蓝牙-Mac地址

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在 BR/EDR 设备中,其地址是一个 48bits 的数字,称作“48-bit universal LAN MAC addresses” (和电
脑的 MAC 地址一样)。正常情况下,该地址需要向 IEEE 申请(其实是购买)。企业交钱, IEEE 保证地址的唯
一性,皆大欢喜。

当然,这种地址分配方式,在 BLE 中也保留下来了,就是 Public Device Address。

  1. Public Device Address
    Public Device Address 由 24-bit 的 company_id 和 24-bit 的 company_assigned 组成,具体可参考蓝牙
    Spec 中相关的说明。
    但是,在 BLE 时代,只有 Public Device Address 还不够,有如下原因:
  • 1) Public Device Address 需要向 IEEE 购买。虽然不贵,但在 BLE 时代,相比 BLE IC 的成本,还是不
    小的一笔开销。

  • 2) Public Device Address 的申请与管理是相当繁琐、复杂的一件事情,再加上 BLE 设备的数量众多(和
    传统蓝牙设备不是一个数量级的),导致维护成本增大。

  • 3)安全因素。 BLE 很大一部分的应用场景是广播通信,这意味着只要知道设备的地址,就可以获取所有
    的信息,这是不安全的。因此固定的设备地址,加大了信息泄漏的风险。

  • 为了解决上述问题, BLE 协议新增了一种地址: Random Device Address,即设备地址不是固定分配
    的,而是在设备设备启动后随机生成的。根据不同的目的, Random Device Address 分为 Static Device Address
    和 Private Device Address 两类。

  1. Static Device Address
    Static Device Address 是设备在上电时随机生成的地址
    特征:
    1)最高两个 bit 为“11”。
    2)剩余的 46bits 是一个随机数,不能全部为 0,也不能全部为 1。
    3)在一个上电周期内保持不变。
    4)下一次上电的时候可以改变。但不是强制的,因此也可以保持不变。如果改变,上次保存的连接等信息,
    将不再有效。
  2. Non-resolvable private address
    Non-resolvable private address 和 Static Device Address 类似,不同之处在于, Non-resolvable private
    address 会定时更新。更新的周期称是由 GAP 规定的,称作 T_GAP(private_addr_int) ,建议值是 15 分钟
    特征:
    1)最高两个 bit 为“00”。
    2) 剩余的 46bits 是一个随机数,不能全部为 0,也不能全部为 1。
    3)以 T_GAP(private_addr_int)为周期,定时更新。
    注 1: Non-resolvable private address 有点奇怪,其应用场景并不是很清晰。地址变来变去的,确实是迷
    惑了敌人,但自己人不也一样被迷惑了吗?因此,实际产品中,该地址类型并不常用。
  3. Resolvable private address
    Resolvable private address 比较有用,它通过一个随机数和一个称作 identity resolving key (IRK) 的密码
    生成,因此只能被拥有相同 IRK 的设备扫描到,可以防止被未知设备扫描和追踪。
    特征:
    1)由两部分组成:
    高位 24bits 是随机数部分,其中最高两个 bit 为“10”,用于标识地址类型;
    低位 24bits 是随机数和 IRK 经过 hash 运算得到的 hash 值,运算的公式为 hash = ah(IRK, prand)。
    2)当对端 BLE 设备扫描到该类型的蓝牙地址后,会使用保存在本机的 IRK,和该地址中的 prand,进行
    同样的 hash 运算,并将运算结果和地址中的 hash 字段比较,相同的时候,才进行后续的操作。这个过程称作
    resolve(解析),这也是 Non-resolvable private address/Resolvable private address 命名的由来。
    3)以 T_GAP(private_addr_int)为周期,定时更新。哪怕在广播、扫描、已连接等过程中,也可能改变。
    4) Resolvable private address 不能单独使用,因此需要使用该类型的地址的话,设备要同时具备 Public
    Device Address 或者 Static Device Address 中的一种。

参考网址: http://www.wowotech.net/bluetooth/ble_address_type.html(蓝牙协议分析(6)_BLE 地址类型)

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