Предварительное связывание Bluetooth LE

Статья
01/10/2024

Windows 10 поддерживает автоматическое связывание периферийных устройств LE Bluetooth с одним компьютером, после того как все устройства были подготовлены и включены во время производственного процесса. Пользователи не должны хранить устройства LE в паре и подключены после того, как хост-компьютер и пакетные устройства предоставляют питание в первый раз. Эти периферийные устройства по-прежнему могут использоваться как обычные устройства Bluetooth и поддерживать полную функциональность при выходе из диапазона хост-компьютера. Однако если периферийные устройства неоплачиваются и находятся в пределах диапазона хост-компьютера, они автоматически будут повторно подключаться и подключаться.

Когда периферийное устройство LE, поддерживающее эту функцию, впервые предоставляется питание, оно отправляет собственные данные, определенные корпорацией Майкрософт, в ненаправленном объявлении, доступном для подключения. Эта реклама затем берется на хост-пк. Если устройство находится в диапазоне, а его объявление соответствует шаблону, предварительно подготовленному на хост-компьютере во время производства, то устройство сопряжено. Это осуществляется через связывание вне полосы, которое использует отдельный секретный ключ OOB, который также был предварительно подготовлен. Расстояние от хост-компьютера, в котором периферийная пара может определяться другим предварительно подготовленным минимальным значением RSSI, представленным в dB, поэтому диапазоны могут отличаться. Все предварительно подготовленные данные должны храниться в UEFI, чтобы сохранить эту функцию при чистых установках и восстановлении системы.

Если пакетное устройство неоплачено в диапазоне, определенном значением RSSI, устройство Bluetooth автоматически повторно связывается с Windows. Пользователи должны оставить диапазон хост-компьютера, чтобы иметь возможность связать свое устройство с другими компьютерами с поддержкой Bluetooth.

Изготовители оборудования должны самостоятельно определять, как производить эти устройства. Они также должны гарантировать безопасность и что все они будут находиться в одном ящике при доставке клиентам.

Требования к функциям

ПК

Юбилейное обновление Windows 10 Anniversary Update
Сохраненные переменные UEFI
Определяемые корпорацией Майкрософт команды Bluetooth HCI для оптимизированной работы батареи.

Периферийное устройство

Bluetooth LE
Хранение идентификатора устройства (хэшированного из адреса Bluetooth) и значения TK
Настраиваемое объявление (определено ниже)

Pre-pairing flow

UEFI на хост-компьютере

Эта функция зависит от хранения сведений, помогающих процессу связывания в UEFI. Эта функция позволяет сохранить эту функцию в системном восстановлении и очистке установок. После определения переменных UEFI они должны быть заблокированы только для чтения.

Для каждого устройства, поддерживающего автоматическое связывание, главный компьютер должен программировать следующие сведения OOB в NVRAM:

Порог RSSI: определяет порог расстояния в dB, если периферийные устройства находятся вне диапазона хост-компьютера.
- Установка как минимальная сила сигнала перед связыванием
- Изготовитель оборудования должен определить соответствующее пороговое значение
DeviceID: уникально идентифицирует вспомогательное устройство и должно иметь длину 8 байт, чтобы избежать конфликтов устройств.
- Должен быть таким уникальным, как Bluetooth Mac Address
- Не связан с профилем идентификатора устройства. Используется только для представления уникальных периферийных устройств.
- Ключ OOB: значение 16 байтов SMP TK совместно используется между хост-компьютером и устройством BTH LE.
  
  Примечание.
  
  Если идентификатор устройства не является уникальным для каждого устройства или по крайней мере для каждого пакета, будут конфликты, если несколько устройств находятся в диапазоне друг от друга. Периферийные устройства связаны с непреднамеренным компьютером.

Представление псевдокода сведений OOB

const unsigned long BTH_LE_DEVICE_ID_SIZE = 8;
#pragma pack(push,1)
typedef struct
{
    CHAR  RssiThreshold;
    UCHAR DeviceId[BTHLE_PREPAIRING_DEVICE_ID_SIZE];
    UCHAR SmpTK[16]; // TK Max Size
} BTHLE_PREPAIRING_ENTRY;
#pragma pack(pop)

Определение интерфейса NVRAM общедоступного UEFI

static const LPWSTR BTH_LE_PREPAIRING_NVRAM_VAR_NAME = L"BluetoothPairingInfo";
static const LPWSTR BTH_LE_PREPAIRING_NVRAM_VAR_GUID = L"{3C901928-0243-4778-8ADC-BC2D3C6E6B0E}";

Макет рекламы периферийных устройств

Тип раздела [1 байт]	Производитель [2 байта]	MsftSectionType [4 байт]	Идентификатор устройства [8 байт]
0xff (конкретный поставщик)	0x0006 (MSFT)	0x00000004 (предоплаченная подготовка)	идентификатор устройства

Проблемы безопасности

Во время производства

Существует потенциал для атак "Человек в середине", если данные подготовки получены. Защита данных выполняется до изготовителя оборудования.

После приобретения устройства клиентом

Значения, хранящиеся в UEFI, можно считывать, а затем спуфинировать на другом устройстве. Это может предоставить доступ к системе злоумышленником. Чтобы устранить эту проблему, мы также создали политику MDM Bluetooth/AllowPrepairing. Эта политика позволит корпоративным и профессиональным развертываниям отключить эту функцию.

Поделиться через