蓝牙加密（AES-CCM）

目录

AES-CCM

CCM规范加密过程

CCM规范解密认证过程

formatting函数

counter generation函数

蓝牙AES-CCM加密流程

参考文献

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AES-CCM

Advanced Encryption Standard-Counter with Cipher Block Chaining-Message Authentication Code

自蓝牙4.1起蓝牙的加密算法开始采用AES-CCM对基带数据进行加密。

AES-CCM使用CBC-MAC(Cipher Block Chaining-Message Authentication Code)消息认证算法和Counter(CTR)加密模式实现。

CBC-MAC：提供数据完整性认证。

CTR：提供数据加密。

 CBC-MAC和CBC有以下区别：

1：CBC使用需要使用到初始化向量IV，CBC-MAC没有使用IV

2：CBC所有的中间值Yi都会作为密文的一部分，CBC-MAC只是输出最终的tag Yr

CCM不支持部分处理和流处理，包含2个过程：generation-encryption 和 decryption-verification

CCM规范加密过程

前提条件：

块加密算法

密钥K

counter generation函数

formatting函数

MAC的长度Tlen

输入参数：

nonce N

长度为Plen的有效负载P

关联数据（ associated data） A

输出：

密文C

步骤和流程示意：

CCM规范解密认证过程

前提条件：

块加密算法

密钥K

counter generation函数

formatting函数

MAC的长度Tlen

输入参数：

nonce N

长度为Clen的密位C

关联数据（ associated data） A

输出：

负载P（明文）或者无效

流程及示意图：

formatting函数

作用是将输入参数(N, A, P)格式化为块序列B0,B1,...,Br。

N：nonce

A：associated data A

P：需要加密的明文

CCM规范Flags的格式如下：

 t：MAC的字节数

q：payload的字节数

CCM规范B0的格式如下：

B0：nonce

B1：associated data A

Bn+1：验证payload的数据

counter generation函数

Ctri的格式：

Ctri的Flags格式：

蓝牙AES-CCM加密流程

MAC：在蓝牙Core spec中称为Message Integrity Check (MIC)，避免和媒体控制的相关术语冲突

Nonce：长度为13个字节，有2种格式。

payload counter format：用于ACL数据包，在加密开始或恢复后每个方向的加密包从0开始。

clock format：用于SCO数据包。

IV：8个字节长，加密开始时IV值来自于加密前最后一次执行h5的ACO输出，在加密前可能会发生多个设备的认证，仅使用最后一个设备的ACO输出。

Associated data A：数据的packet header和payload header。

参考文献

NIST 800-38C