui-même.