CCC数字钥匙设计【BLE】 --通过BLE/UWB进行车主配对
1、BLE车主配对总体说明
车主配对可以通过车内NFC进行，若支持UWB测距，也可能通过BLE/UWB进行，本文主要介绍通过BLE/UWB进行车主配对的流程。
如果车辆或手机不支持UWB安全测距，则应通过NFC进行车主配对。
如果车辆和手机均支持UWB安全测距，则可通过NFC或BLE进行车主配对。
车主配对可以通过车辆启动的Owner Pairing Connection Establishment自动触发（如CCC规范章节19.2.1），也可以通过用户进入车辆的系统菜单并手动触发车主配对。
在任何一种情况下，在启动车主配对之前，车辆都要确保满足其所有策略，相关策略可能如下：
1、 物理钥匙在车内
2、 车辆无已经匹配的手机
3、 Digital Key功能已开启
采用BLE进行车主配对与采用NFC进行车主配对流程基本相似。只有一些微小的修改，具体详见CCC图19-16。
但Phase 2、Phase 3和Phase 4的NFC相关流程(NFC polling和链路建立、NFC链路teardown、NFC复位等)不适用于BLE上的车主配对。
不支持UWB安全测距的车辆不允许通过蓝牙进行车主配对，且不能广播Owner Pairing Advertisement
2、BLE车主配对总体流程
BLE车主配对过程，可以细分为如下流程：
1) Owner Pairing Phase0：准备阶段；
2) Bluetooth LE Link Layer Connection Establishment，详见CCC图19-1；
3) BLE Owner Pairing GATT flow，详见CCC图19-2；
4) 手机发送“Request_Owner_Pairing” SubEvent notification来启动车主配对。
5) Phase2：SPAKE2+ Flow、Certificate Exchange；
6) 车辆发送“BLE_pairing_ready” SubEvent通知手机（表明车辆已准备好BLE配对）；
7) Bluetooth LE Pairing & Encryption Setup Procedure，详见CCC图19-3；
8) 手机发送“Request_standard_transaction” SubEvent 通知车辆进行标准交互；
9) URSK Derivation Flow（URSK创建流程），详见CCC图19-21；
10) Capability Exchange，详见CCC图19-18；
11) Time Sync；
12) Secure Ranging Setup Flow，详见CCC图19-23；
13) 通过定位算法，检测到有效钥匙在车内；
14) 手机发送“Request_standard_transaction” SubEvent 通知车辆进行标准交互；
15) Phase3；
16) 车辆发送“Deselect_SE” SubEvent 通知手机取消选择Digital Key applet；
17) Phase4;
18) 车辆发送“Deselect_SE” SubEvent 通知手机取消选择Digital Key applet
具体梳理如下图：
下面对每个步骤展开描述。
2.1 Owner Pairing Phase0：Preparation
与采用NFC车主配对的流程基本一致，可参见之前文档《CCC数字钥匙设计【NFC】 --车主配对流程介绍》
2.2 BLE Link Layer Connection Establishment
1) 车端蓝牙模块通过步骤11&15发送携带CCC_DK_UUID的广播信息；
2) 步骤1，5，6，9，10：车辆端LL层处于广播状态，且设置为接受所有的连接请求。CCC规范要求广播信息配置如下：
3) 步骤2：手机端开启被动扫描passive scanning；
4) 步骤3，4，7，8：手机端 LL层处于扫描状态，且设置为接受所有的广播；
5) 一旦Device LL接收到广播报文，则转发到Device Host。(如上图box A).
