Bluetooth技術學習筆記 ——GAP之安全（LE）

4-7-8呼吸法：先用舌頭抵住上顎，用瑜伽式呼吸，吸氣4秒，屏氣7秒，呼氣8秒。如此循環3到4次，有驚喜出現。

core_v5.0 vol 3. Part C

LTK：Long Term Key
STK：Short Term Key

目錄

1. LE安全概述
2. 安全模式
3. 鑑權過程
4. 隱私特性

1. LE安全概述

不同的設備、服務以及服務請求有着不同的安全模式和等級需求。LE安全模式分爲LE安全模式1和LE安全模式2。安全模式1的安全等級包括：等級1、等級2，等級3和等級4。安全模式2的安全等級包括等級1和等級2。

LE安全過程爲：鑑權過程、授權過程、數據簽名連接過程。
 

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. 鑑權過程

鑑權過程發起時刻：在連接建立之後，發起或收到服務請求時。
鑑權過程通過使能加密實現。鑑權類型：authenticated pairing 、unauthenticated pairing。

• authenticated pairing：配對過程中，鑑權設置爲“MITM protection”。
• unauthenticated pairing：配對過程中，鑑權設置爲“No MITM protection”。

(1) 響應服務請求
當本地設備收到了服務請求，其行爲見下表：

(2) 發起服務請求
當本地設備發起服務請求，其行爲：

• 本地設備的安全數據庫描述了發起服務請求的安全需求。若不需要加密，則不需要進行加密和配對。
• 若需要加密，LTK無效，需發起配對過程。若配對失敗，則丟棄服務請求。
• 若已配對，但安全祕鑰大小是無效的，則需要發起配對過程。
• 若需要加密，LTK有效，則在發起服務請求前，使能安全。若遠程設備綁定不存在，或連接上了錯誤的設備，則需要在確認遠程設備後，進行重新綁定，執行服務發現和重配遠程設備。
• 若需要authenticated pairing，且已存在unauthenticated pairing，鏈路已被加密，則需執行authenticated pairing的配對過程。
• 若兩個設備處於綁定模式，任何重連都需要本地設備在發起服務請求前，發起加密請求。
• 若本地設備在發起服務請求前未使能加密或其安全需求依賴於錯誤碼，則在收到遠端設備的“Insufficient Authentication”時，不需要發起authenticated pairing。
• 在發起服務請求時，若滿足：①未使能加密；②收到了“Insufficient Authentication”或“Insufficient Encryption”；③ 本地設備存在一個LTK，則需要發起加密過程；若加密失敗或本地設備沒有LTK，則需要發起配對過程。
   

4. DATA SIGNING

數字簽名，略。
 

5.AUTHORIZATION PROCEDURE

略。
 

6.ENCRYPTION PROCEDURE

加密過程，略。
 

7. 隱私特性（Privacy feature）

隱私特性包括兩種模式：設備隱私模式和網絡隱私模式。

• 設備隱私模式：若遠端設備的廣播數據攜帶Identity Address和Private Address，則處於該模式的設備可接收此廣播數據。若對端的GAP服務不支持Resolvable Private Address Only characteristic，則設備只能採用該模式。
• 網絡隱私模式：若遠端設備廣播的identity Address相關IRK已被分發，則處於該模式的設備不接收該廣播消息。

設備支持的隱私類型：基於Host的隱私或基於Host和Controller的隱私。若設備支持基於Controller的隱私，需要滿足以下條件：

• Host可能需要通過添加或刪除設備標識來維護一個可解析地址列表。設備標識包括：對端Identity Address、本地/對端 IRK對。
• 若配對時遠端設備提供了一個全0的identity address，則Host需要選擇一個唯一的身份標識來替代對端提供的全0的identity address。即Host需要確保配置給Controller遠端設備標識的唯一性。

(1) 外圍設備的隱私特性

     若外圍設備處於連接模式，則使用可解析私有地址作爲廣播者的設備地址。
     若外圍設備處於非連接模式，則使用可解析私有地址或不可解析私有地址作爲廣播者的設備地址。

     若已stored bond的設備收到了一個可解析私有地址，Host可執行resolvable private address resolution過程來解析該地址。若解析成功，Host可接收該連接；若解析失敗，Host斷開連接，或攜帶錯誤碼“Authentication failure”，或執行配對過程，或執行鑑權過程。

❤❤ 基於Controller的隱私特性：

• 可使用非直連模式和直連模式。只有當對端設備的Controller支持地址解析時，纔可使用直連模式。
• 若私有地址被Controller解析或生成，則默認爲網絡隱私模式。

❤❤ 基於Host的隱私特性：

• 可使用非直連模式來進行連接。
• 可使用**‘resolvable private address generation過程**或“‘non-resolvable private address generation過程”來生成解析地址。
• Host設置定時器T_GAP(pravited_addr_int)。當該定時器超時時，生成新的可解析私有地址或不可解析私有地址。若邊緣設備不發廣播，可不運行該定時器。

(2) 中心設備的隱私特性
     中心設備使用可解析私有地址作爲發起者的設備地址。
     主動掃描時，中心設備使用可解析私有地址或不可解析私有地址。

     若已stored bond的設備收到了一個可解析私有地址，Host可執行resolvable private address resolution過程來解析該地址。若解析成功，Host可接收該連接；若解析失敗，Host斷開連接，或攜帶錯誤碼“Authentication failure”，或執行配對過程，或執行鑑權過程。

❤❤ 基於Controller的隱私特性：

• 若Controller使能了地址解析，則可使用任何連接過程進行連接。
• 若私有地址被Controller解析或生成，則默認爲網絡隱私模式。

❤❤ 基於Host的隱私特性：

• 基於Host的隱私特性只能使用通用連接過程進行連接。
• Host設置定時器T_GAP(pravited_addr_int)。當該定時器超時時，生成新的可解析私有地址或不可解析私有地址。若中心設備未掃描或處於未連接狀態時，可不運行該定時器。

(3) 廣播者的隱私特性
     廣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，則Host設置定時器T_GAP(pravited_addr_int)。當該定時器超時時，生成新的可解析私有地址或不可解析私有地址。若廣播者不發廣播，可不運行該定時器。

     廣播數據中不攜帶可識別設備的信息，如設備名字，標識。

(4) 觀察者的隱私特性
     主動掃描時，觀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，則Host設置定時器T_GAP(pravited_addr_int)。當該定時器超時時，生成新的可解析私有地址或不可解析私有地址。若觀察者，可不運行該定時器。