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实现BLE PIN码配对原理_ble配对显示pin码
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目录
1）IO Capability：IO能力，决定了双方设备根据相应的配对特性找到合适的连接方法（例：手表显示PIN码，手机输入PIN码 手表IO=DispayOnly ）
2）OOB：带外设备，使用外部通信手段来交换配对过程中使用的一些信息。
①Bonding Flags：是否需要配对之后储存一个长期的LTK，这样之后的每次连接就不需要重新配对了（legacy和SC都有效）
②MITM：决定阶段二是否使用IO Capabilitites（参考章节:2.3.5.1）
③SC：决定阶段二的配对方法。置1是支持LE Secure Connections的配对方式，双方都支持则使用SC，否则使用legacy
④kerpress：仅在Passkey输入协议中使用，在其他协议中被忽略。
⑤CT2：在传输时应设置为1，以指示对h7功能的支持。根据core 2.4.2.4 章节，好像是决定了 LE/BR 之间互相通过LTK派生秘钥的过程。
4）Maximum Encryption Key Size：7~16byte，一般都是16byte啦。
5）Initiator Key Distribution：发起者秘钥分发
6）Responder Key Distribution：响应者秘钥分发
一、基本概念
1、配对
 | 在蓝牙核心规范中，有三个主要的架构层:Controller、Host和Application。 在Host层，有一个名为Security Manager (SM)的模块,它定义了配对和密钥分发的方法和协议、相应的安全toolbox，以及定义了配对命令帧格式、帧结构和超时限制的Security Manager协议(SMP) ble的配对其实就是一个加密的过程，目的是提高蓝牙链路传输的安全性，不配对也能连接进行通信。 在ble的配对中根据蓝牙版本又分为 legacy pairing 和 secure Connections 。 ble是蓝牙4.0及之后版本才有的功能，而在4.2蓝牙规范中，升级了LE的配对； 所以区分如下： v4.0/4.1： LE legacy pairing v4.2及以上：LE Secure Connections note：高版本也是可以支持 legacy pairing 一般来说，配对有三 个阶段。 阶段1： Pairing Feature Exchange |
|---|
1.1 阶段一：配对特性交换
配对请求包格式如下：
1）IO Capability：IO能力，决定了双方设备根据相应的配对特性找到合适的连接方法（例：手表显示PIN码，手机输入PIN码 手表IO=DispayOnly ）
 | note:没有一种配对算法可以使用 IO(Yes/No + No), 所以规定此项也是 NoInputNoOutput |
|---|---|
 |  |
2）OOB：带外设备，使用外部通信手段来交换配对过程中使用的一些信息。
3）Auth Req
①Bonding Flags：是否需要配对之后储存一个长期的LTK，这样之后的每次连接就不需要重新配对了（legacy和SC都有效）
②MITM：决定阶段二是否使用IO Capabilitites（参考章节:2.3.5.1）
③SC：决定阶段二的配对方法。置1是支持LE Secure Connections的配对方式，双方都支持则使用SC，否则使用legacy
④kerpress：仅在Passkey输入协议中使用，在其他协议中被忽略。
双方设备都设为1时有效，Keypress Notification。
⑤CT2：在传输时应设置为1，以指示对h7功能的支持。根据core 2.4.2.4 章节，好像是决定了 LE/BR 之间互相通过LTK派生秘钥的过程。
⑥RFU：Reserved，没有使用
4）Maximum Encryption Key Size：7~16byte，一般都是16byte啦。
该值定义了设备的最大加密密钥大小(以字节为单位)可以支持。最大的密钥大小应该在7到16字节的范围内。
5）Initiator Key Distribution：发起者秘钥分发
6）Responder Key Distribution：响应者秘钥分发
1.2 阶段二：密钥的生成
阶段一的特性交换（sdk参数配置）决定了阶段二的配对方式，也就是使用哪个密钥生成方式；
密钥生成方式如下：
- Just Works
- Passkey
- OOB
- Numeric Comparison（SC配对特有的新方法）
涉及特性：OOB，MITM，IO Capability，SC
先看双方OOB, 再看MITM, 再核对 IO Capability，SC配置参数；就知道使用哪种密钥生成方式了
1.3 阶段三：密钥的分发
配对和绑定区别:
1)连接：通讯的基础，通讯数据为明文；
2)配对：配对仅仅是为了在连接的基础上加密(通讯数据经过加密为密文)，提高蓝牙链路传输的安全性。不配对也能连接进行通信。
3)绑定：绑定是配对发起时的一个可选配置。把配对信息记录下来， 下次不用配对自动进入加密的连接；所以没在bonding列表里的设备不影响连接，照连不误
二、手表实际应用
1、nordic平台实现手表显示PIN码，手机输入PIN码方式
1）配置手表配对特性
参数配置函数：
ret_code_t pm_sec_params_set(ble_gap_sec_params_t * p_sec_params)；
2）触发配对
方法一：
方法二：
添加HID服务，大部分手机都会触发加密；可能会有兼容性问题
方法三：
APP主动发起加密（理论可行，未验证）
方法四：
手表主动发起，但是会因为这个request命令，手机会先弹一次配对，再弹一次输入PIN码（附视频）