6) 步骤12：若有检测到CCC_DK_UUID，则通知用户；
7) 步骤13：若用户接受车主配对请求，则用户提供Pairing password给手机Device Host。
8) 之后Device LL则进入intiating状态。
9) Device LL一旦接收到Vehicle LL相同的广播报文，则如步骤16发起连接请求。
至此，手机与车辆已建立了BLE蓝牙LL层连接。
2.3 BLE Owner Pairing GATT Flow
1) 步骤1：手机启动服务发现，且手机Host作为GATT Client
2) 步骤2：车端返回DK服务。车端Host作为GATT Server
3) 手机启动服务发现，获取车端的DK Service和DK Service UUID_SPSM，并建立L2CAP连接。
4) 关于如何建立LL2CAP连接，可详见蓝牙协议栈Volume 3 Part A。
该步骤主要完成了BLE的GATT协议层的服务发现相关内容。
2.4 手机发送“Request_Owner_Pairing” SubEvent来启动车主配对
该步骤，手机通过BLE发送“Request_Owner_Pairing” SubEvent来启动车主配对。具体如下：
2.4.1 DK Message Format
CCC规定通过DK Message Format格式来发送数据，采用DK Event Notification的Message Type，如下图，具体也可详见CCC规范19.3章节。
上面三表可以梳理为下图：
2.4.2 DK Event Notification
另外，在CCC规范章节19.3.8 DK Event Notification有详细描述该命令的数据结构。
上面四表可以梳理为下图：
2.5 Phase2：SPAKE2+ Flow、Certificate Exchange
流程与采用NFC车主配对的Phase2部分相似，可参见之前文档《CCC数字钥匙设计【NFC】 --通过NFC进行车主配对Phase2》。
2.6 车端发送“BLE_Pairing_Ready” SubEvent反馈已准备好车主配对
车端发送“BLE_Pairing_Ready”通知手机，已准备好车主配对。细节可参考上面2.4章节。
2.7 BLE Secure OOB Pairing Preparation
详见CCC规范19.5.1的Figure 19-17: Bluetooth 1 LE Secure OOB Pairing Prep.
2.8 BLE Pairing and Encryption Setup
该步骤为BLE的配对绑定过程。下面大概讲下BLE连接/配对/绑定的区别：
1)连接：通讯的基础，通讯数据为明文，此时蓝牙双方已经能进行通信交互；
2)配对：配对后，则通讯数据经过加密的密文，提高蓝牙链路传输的安全性。
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；
2.9 手机发送“Request_Standard_Transaction” SubEvent来启动标准交互
手机发送“Request_Standard_Transaction” SubEvent，车辆收到后，启动标准交互流程。暂不展开详细描述。
2.10 UWB测距流程
步骤9-12：主要进行了UWB测距，主要涉及如下流程：
1) URSK Drivation Flow，详见之前文档《CCC数字钥匙设计【BLE】--URSK管理》
2) Capability Exchange，用来交互手机与车辆之间的DK Protocol Version, UWB Configuration Identifier, PulseShape Combinations等信息。交互流程如下图：
3) Time Sync，详见之前文档《汽车数字钥匙设计05：UWB测距之蓝牙时间同步》
4) Secure Ranging Setup Flow：详见之前文档《CCC数字钥匙设计【BLE】 --建立安全测距》
2.11 手机定位
根据前面UWB各锚点UWB的距离值，通过定位算法，对手机进行定位。若检测到有效钥匙在车内，则满足要求，流程继续。
2.12 手机发送“Request_Standard_Transaction” SubEvent来启动标准交互
手机发送“Request_Standard_Transaction” SubEvent，车辆收到后，启动标准交互流程。与本流程中的步骤8相同，暂不展开详细描述。
2.13 Owner Pairing Phase3：Tracking Key Request
与采用NFC车主配对的流程基本一致。可参见之前文档《CCC数字钥匙设计【NFC】--通过NFC进行车主配对Phase3》
2.14 车端发送“Deselect_SE” SubEvent，请求手机取消Digital Key applet
2.15 Owner Pairing Phase4：收尾阶段，与KTS交互
与采用NFC车主配对的流程基本一致。可参见之前文档《CCC数字钥匙设计【NFC】 --通过NFC进行车主配对Phase4》
2.16 车端发送“Deselect_SE” SubEvent，请求手机取消Digital Key applet
3、Command Complete SubEvent命令说明
在通过BLE进行车主配对过程中，用到如下Command Complete SubEvent，具体可详见CCC规范 Table19-73。
3.1Request_owner_pairing
3.2BLE_pairing_ready
3.3Request_standard_transaction
3.4Deselect_SE
4、总结
1) 如果车辆或手机不支持UWB安全测距，则应通过NFC进行车主配对。
2) 如果车辆和手机均支持UWB安全测距，则可通过NFC或BLE进行车主配对。
3) 通过NFC配对和通过BLE配对的流程基本相似，主要差异点如下：
a. 在NFC的Phase2之前增加了BLE连接的建立 ；
b. 在NFC的Phase3之前增加了BLE的配对绑定过程、UWB的测距、手机定位算法（检测到手机在车内）
总结差异如下表：
