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我正在研究蓝牙低功耗(BLE)协议(v4.2),特别是它的安全功能.我试图理解移动应用程序和BLE设备之间传输的数据加密是如何工作的.
官方文档(v4.2)规定了加密数据,验证设备,生成加密和配对阶段使用的密钥等方法.
首先怀疑(我想确定已经理解了一些概念):所有这些功能都是在主机级实现的,所以如果我想加密在App(Android)和BLE设备(如健身追踪器)之间传输的数据,我必须在BLE设备上实现(或启用)这些方法吗？通过这种方式,开发人员应该只关心BLE设备上这些功能的实现,因为Android蓝牙堆栈只支持这些功能.我对吗？如果我错了,实现这些功能的正确方法是什么(在移动应用和BLE设备上)？
第二个疑问:为什么有些BLE设备在GATT协议之上实现自己的加密,而不是使用SIG提供的安全功能？
第三个也是最后一个疑问:SIG指定的安全功能是强制性的还是可选的？
正如您所看到的,我有一些疑问,也许有些问题可能是愚蠢的,所以如果有人可以澄清如何在App和BLE设备之间实现安全机制(如加密),以及在哪些级别实现这些功能(操作系统或应用程序级别),我将非常感激.
Emi*_*mil 11
如果使用标准BLE加密,它实际上是控制器上的链接层,用于加密/解密/验证auth标记.但它是主机层(SMP),它定义了两个设备如何配对,绑定和交换密钥.它也是告诉链路层使用交换密钥开始加密的层.在Android和iOS上,它是管理配对和绑定并实现SMP的操作系统.是否使用蓝牙配对/绑定/加密完全取决于设备,并且是可选的.如果它不受支持,它仍然必须支持发送错误代码"不支持配对"
蓝牙标准只有一个"用例".该用例是提供一种用于保护两个设备之间的链路的方法,使得在绑定之后,没有人应该能够模仿设备或能够操纵或解密流量.正如您现在所说的那样,"LE Legacy Pairing"是蓝牙v4.1中唯一指定的配对方法,如果攻击者在配对期间嗅探流量("Just works"和"MITM"),则会有一些漏洞使其不安全/ passkey条目",但不是OOB).然而,蓝牙v4.2定义的新"LE安全连接"使用Diffie Hellman使其更安全.
尽管蓝牙配对本身提供了安全性,但如果需要良好的安全性,Android API和iOS API中的一些缺陷对于应用程序开发人员来说仍然不够.值得注意的是,iOS不提供任何API来检测给定设备是否实际绑定或链接是否已加密.然而,它在配对开始时向用户显示弹出窗口,但应用程序对该配对一无所知.因此,从iOS应用程序的角度来看,您不知道:
Android有点好.应用程序至少可以知道设备是否已绑定(但不是其他三个).还有一个API"createBond"来启动绑定过程.Windows API在这里要好得多,因为您可以在执行GATT操作时强制执行加密链接.
任何这些原因都可能足以让开发人员在GATT之上从头开始实施安全性.特别是一个常见的用例是开发人员希望用例"使用PIN或密码登录到外围设备".蓝牙标准不以任何方式支持该用例(并且不使用"MITM受保护的静态密钥配对"不起作用,因为该协议按设计在一次或几次尝试后显示密钥).
无论如何,如果您使用自己的硬件开发自己的外设并希望使用蓝牙标准的配对/绑定/加密,那么BLE芯片制造商的SDK通常已经实现了这一点.但是,您仍需要正确设置才能使其正常工作.通常,您只需要配置一些参数(例如,如果您有显示器或用户可以输入密码),然后其余部分由SDK自动在内部处理.
更新:
对于Android源代码,可以发现https://android.googlesource.com/platform/system/bt/,https://android.googlesource.com/platform/packages/apps/Bluetooth/和https://开头的Android. googlesource.com/platform/frameworks/base/+/master/core/java/android/bluetooth.