Android BLE 配对和 BREDR 密钥分配

如何解决Android BLE 配对和 BREDR 密钥分配

我是一名开发人员，正在开发使用 Qualcomm SoC 进行蓝牙和音频处理的蓝牙耳机产品。我们的产品将 BREDR 蓝牙用于“经典”配置文件 (HFP/AVRCP/A2DP)，将 LE 用于移动应用和 OTAU。

我们期望用户执行的典型流程是：

使用智能手机的蓝牙设置进行 BREDR 配对。这使用了生成 P192 加密密钥的传统 BREDR“简单配对”方法。
用户打开我们的应用，这将在应用尝试访问我们的自定义 GATT 服务时触发 LE 配对。

由于兼容性问题，我们的耳机不支持通过 BREDR 的安全连接，但它支持 LE 安全连接。因此，通常会在 LE 配对完成后，根据 LE 长期密钥重新计算 BREDR 链接密钥，这使其具有 P256 加密功能。例如，以下是 BREDR 配对后耳机永久存储中的链接键的样子：

Device #0: addr_type=PUBLIC
BDADDR = xxxx xx xxxxxx
BREDR key: bbb...b (AUTHENTICATED P192)

和LE配对后：

Device #0: addr_type=PUBLIC 
BDADDR = xxxx xx xxxxxx
BREDR key: aaa...a (AUTHENTICATED P256)
LE CENTRAL Key : 0000 (EVID) 0000000000000000 (RAND) bbb...b (LTK)
LE IRK: ccc...c

现在，这对于大多数平台来说都不是问题，但最近我开始看到某些运行 Android 10/11 的 Android 设备和一些运行 Android 9 且带有最新安全补丁的设备存在问题。基本上发生的事情是在 LE 配对之后我无法创建任何新的 BREDR ACL。连接总是在 LMP_rand_au -> sres 响应阶段失败——本质上移动设备在 LE 配对后没有重新计算它的 BREDR 链接密钥，现在设备不再同意 LTK。我在耳机设备中明确禁用了 Cross-Transport Key Derivation，但在 LE 密钥分配后 BREDR 密钥仍然更改。这在 iOS 设备上似乎根本不是问题。有没有其他人遇到过这个问题？有关如何进行的任何建议？到目前为止，我已经尝试过：

禁用 LE 链接密钥分发：这可以防止重新计算 BREDR 密钥，因为没有 LE LTK/IRK。然而，一旦手机改变其随机LE地址，用户将被强制重新配对。这也会导致我在耳机设备上的可信设备列表膨胀，而且非常有限
在 LE 安全性完成后强制 LTK 更改 - 有一个 HCI 命令明确用于重新派生 LTK。然而，尝试这样做会导致各种令人讨厌的奇怪行为。也许我的耳机 SoC 不完全支持它
在 LE 配对之前保存 BREDR LTK，并在 LE 配对后重置它。这允许 BREDR 连接，这让我怀疑问题出在移动设备上。但是，这当然会阻止用户访问移动应用。

解决方法

好的，我实际上设法从 Qualcomm 获得了有关此问题的一些技术支持。问题出在 Android 设备中，因此解决方案是强制禁用耳机中的 CTKD，即使禁用了 BREDR 安全连接。高通公司的 API 无法做到这一点，我被迫更改了高通公司在 ADK 中提供的开源连接库中的一些文件。