藍牙配對過程分析-創(chuàng)新互聯(lián)

1.概念

配對是指“Master和Slave通過協(xié)商確立用于加（解）密的key的過程。指的是下圖中的第7部分。

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2.配對方法

Master和Slave有兩種可選的配對方法：legacy pairing和Secure Connections。從命名上看，前者是過去的方法，后者是新方法。選擇的依據(jù)是：當(dāng)Master和Slave都支持Secure Connections（新方法）的時候，則使用Secure Connections。否則，使用legacy pairing。

3.配對過程

配對過程如圖所示，主要由下面四部分完成：

3.1.Pairing Feature Exchange

用于交換雙方有關(guān)鑒權(quán)的需求（authentication requirements），以及雙方具有怎么的人機交互能力（IO capabilities）。其中最重要的是IO capabilities exchange。

IO的能力可以歸納為如下的六種：
NoInputNoOutput
DisplayOnly
NoInputNoOutput1
DisplayYesNo
KeyboardOnly
KeyboardDisplay
上述的IO能力決定了后續(xù)的鑒權(quán)方式。

3.2.Public key exchange

兩個設(shè)備之間交換Public key。 一旦設(shè)備收到對端設(shè)備的公鑰，它就可以開始計算Diffie Hellman密鑰（DHKey）。耗時較多，應(yīng)該盡早開始，以便用戶交互可以隱藏計算時間。 在步驟8之前不需要DHKey。
當(dāng) Public key的長度大于DM1包的長度時，要使用專門的PDU來進行數(shù)據(jù)發(fā)送。

3.3.Authentication

通過SMP協(xié)議進行實際的配對操作，根據(jù)階段1 “Feature Exchange”的結(jié)果，有三種鑒權(quán)方法可選：

3.3.1.OOB鑒權(quán)：

如果雙方都支持OOB鑒權(quán)，則選擇該方式（優(yōu)先級高）。由配對的雙方，在配對過程之外，額外的交互一些信息，并以這些信息為輸入，進行后續(xù)的配對操作。這些額外信息也稱作OOB（out of band），OOB的交互過程稱為OOB protocol。

3.3.2.MITM鑒權(quán)：

（man-in-the-middle）authentication，由兩者方法：
Numeric Comparision方式鑒權(quán)：兩個設(shè)備自行協(xié)商生成6個數(shù)字，并顯示出來（要求兩個設(shè)備具有顯示能力），用戶比較后進行確認（一致，或者不一致，要求設(shè)備有簡單的yes or no的確認能力）。

Passkey Entry，通過輸入配對碼的方式鑒權(quán)。

3.3.3.Just Work:

Just Work，不需要用戶參與，兩個設(shè)備自行協(xié)商。

3.4.DHKey Checks

一旦設(shè)備完成鑒權(quán)過程，并且DHKey計算已完成，則檢查生成的DHKey值。 如果成功，則兩個設(shè)備都將完成向用戶顯示關(guān)于該過程的信息，否則控制器向主機發(fā)送消息以通知其停止顯示該信息。

當(dāng)配對過程完成后，link key就可以從DHKey中計算得到，并用做后續(xù)交互過程的輸入（KEY + 明文 => 加密數(shù)據(jù)），通過HCI_Link_Key_Notification來通知host。

經(jīng)過上述過程后，雙方已經(jīng)產(chǎn)生了加密key，因而可以建立加密的連接。加密連接建立后，可以互相傳送一些私密的信息，例如Encryption Information、Identity Information、Identity Address Information等。

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文章出自：http://muchs.cn/article26/dpsicg.html

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