ios - 在 iOS 上通过蓝牙进行类似 TLS 的加密？

Question

所以，这可能是一个非常特殊的情况，但我希望有人能帮助我。

我需要通过蓝牙与外围设备通话。我们还控制其固件的设备。现在的问题是:我们需要确保没有人可以窃听，因为要发送的信息是保密的。这意味着我们需要加密通信。

据我所知，蓝牙 LE 4.2 支持加密，但我们必须能够支持比 6s 更旧的 iPhone。这意味着:没有 BLE 4.2，也没有内置加密。

换句话说:我们需要自己构建加密。外围开发人员和我同意使用 TLS 握手来传达 key 交换，以减少我们可能破坏的东西的数量。

过去几天我一直在寻找解决方案以及如何解决这个问题。然而，这似乎是一个非常具体的案例，没有多少人处理过。我能找到的所有库都依赖于套接字。我能找到的关于 iOS 套接字的所有信息都是 IP 网络，而不是蓝牙。

有没有人有过这种蓝牙通信的经验？或者其他一些建议？也许我忽略了一些明显的解决方案？

谢谢:)

Answer 1

TLS 的整个基础都建立在信任之上，即证书、证书颁发机构和证书链，并确保所有发送和接收的数据都经过身份验证。您可以说整个安全性都依赖于身份验证部分。加密本身非常简单。您应该回答的一个问题是:

是否可以连接到模仿您的协议(protocol)的外围设备，即不是您制造的外围设备？如果没有，在你的前提下，你必须在每个外围设备中都有一些(唯一的) secret ，例如私钥。相应的公钥可以由您自己的 CA 签名。 CA 的公钥可以捆绑在您的智能手机应用程序中(因此您的应用程序中只需要一个 key ，而不是所有外围设备都需要一个)。这样您就可以验证您连接的外围设备是否由您的公司制造。此公钥还应该是外围设备的标识符。如果您的外围设备中没有私钥/公钥对并且无法进行 key 比较并且没有任何共享对称 key ，据我所知，这是不可能避免中间人攻击的。

由于每个智能手机最初也必须未经身份验证，如果您需要稍后恢复 session ，您需要在外围设备中存储一些分配给每个智能手机的唯一 ID。

考虑到这一点，您基本上有三种不同的选择:

1. 尝试修改一些现有的 TLS 服务器软件，例如 mbedtls，以通过 BLE 而不是套接字发送所有数据包。我觉得这可能很重要，因为它似乎是基于阻塞套接字的概念。
2. 只需阅读 https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc5246 上的 TLS 规范，并实现一个只有您需要的功能的最小 TLS 服务器。如果你只做一个最小的实现并使用现有的构建 block ，如 RSA、AES、SHA-2、ECDHE、X.509 证书解析代码(你可以在这里找到它们)，这实际上并不像最初看起来那么难:https://tls.mbed.org/source-code ).
3. 提取 TLS 中的重要部分并制作一个没有所有协商参数的简化协议(protocol)(因为它们可以被硬编码)。例如，您不需要发送并能够解析所有类型的消息(例如 ClientHello)、处理分片等。只需直接发送随机值、证书、签名数据、加密数据即可。