配對是藍(lán)牙設(shè)備間身份認(rèn)證的一個(gè)過程，只有成功配對的兩個(gè)設(shè)備才能連接并進(jìn)行數(shù)據(jù)交互，所以配對是藍(lán)牙操作中必不可少的流程。
在《藍(lán)牙配對協(xié)議分析一 》和《藍(lán)牙配對協(xié)議分析二 》中已經(jīng)簡單介紹了配對的相關(guān)協(xié)議知識，還不清楚的同學(xué)可以先查看下這兩篇文章，回來再閱讀本篇分享可以更加地得心應(yīng)手。
藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)配對流程：
- PIN碼配對：藍(lán)牙2.0及以前版本使用的流程
- SSP簡單安全配對：藍(lán)牙2.1及之后版本新增的流程
因?yàn)镾SP相較于PIN碼配對具有更高的安全性、更方便的操作性等優(yōu)點(diǎn)，所以PIN碼配對方式已經(jīng)退出歷史舞臺，當(dāng)前市面上的藍(lán)牙設(shè)備基本上都是采用SSP配對方式。
SSP安全簡單配對在主要應(yīng)用場景中也有如下三種模型：
- Numeric Comparison：數(shù)字比較模型，連接的兩個(gè)設(shè)備都具有輸入、輸出能力。比如手機(jī)、車機(jī)、平板、個(gè)人電腦等設(shè)備間配對連接。
- Passkey Entry：密碼輸入模型，連接是兩個(gè)設(shè)備中有一個(gè)設(shè)備只具有輸入能力，另一個(gè)設(shè)備具有輸出能力。比如手機(jī)和鍵盤配對連接，只有鍵盤正確輸入手機(jī)上顯示的數(shù)字才能配對成功。
- Just Works：直接工作模型，類似 Numeric Comparison，這里一起放到數(shù)字比較模型中講解。
結(jié)合以上三種SSP配對模型，Passkey Entry 密碼輸入模型無法做到自動配對，可以有效防止MITM攻擊。Numeric Comparison 數(shù)字比較模型卻可以實(shí)現(xiàn)藍(lán)牙自動配對目標(biāo)，以下內(nèi)容都是以 Numeric Comparison 配對模型進(jìn)行分享。
參照《藍(lán)牙配對協(xié)議分析二 》中Step 7: Authentication——Numeric Comparison 可知當(dāng)兩個(gè)設(shè)備都具有輸入、輸出功能時(shí)，或者其中一個(gè)設(shè)備沒有輸入或輸出功能，則將執(zhí)行數(shù)字比較步驟。如果一個(gè)或兩個(gè)設(shè)備沒有輸出功能，則使用相同的協(xié)議，但是協(xié)議棧Host將跳過要求用戶確認(rèn)的環(huán)節(jié)，這就是Just Works模型。數(shù)字比較模型的交互流程圖如下：
所以自動配對的實(shí)現(xiàn)可以在用戶確認(rèn)數(shù)字這塊，程序默認(rèn)直接接受配對，達(dá)到讓用戶無感實(shí)現(xiàn)自動配對的目標(biāo)。
實(shí)現(xiàn)方案：有多種方案，只要在協(xié)議棧bluedroid接收到User Confirmation Request的HCI請求命令處理上報(bào)流程中都可以添加自動接受配對的邏輯，為了最大程度上符合一般的流程設(shè)計(jì)，建議放到應(yīng)用層中模擬用戶確認(rèn)接受配對的動作進(jìn)行處理。即應(yīng)用監(jiān)聽到系統(tǒng)廣播BluetoothDevice.ACTION_PAIRING_REQUEST后，直接調(diào)用接口 BluetoothDevice .setPairingConfirmation(true) 。
藍(lán)牙自動配對雖然實(shí)現(xiàn)了，但是配對漏洞攻擊也隨之而來。因?yàn)椴恍枰脩舻膮⑴c，本端實(shí)現(xiàn)的自動配對的主機(jī)都會默認(rèn)接收遠(yuǎn)端藍(lán)牙設(shè)備發(fā)起的配對請求，這就給攻擊者可乘之機(jī)。
藍(lán)牙配對中會對設(shè)備進(jìn)行IO能力的獲取，藍(lán)牙設(shè)備的IO能力總體上大概分為以下這五種：
- DisplayOnly，只有輸出能力
- DisplayYesNo，有輸出、輸入能力，手機(jī)、車機(jī)、個(gè)人電腦
- KeyboardOnly，只有鍵盤
- NoInputNoOutput，即沒輸入、也沒輸出能力，耳機(jī)、音箱
- KeyboardDisplay，鍵盤輸出能力，帶顯示器的鍵盤
IO能力為KeyboardOnly或Keyboard display的設(shè)備明顯會使用 Passkey Entry 模型進(jìn)行配對，因此另一端設(shè)備必須將passkey展示出來才能在鍵盤上輸入，不適合實(shí)現(xiàn)自動配對功能。
其他三種IO能力的設(shè)備都會采用 Numeric Comparison 模型配對，在這三種設(shè)備間攻擊者就可以利用自動配對的漏洞實(shí)行進(jìn)一步的攻擊。因此自動配對和防止漏洞攻擊不可兼得，望大伙警惕。
那有沒有辦法能讓自動配對和防止漏洞攻擊兼得呢？
方法肯定是有的，實(shí)現(xiàn)自動配對功能的本機(jī)首次配對連接時(shí)只允許本機(jī)發(fā)起的配對連接請求，拒絕其他設(shè)備主動來配對連接本機(jī)，后續(xù)的重連兩端設(shè)備都可以發(fā)起，此方案大大增加本機(jī)的私密性。
感興趣的小伙伴歡迎私信留言一起討論，共同學(xué)習(xí)，一起進(jìn)步！
