藍(lán)牙4.2有兩個獨(dú)立的安全升級：

安全配對

隱私

安全配對

配對是兩個需要交換信息的藍(lán)牙設(shè)備通過一些定義的關(guān)系形式建立連接的過程。在許多情況下，這些信息對于其他在連接交換的射頻數(shù)據(jù)包接收范圍之內(nèi)的其他人而言沒有價值。但是隨著藍(lán)牙從智能手機(jī)生態(tài)系統(tǒng)轉(zhuǎn)移到物聯(lián)網(wǎng)(IoT)，物聯(lián)網(wǎng)中住宅和建筑自動化以及汽車和醫(yī)療/健康應(yīng)用需要進(jìn)行信息傳輸，如果信息被攻擊者攔截或篡改，可能會導(dǎo)致很嚴(yán)重的后果，因此提供安全的連接通過遵守通用的標(biāo)準(zhǔn)確保數(shù)據(jù)的保密性和完整性變得十分重要。這就是藍(lán)牙4.2所帶來的益處。

只要共享密鑰，對兩臺設(shè)備連接中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包進(jìn)行安全加密非常直接。AES-CCM是藍(lán)牙4.2和之前藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)的加密技術(shù)。但是AES-CCM技術(shù)不能為兩臺配對的設(shè)備提供交換密鑰而不被幾米外的被動接收者讀取的方法。藍(lán)牙4.2采用了橢圓曲線DH（ECDH）密鑰協(xié)議，對上述方面做出了大幅改進(jìn)。ECDH是今天密鑰協(xié)議模式中的黃金標(biāo)準(zhǔn)，允許沒有共享信息的兩方建立只有雙方知道的密鑰。觀察交換數(shù)據(jù)包的抓數(shù)據(jù)包軟件將無法“猜出”共享的密鑰。這完全得益于橢圓曲線密碼學(xué)（ECC）的非對稱密鑰屬性，允許雙方都擁有一個公共密鑰和一個私人密鑰。設(shè)備1的私人密鑰和設(shè)備2的公共密鑰加密的數(shù)據(jù)包只能由設(shè)備2使用私人密鑰和設(shè)備1使用公共密鑰才能解密。設(shè)備2的數(shù)據(jù)包只可能來自設(shè)備1，而且不可能被其他人讀取。使用設(shè)備2的私人密鑰和設(shè)備1的公共密鑰從設(shè)備2向設(shè)備1進(jìn)行傳輸采用相同的方法。這仍是匿名交換，不會證明設(shè)備1或2的身份。如果需要，身份信息可以通過設(shè)備1和設(shè)備2交換證書在應(yīng)用級別進(jìn)行添加，根據(jù)公共密鑰確認(rèn)身份。

隱私

為了能與新設(shè)備配對，藍(lán)牙低功耗外圍設(shè)備會有規(guī)律地發(fā)送可連接廣播。如果停止發(fā)送廣播，就永遠(yuǎn)不會再建立新的連接，所以這一活動貫穿設(shè)備的整個使用期。這些廣播包含掃描中央設(shè)備（例如智能手機(jī)）發(fā)起與外圍設(shè)備建立配對過程所需的信息。信息包括可以識別出外圍設(shè)備藍(lán)牙設(shè)備地址（BD地址）。這使得追蹤外圍設(shè)備，記錄其位置變得非常簡單。被動觀察者只需要接聽廣播的外圍設(shè)備，記錄BD地址，將其從許多觀察轉(zhuǎn)發(fā)到接收BD地址的數(shù)據(jù)處理中心。通過這種方式，在組織設(shè)立觀察者的地方都可以搜索到外圍設(shè)備。因?yàn)樵絹碓蕉嗟耐鈬O(shè)備一直被其所有者攜帶，所以不只是外圍設(shè)備，其所有者也被搜索到。對于零售業(yè)，這樣可以幫助分析客戶在商店內(nèi)甚至商店之間流動的情況。這樣收集和使用信息在大多數(shù)情況下是沒有危害的，但是這種追蹤非常簡單意味著許多組織都可以進(jìn)行操作，因?yàn)椴恍枰嗟馁Y源和先進(jìn)的技術(shù)。

藍(lán)牙4.2的隱私改進(jìn)解決了這一問題，解決方案非常簡單：藍(lán)牙4.2外圍設(shè)備定期隨機(jī)選擇新的BD地址進(jìn)行廣播。只有與信任的主機(jī)建立連接后，才顯示外圍設(shè)備的真正BD地址。向追蹤發(fā)送廣播的藍(lán)牙4.2外圍設(shè)備的觀察者將無法在隨機(jī)選擇的地址的基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)真正的BD地址，而且追蹤該地址只能持續(xù)到設(shè)備選擇新地址之前。

總結(jié)

TI的BLE-Stack2.2等藍(lán)牙4.2大幅改善了安全性和隱私性，讓開發(fā)者部署的設(shè)備可以建立安全的連接，不被觀察者攔截或追蹤。

審核編輯：郭婷