蓝牙安全

蓝牙配对过程

配对的最终产物是 link key

LMP 配对（PIN）

 LMP_in_rand
--------------->
 LMP_accepted
<--------------
* Both device generate Kinit = f(PIN, rand, BD_ADDR)
 LMP_comb_key
<--------------->
* Generate Link key

SSP

 IO capability
<-------------------->
 pub key
<-------------------->
 LMP_simple_pairing_confirm
<---------------------
 LMP_simple_pairing_number
<-------------------->

在这个过程中如果有 MITM 中间人攻击，有机会主从切换，声称不支持 SecureConnection，这样就有机会进行变为 auth 的发起者，进行单向认证连接上设备，也就是BIAS attack。

蓝牙认证过程

认证 Authentication 主要目的是确认设备的合法性，都是基于 [Challenge–response][] 的模式，发起方发送一个随机数(chanlenge)，接收方根据特定算法生成密钥给发起方，发起方收到密钥后可以进行认证过程。

可以防范几种攻击：* sniffer 密钥不是明文传输* replay attack 每次随机数不一样* password guess 如果知道特定算法，密码强度不够就可以暴力破解

蓝牙认证主要包括两种模式，密钥就是 link key：* lagacy authentication 单向认证（BIAS 攻击的基础）* secure authentication 双向认证

蓝牙加密过程

encrypt_key = f(link key, rand, BD_ADDR)

加密 Encryption 是对通信过程中的 payload 部分进行，主要有两种模式

lagacy (E0)
AES-CCM

主要流程包括

 LMP_encryption_mode_req
---------------------------->
 LMP_accepted (p2p enc, p2p enc without broadcast, no encrypt)
<---------------------------
 LMP_encrption_key_size_req
---------------------------->
 LMP_accepted(8~128bits)
<---------------------------
 LMP_start_encryption_req
---------------------------->
 LMP_accepted
<---------------------------

由于最后的加密密钥字节数是可以商量的，而大多数蓝牙设备为了兼容性最小字节数是按照标准设置的1个字节，如果第三方知道地址，就有机会通过LMP协商降低加密等级，这样就有机会进行暴力破解，也就是KNOB Attack。