Pairing Wi-Fi and Bluetooth MAC addresses through passive packets capture

Nowadays the majority of smart devices (e.g. smartphones, tablets, personal computers) use wireless communication, especially Bluetooth and Wi-Fi. These network interfaces are uniquely identified by a 48 bits name, called Media Access Control (MAC) address. Since every device is identified by a different Bluetooth and Wi-Fi MAC address, the MAC addresses analysis provides useful statistical data as crowd density, travel time estimation and indoor positioning. These two addresses are found in different broadcast packets: the Wi-Fi MAC address is contained in the probe requests, the Bluetooth one is visible during an inquiry scan or establishing a connection. The goal of the thesis is pairing a Wi-Fi MAC address with a Bluetooth MAC address. In particular, to understand how Wi-Fi and Bluetooth signals are related. In this thesis we want to propose and evaluate a system composed by a sensor network of capturing devices and by algorithms that are capable of pairing the Wi-Fi and the Bluetooth MAC addresses. The conditions that influence the measurement accuracy are firstly studied, then two experiments both in a controlled scenario and in a real scenario are performed. We have shown that the algorithms are accurate enough to allow the pairing. We also analyze a possible Bluetooth attack scenario using our system.

Al giorno d'oggi la maggior parte dei dispositivi cosiddetti smart (laptot, smartphone, tablet) utilizzano come mezzo di comunicazione la tecnologia wireless, cioè senza fili. Le due tecnologie più utilizzate sono quella Wi-Fi e quella Bluetooth. Le due interfacce sono identificate da un indirizzo di 48 bit chiamato Media Access Control address (indirizzo MAC). Visto che ogni dispositivo è identificato da un diverso indirizzo MAC Wi-Fi e Bluetooth, l'analisi dell'indirizzo MAC offre grandi informazioni per scopi statistici quali densità di persone in spazi affollati, stima del tempo di percorrenza e posizionamento indoor. I due indirizzi si ottengono da pacchetti visibili in broadcast: l'indirizzo MAC del Wi-Fi è presente nelle probe request, mentre quello Bluetooth è visibile durante una inquiry scan o stabilendo una connessione. Lo scopo di questa tesi è accoppiare un indirizzo MAC Wi-Fi col suo corrispettivo Bluetooth. In particolare capire come sono i due segnali Wi-Fi e Bluetooth sono correlati. In questa tesi vogliamo proporre e valutare un sistema composto da una rete di sensori wireless e vari algoritmi capaci di accoppiare gli indirizzi MAC Wi-Fi e Bluetooth. Prima di tutto sono state studiate le condizioni che influenzano l'accuratezza della misurazione. In seguito sono stati eseguiti due esperimenti, il primo in uno scenario controllato e il secondo in uno scenario reale. È stato dimostrato che gli algoritmi offrono un grado di accuratezza adeguato per accoppiare gli indirizzi MAC. Infine, è stata analizzata la possibilità di effettuare un attacco sull'interfaccia Bluetooth sfruttando il sistema proposto.