一、實驗目的
1.瞭解配對與綁定過程的通訊概況
二、說明
1.連接：通訊的基礎，通訊數據爲明文；
2.配對：在連接的基礎上，通訊數據經過加密爲密文；
3.綁定：在每次重新連接後，不需要再次配對，通訊數據經過加密爲密文；
三、實驗平臺
1、藍牙協議棧：1.3.2
2、軟件平臺：IAR For 8051 8.10.3
3、抓包軟件：SmartRF Packet Sniffer 2.16.3
4、硬件平臺：Smart RF開發板（從機），BTOOL（主機）,
四、實驗步驟
一、配對認證過程
1.連接未配對之前，通訊數據是明文
2..主機發送配對請求給從機，配對請求配對信息和簡單的密鑰信息
3.從機接收到配對請求後，根據主機的配對能力和自己的配對能力作比較，由於從機只有顯示能力，所以向主機發送密碼請求
4.主機接收到從機的密碼請求後，輸入密碼併發送給從機，從機設置的密碼是123456，而主機發送過來的是851415（下圖所示），所以密碼不正確，從機對接收到主機的密碼後，進行校驗，如果密碼不正確，直接觸發認證完成事件（認證狀態爲authstatus=0x04 密碼錯誤），從機請求斷開連接（個人設定）；
空中抓包，密碼錯誤時的數據：
5.主機接收到從機的密碼請求後，輸入密碼併發送給從機，從機設置的密碼是123456，主機發送過來的是123456（下圖所示）
從機對接收到主機的密碼後，進行校驗，如果密碼正確，將發送當前認證信息（LTK等）給主機；
6.當主機接收到從機的認證信息（LTK）後，向從機發起加密請求，加密成功後，收到從機的回覆（success）
空中抓包，主機向從機發起加密請求
7.加密成功後，通訊數據位密文；
二、綁定後通訊過程
1.每次連接時，從機會向主機發送安全請求，如果主從機相互綁定過，主機不會發送配對請求，主機直接利用綁定時保存的LTK發送加密請求,從機也會利用綁定時保存的LTK來做加密回覆，三次握手成功後（加密成功，三次握手通訊由底層完成，用戶不可見），從機回覆主機加密狀態success
空中抓包，綁定後再次連接的加密通訊，開始加密請求後，都是密文了（表示加密成功）
2.如果從機在與主機綁定後，從機刪除綁定信息，再次連接時，主機利用綁定時保存的LTK發送加密請求,從機也會利用綁定時保存的LTK來做加密回覆，實際上從機已經刪除了綁定信息，所以加密不成功，從機回覆status=0x06代表綁定信息丟失
空中抓包，綁定後從機刪除綁定信息，再次連接時，開始加密請求後，加密失敗，errorcode=0x06
空中抓包，加密失敗後，不會斷開連接（連接跟加密沒有直接關係），通訊數據位明文
五、總結
1.配對認證：主從機一方提供密碼，一方輸入密碼，如果雙方密碼一致，那麼此密碼將作爲TK（臨時密碼）；
2.加密鏈路：利用得到的TK（臨時密碼）等信息計算出STK（短期密碼）用來做加密認證；
3.綁定：加密認證通過後，利用STK等信息生成LTK（長期密碼），把LTK保存下來，用於下次連接時做加密認證，不需要再次配對就可以加密鏈路，這就是綁定了；
六、補充
1.此實驗用到BTOOL作爲主機，才能知道加密後的通訊數據，因爲加密後，空中抓包是密文，看不到數據，APP也看不到數據，所以只能用BTOOL；
2.上述空中抓包看不到密文是因爲版本是2.16.3的，現在官方最新版本2.18.1可以看到密文解析後的明文http://www.ti.com.cn/tool/cn/packet-sniffer#Technical
3.關於BTOOL的配對與綁定的操作，請參考文檔CC2541 Evaluation Module Kit 的4.6章節
