传统蓝牙base on pincode配对以及安全简单配对(Secure Simple Pairing)流程介绍

一. 声明

本专栏文章我们会以连载的方式持续更新，本专栏计划更新内容如下：

第一篇:蓝牙综合介绍 ，主要介绍蓝牙的一些概念，产生背景，发展轨迹，市面蓝牙介绍，以及蓝牙开发板介绍。

第二篇:Transport层介绍,主要介绍蓝牙协议栈跟蓝牙芯片之前的硬件传输协议,比如基于UART的H4,H5,BCSP，基于USB的H2等

第三篇:传统蓝牙controller介绍，主要介绍传统蓝牙芯片的介绍，包括射频层（RF），基带层（baseband），链路管理层（LMP）等

第四篇:传统蓝牙host介绍，主要介绍传统蓝牙的协议栈，比如HCI,L2CAP,SDP,RFCOMM,HFP,SPP,HID,AVDTP,AVCTP,A2DP,AVRCP,OBEX,PBAP,MAP等等一系列的协议吧。

第五篇：低功耗蓝牙controller介绍，主要介绍低功耗蓝牙芯片，包括物理层（PHY），链路层（LL）

第六篇：低功耗蓝牙host介绍，低功耗蓝牙协议栈的介绍，包括HCI,L2CAP,ATT,GATT,SM等

第七篇：蓝牙芯片介绍，主要介绍一些蓝牙芯片的初始化流程，基于HCI vendor command的扩展

第八篇：附录，主要介绍以上常用名词的介绍以及一些特殊流程的介绍等。

另外，开发板如下所示，对于想学习蓝牙协议栈的最好人手一套。以便更好的学习蓝牙协议栈，相信我，学完这一套视频你将拥有修改任何协议栈的能力（比如Linux下的bluez，Android下的bluedroid）。

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蓝牙交流扣扣群：970324688

Github代码：https://github.com/sj15712795029/bluetooth_stack

入手开发板：https://item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.1-c-s.w4004-22329603896.18.5aeb41f973iStr&id=622836061708

蓝牙学习目录：https://blog.csdn.net/XiaoXiaoPengBo/article/details/107727900

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二.蓝牙PINCODE配对方式

PINCODE配对方式是最古老的配对方式，就是需要用户属于pincode,实现起来也相当简单

配对过程中的截图如下:

先来看下我录的btsnoop（以被连接为例），然后我们再详细介绍

步骤1）收到PIN code request event(0x16)

参数不用多讲，6byte的蓝牙地址，Wireshark抓包如下

步骤2）发送Pincode Request reply的command（OGF=0x01 OCF=0x0D）,并收到command complete

Command格式如下

参数：

PIN_Code_Length:pincode长度

PIN_Code:pincode

btsnoop交互封包

三.蓝牙SSP配对方式

SSP配对方式就是：Simple Secure Pairng,简单安全配对，就是手机直接弹配对码

先来看下我录的btsnoop（以被连接为例），然后我们再详细介绍

在这个之前会有两个前提条件:

1）Write enable SSP

2）Set Event Mask

下面我们就来讲解下SSP配对芯片跟协议栈交互的流程

1）接受到IO Capability Response event(0x32)

2）接受到IO Capability Request event（0x31）

3）发送IO Capability Request Reply command（OGF=0x01 OCF=0x2B），并接收到command complete with opcode

4）接收到User Confirmation Request event（0x33）

5）发送User Confirmation Request Reply command（OGF=0x01 OCF=0x2C），并接收到command complete with opcode

6）接收到Simple Pairing Complete event（0x36）

下面我们就一一来说明下以上步骤

步骤1）接受到IO Capability Response event(0x32)

事件格式如下：

参数：

BD_ADDR:蓝牙地址

IO_Capability：IO能力

OOB_Data_Present:是否需要OOB data

Authentication_Requirements:是否需要auth

Wireshark抓包如下：

步骤2）接受到IO Capability Request event（0x31）

事件格式如下：

只有一个参数是蓝牙地址，我们来直接看下Wireshark抓包

步骤3）发送IO Capability Request Reply command（OGF=0x01 OCF=0x2B），并接收到command status with opcode

命令格式如下：

参数：

BD_ADDR：蓝牙地址

IO_Capability:IO能力，后面我们会说下具体的配置在不同的手机的表现

OOB_Data_Present:是否需要OOB data

Authentication_Requirements:是否需要Auth

下面我们来看下Wireshark的抓包

Command complete已经说明了很多了，我们也是直接来看Wireshark的抓包

步骤4）接收到User Confirmation Request event（0x33）格式如下：

参数：

BD_ADDR：6 Byte蓝牙地址

Numeric_Value：随机数

Wireshark封包格式如下：

步骤5）发送User Confirmation Request Reply command（OGF=0x01 OCF=0x2C），并接收到command complete with opcode

命令格式如下：

Wireshark抓包如下：

步骤6）接收到Simple Pairing Complete event（0x36）

Event格式如下：

Wireshark抓包如下：

至此：SSP配对完成，下面我们来重点讲下IO_CAP的配置不同在不同的手机表现，配置选项分别有

配置文件在bt_conf.h

我们来测下io_capablity的选线来看看对手机的影响

1）如果我们选择DisplayOnly，我测试了3只手机，分别变现如下：

OPPO A3：一直显示正在配对，不弹任何对话框

Pixel 4: 一直显示正在配对，不弹任何对话框

Iphone X:谈这个对话框

 

2）我们选择DisplayYesNo,我测试了3只手机，分别变现如下：

OPPO A3:

Pixel 4：

Iphone X:

3）我们选择KeyBoardonly,我测试了3只手机，分别表现如下：

OPPO A3:

Pixel 4:

Iphone X:

4）我们选择NoInputNoOutput,我测试了3只手机，分别表现如下：

OPPO A3：一直显示正在配对，不弹任何对话框

Pixel 4:一直显示正在配对，不弹任何对话框

Iphone X:

总结下：

正常来说：

DisplayOnly只是需要显示随机数字就好了

DisplayYesNo让user来决定是否要配对或者不配对

KeyBoardonly让用户通过键盘来输入配对码

NoInputNoOutput啥也不需要显示。

感觉Iphone对user的行为很注重，总是要user去操纵，除了有一种直接要接keyboard外，其他都需要点击，即使你选择不显示或者只显示还是要点击

Pixel做的中规中矩，比较符合SIG spec要求(除了最后一项)。

OPPO A3：感觉有bug啊·，哈哈·，找我去OPPO解掉！！