芯耀
与非AI
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一、前言
链路层LL_ENC_REQ和LL_ENC_RSP指令在第一次进行配对的时候，数据结构里面会携带彼此设备的会话密钥分散因子和初始化向量，这两个参数对之后在加解密的时候会进行参与，本篇主要是对LL_ENC_REQ和LL_ENC_RSP做一个总结，并解释为什么这两条指令中的数据会对加解密产生影响。
二、阅读说明
1、泰凌微芯片学习者，前期使用过该芯片。
2、能够知道怎么进行创建工程，下载代码。
3、有一块开发板，板上的芯片可以是8251,8253或者8258。
三、正文
1、使用的SDK使用的sdk和demo为该篇文章描述的“手把手教你：BLE设备如何和手机进行加密配对绑定”；
2、配对第二阶段所处的位置
如上图红色框出来的，这个是配对第二阶段，在第二阶段的时候我们使用的是Just Works方式，见上图红色圈出来的。
3、链接层时序所处的位置
如上图所示，链接层的时序位置处于配对第二阶段的最后面，在主从机计算完了STK的后面。
4、LL_ENC_REQ和LL_ENC_RSP在链接层时序中所处的位置
5、LL_ENC_REQ和LL_ENC_RSP的数据结构5.1、LL_ENC_REQ的数据结构
- LL_ENC_REQ的操作码：0x03Rand：64 bitsEDIV：16 bitsSKDm：主机的会话密钥分散因子IVm：主机的初始化向量
5.2、LL_ENC_RSP的数据结构
- LL_ENC_RSP的操作码：0x04SKDs：从机的会话密钥分散因子IVs：从机的初始化向量
6、组合成会话密钥分散因子（SDK）和初始化向量（IV）
6.1、会话密钥分散因子（SDK）会话密钥分散因子（SKD）：该值由主机的LL_ENC_REQ指令和从机的LL_ENC_RSP指令中的SKDm和SKDs组成，两则合并而成，例如：SKDm和SKDs为：
SKDm (LSO to MSO) :0x13:0x02:0xF1:0xE0:0xDF:0xCE:0xBD:0xAC:SKDs (LSO to MSO) :0x79:0x68:0x57:0x46:0x35:0x24:0x13:0x02:SKD为：
SKD (LSO to MSO):0x13:0x02:0xF1:0xE0:0xDF:0xCE:0xBD:0xAC:0x79:0x68:0x57:0x46:0x35:0x24:0x13:0x02:
备注：该SKD是用于后续生成会话密钥SK的，该SK是用于给AES-CCM使用的。SKD的组成方式为从机的SKDs是最高位，主机的SKDm为低位。
6.2、初始化向量（IV）初始化向量（IV）：该值由主机的LL_ENC_REQ指令和从机的LL_ENC_RSP指令中的IVm和IVs组成，两则合并而成，例如：IVm和IVs为：
IVm (LSO to MSO) :0x24:0xAB:0xDC:0xBAIVs (LSO to MSO) :0xBE:0xBA:0xAF:0xDEIV为：
IV (LSO to MSO) :0x24:0xAB:0xDC:0xBA:0xBE:0xBA:0xAF:0xDE备注：该IV是用于后续的AES-CCM加密使用的，该算法是用于给链路层数据加密用的。IV的组成方式为从机的IVs是最高位，主机的IVm为低位。
7、计算会话密钥（SK）该会话密钥(SK)的作用是给后续的加密算法AES-CCM提供密钥，其中AES-CCM算法是用来给后续的链路层进行加密的。使用算法如下：
上图中的e是AES128算法，其中只要数据key和明文就能得到密文，其中我们要计算会话密钥，那么key使用的是之前第二阶段配对计算得到的STK，铭文（plaintextData）就是第6小节计算出来的会话密钥分散因子SKD:SK = e（STK，SKD）例如：STK = 0x4C68384139F574D836BCF34E9DFB01BF (MSO to LSO)SKD = 0x0213243546576879ACBDCEDFE0F10213 (MSO to LSO)SK = 0x99AD1B5226A37E3E058E3B8E27C2C666 (MSO to LSO)AES128在线计算网址：https://www.toolhelper.cn/SymmetricEncryption/AES
五、结尾
本篇分析了链路层LL_ENC_REQ和LL_ENC_RSP中指令中SDKm，SDKs的作用，并分析了如何生成会话密钥SK，下一篇将讲解下IV的作用我写了一个合集，不依赖 Nordic、泰凌、瑞萨等厂商商用 BLE 协议栈，从无线底层链路层入手，从零手写 BLE 广播扫描逻辑，拆解蓝牙广播包、信道切换、射频调度、广播数据解析完整流程，适合想吃透 BLE 底层、自主开发蓝牙工具、规避商用协议栈授权限制的嵌入式开发者。
