Bluetooth技术学习笔记 ——GAP之安全（LE）

4-7-8呼吸法：先用舌头抵住上颚，用瑜伽式呼吸，吸气4秒，屏气7秒，呼气8秒。如此循环3到4次，有惊喜出现。

core_v5.0 vol 3. Part C

LTK：Long Term Key
STK：Short Term Key

目录

1. LE安全概述
2. 安全模式
3. 鉴权过程
4. 隐私特性

1. LE安全概述

不同的设备、服务以及服务请求有着不同的安全模式和等级需求。LE安全模式分为LE安全模式1和LE安全模式2。安全模式1的安全等级包括：等级1、等级2，等级3和等级4。安全模式2的安全等级包括等级1和等级2。

LE安全过程为：鉴权过程、授权过程、数据签名连接过程。
 

2. 安全模式

（1）安全模式1
（2）安全模式2
（3）混合安全模式需求
（4）Secure Connections Only mode
 

3. 鉴权过程

鉴权过程发起时刻：在连接建立之后，发起或收到服务请求时。
鉴权过程通过使能加密实现。鉴权类型：authenticated pairing 、unauthenticated pairing。

• authenticated pairing：配对过程中，鉴权设置为“MITM protection”。
• unauthenticated pairing：配对过程中，鉴权设置为“No MITM protection”。

(1) 响应服务请求
当本地设备收到了服务请求，其行为见下表：

(2) 发起服务请求
当本地设备发起服务请求，其行为：

• 本地设备的安全数据库描述了发起服务请求的安全需求。若不需要加密，则不需要进行加密和配对。
• 若需要加密，LTK无效，需发起配对过程。若配对失败，则丢弃服务请求。
• 若已配对，但安全秘钥大小是无效的，则需要发起配对过程。
• 若需要加密，LTK有效，则在发起服务请求前，使能安全。若远程设备绑定不存在，或连接上了错误的设备，则需要在确认远程设备后，进行重新绑定，执行服务发现和重配远程设备。
• 若需要authenticated pairing，且已存在unauthenticated pairing，链路已被加密，则需执行authenticated pairing的配对过程。
• 若两个设备处于绑定模式，任何重连都需要本地设备在发起服务请求前，发起加密请求。
• 若本地设备在发起服务请求前未使能加密或其安全需求依赖于错误码，则在收到远端设备的“Insufficient Authentication”时，不需要发起authenticated pairing。
• 在发起服务请求时，若满足：①未使能加密；②收到了“Insufficient Authentication”或“Insufficient Encryption”；③ 本地设备存在一个LTK，则需要发起加密过程；若加密失败或本地设备没有LTK，则需要发起配对过程。
   

4. DATA SIGNING

数字签名，略。
 

5.AUTHORIZATION PROCEDURE

略。
 

6.ENCRYPTION PROCEDURE

加密过程，略。
 

7. 隐私特性（Privacy feature）

隐私特性包括两种模式：设备隐私模式和网络隐私模式。

• 设备隐私模式：若远端设备的广播数据携带Identity Address和Private Address，则处于该模式的设备可接收此广播数据。若对端的GAP服务不支持Resolvable Private Address Only characteristic，则设备只能采用该模式。
• 网络隐私模式：若远端设备广播的identity Address相关IRK已被分发，则处于该模式的设备不接收该广播消息。

设备支持的隐私类型：基于Host的隐私或基于Host和Controller的隐私。若设备支持基于Controller的隐私，需要满足以下条件：

• Host可能需要通过添加或删除设备标识来维护一个可解析地址列表。设备标识包括：对端Identity Address、本地/对端 IRK对。
• 若配对时远端设备提供了一个全0的identity address，则Host需要选择一个唯一的身份标识来替代对端提供的全0的identity address。即Host需要确保配置给Controller远端设备标识的唯一性。

(1) 外围设备的隐私特性

     若外围设备处于连接模式，则使用可解析私有地址作为广播者的设备地址。
     若外围设备处于非连接模式，则使用可解析私有地址或不可解析私有地址作为广播者的设备地址。

     若已stored bond的设备收到了一个可解析私有地址，Host可执行resolvable private address resolution过程来解析该地址。若解析成功，Host可接收该连接；若解析失败，Host断开连接，或携带错误码“Authentication failure”，或执行配对过程，或执行鉴权过程。

❤❤ 基于Controller的隐私特性：

• 可使用非直连模式和直连模式。只有当对端设备的Controller支持地址解析时，才可使用直连模式。
• 若私有地址被Controller解析或生成，则默认为网络隐私模式。

❤❤ 基于Host的隐私特性：

• 可使用非直连模式来进行连接。
• 可使用**‘resolvable private address generation过程**或“‘non-resolvable private address generation过程”来生成解析地址。
• Host设置定时器T_GAP(pravited_addr_int)。当该定时器超时时，生成新的可解析私有地址或不可解析私有地址。若边缘设备不发广播，可不运行该定时器。

(2) 中心设备的隐私特性
     中心设备使用可解析私有地址作为发起者的设备地址。
     主动扫描时，中心设备使用可解析私有地址或不可解析私有地址。

     若已stored bond的设备收到了一个可解析私有地址，Host可执行resolvable private address resolution过程来解析该地址。若解析成功，Host可接收该连接；若解析失败，Host断开连接，或携带错误码“Authentication failure”，或执行配对过程，或执行鉴权过程。

❤❤ 基于Controller的隐私特性：

• 若Controller使能了地址解析，则可使用任何连接过程进行连接。
• 若私有地址被Controller解析或生成，则默认为网络隐私模式。

❤❤ 基于Host的隐私特性：

• 基于Host的隐私特性只能使用通用连接过程进行连接。
• Host设置定时器T_GAP(pravited_addr_int)。当该定时器超时时，生成新的可解析私有地址或不可解析私有地址。若中心设备未扫描或处于未连接状态时，可不运行该定时器。

(3) 广播者的隐私特性
     广播者可使用可解析地址或不可解析地址。

     若Controller不支持或未使能地址解析功能，则Host设置定时器T_GAP(pravited_addr_int)。当该定时器超时时，生成新的可解析私有地址或不可解析私有地址。若广播者不发广播，可不运行该定时器。

     广播数据中不携带可识别设备的信息，如设备名字，标识。

(4) 观察者的隐私特性
     主动扫描时，观察者可使用可解析地址或不可解析地址。

     若Controller不支持或未使能地址解析功能，则Host设置定时器T_GAP(pravited_addr_int)。当该定时器超时时，生成新的可解析私有地址或不可解析私有地址。若观察者，可不运行该定时器。