作者：藍牙亞太區技術項目經理任凱

 

《藍牙配對第一篇：配對特性交換》談到了低功耗（Low Energy，簡稱LE）的藍牙配對特性交換。配對特性交換讓連接的發起設備和響應設備雙方都能夠獲悉彼此的配對特性。

 

可啟用的配對特性有：

·        OOB(Out-of-Band)數據標志位

·        MITM(Man-in-the-Middle)標志位

·        SC—低功耗安全連接(LE Secure Connection)標志位

·        IO Cap—IO功能

 

*請閱讀藍牙技術聯盟微信公眾號3月25日歷史文章《藍牙配對第一篇：配對特性交換》，了解以上特性。

 

完成特性交換之后，雙方設備就可以選擇下一階段所用的密鑰生成方法了。下方列表中是低功耗傳統配對(Legacy Pairing)和低功耗安全連接 (LE Secure Connection)的密鑰生成方法。

 

低功耗傳統配對：

·        直接連接（Just Works）

·        萬能鑰匙（Passkey Entry）

·        帶外數據（Out-of-Band，簡稱OOB）

 

低功耗安全連接，除了以上三種方法以外，還增添了一種新方法：

·        數值比較（Numeric Comparison）

 

操作流程（Workflow）

下面介紹一下選用設備的密鑰生成操作流程：

 

第1步：查看配對特性交換框架中的安全連接位。如果雙方的安全連接位都等于1，則采用低功耗安全連接，并進入第2步。否則采用低功耗傳統配對，并進入第3步。

 

第2步：當選用低功耗安全連接時，發起設備和響應設備應遵循如下矩陣選擇配對方法：

 

		發起設備
		OOB已設置	OOB未設置	MITM已設置	MITM未設置
響應設備	OOB已設置	使用OOB	使用OOB
	OOB未設置	使用OOB	查看MITM
	MITM已設置			使用IO功能	使用IO功能
	MITM未設置			使用IO功能	采用直接連接

 

·        “使用OOB”意為選擇Out-of-Band

·        “查看MITM”意為忽略“OOB”，查看MITM標識

·        “使用IO功能”，進入第4步，根據雙方設備的IO功能選擇密鑰生成方法

 

第3步：當選用低功耗傳統配對(Legacy Pairing)時，發起設備和響應設備應遵循如下矩陣選擇配對方法：

 

		發起設備
		OOB已設置	OOB未設置	MITM已設置	MITM未設置
響應設備	OOB已設置	使用OOB	查看MITM
	OOB未設置	查看MITM	查看MITM
	MITM已設置			使用IO功能	使用IO功能
	MITM未設置			使用IO功能	采用直接連接

 

·        “使用OOB”意為選擇Out-of-Band

·        “查看MITM”意為忽略“OOB”，查看MITM標識

·        “使用IO功能”，進入第4步，根據雙方設備的IO功能選擇密鑰生成方法

 

第4步：以下是IO功能和密鑰生成方法的映射。根據下面這張圖表，發起設備和響應設備雙方就能根據他們的配對特性找到適合的連接方法。

 

	發起設備
響應設備	僅有顯示屏	顯示是或否	僅有鍵盤	無輸入 無輸出	鍵盤和顯示屏
僅有顯示屏	直接連接 未經驗證	直接連接 未經驗證	密鑰輸入：響應設備顯示，發起設備輸入 通過驗證	直接連接 未經驗證	密鑰輸入：響應設備顯示，發起設備輸入 通過驗證
顯示是或否	直接連接 未經驗證	直接連接（低功耗傳統配對） 未經驗證	密鑰輸入：響應設備顯示，發起設備輸入 通過驗證	直接連接 未經驗證	密鑰輸入（低功耗傳統配對）：響應設備顯示，發起設備輸入 通過驗證
		數值比較（低功耗安全連接） 通過驗證			數值比較（低功耗安全連接） 通過驗證
僅有鍵盤	密鑰輸入：發起設備顯示，響應設備輸入 通過驗證	密鑰輸入：發起設備顯示，響應設備輸入 通過驗證	密鑰輸入：發起設備和響應設備輸入 通過驗證	直接連接 未經驗證	密鑰輸入：發起設備顯示，響應設備輸入 通過驗證
無輸入 無輸出	直接連接 未經驗證	直接連接 未經驗證	直接連接 未經驗證	直接連接 未經驗證	直接連接 未經驗證
鍵盤和顯示屏	密鑰輸入：發起設備顯示，響應設備輸入 通過驗證	密鑰輸入（低功耗傳統配對）：發起設備顯示，響應設備輸入 通過驗證	密鑰輸入：響應設備顯示，發起設備輸入 通過驗證	直接連接 未經驗證	密鑰輸入（低功耗傳統配對）：發起設備顯示，響應設備輸入 通過驗證
		數值比較（低功耗安全連接） 通過驗證			數值比較（低功耗安全連接） 通過驗證

 

隨后，發起設備和響應設備就能獲悉密鑰生成階段將要應用的方法了。后續的第三篇文章將繼續介紹如何通過使用密鑰輸入（Passkey Entry），在低功耗傳統配對中生成匹配密鑰。

 

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