在 bluez 5 上使用固定 PIN 进行蓝牙配对

Question

我正在尝试通过蓝牙连接 2 个或更多 Raspberry Pi 3 板。我正在寻找在配对时设置安全性的选项。我正在使用 Raspian-stretch（可用的最新版本）。 RPI-3 上可用的 Bluez 版本为 5.23（如 bluetoothd -v 命令所示）。

我正在使用无头版本。我希望配对得到保护（意味着应该有某种身份验证我可以设置，如 PIN（4 位）或密码（6 位）），而无需用户登录。因此，如果我必须将手机连接到 RPI，则无需登录 RPI 即可输入 PIN/密码。 然后我想设置蓝牙 PAN 网络，以便我可以在连接到 PAN 网络的设备之间进行通信。

我想使用系统文件中可用的 PIN 或我可以指向的某个位置来配对设备。例如，/temp/ 目录中的 pin.txt 文件或通过运行代理来设置 PIN。我从其他帖子中读到 bluez5.x 摆脱了 bluez 早期版本中使用的蓝牙代理来完成我可以完成的事情。

bluetoothctl 中的代理，例如 DisplayOnly、KeyboardDisplay、NoInputNoOutput、DisplayYesNo、KeyboardOnly，要么设置必须手动输入的动态密钥或确认密钥，要么在 NoInputNoOutput 的情况下让任何设备无需任何身份验证即可配对和连接.

这是我在该论坛找到的链接，说明该代理不再可用： https://www.raspberrypi.org/forums/viewtopic.php?t=133961 我还提到了一些显示设备配对的示例，但没有解决我正在寻找的内容。

联机帮助页上也没有可用的信息。 https://manpages.debian.org/stretch/bluez/bluetoothctl.1.en.html

这是我发现的有关命令的内容，但仍然不是我想要的。 https://wiki.archlinux.org/index.php/Bluetooth

我还发布了这个 Raspberry Pi 论坛。链接在这里： https://www.raspberrypi.org/forums/viewtopic.php?f=29&t=195090

感谢任何帮助或建议以解决此问题或我可以参考的文档链接。

提前致谢。

Answer 1

在摆弄 BlueZ 5 几天后，这就是我所拥有的。 使用 BlueZ 5.50 和 Raspbian Stretch（Pi 零 W）：

使用 --compat 启动蓝牙：

附加到 /etc/systemd/system/dbus-org.bluez.service 中的 ExecStart 行

或

在 rc.local 中：sudo bluetoothd --compat &

---

接下来的步骤由下面发布的代码处理，但为了澄清，需要将 hciconfig 设置为：

sudo hciconfig hci0 sspmode 0

注意 #1： 使用 'sspmode 1' 从 Android 配对时，您会收到输入 PIN 的提示，但之后 Pi 会自动生成 6 位密码并配对失败。

注意 #2： hciconfig hci0 不能使用 auth 或 encrypt 设置，它们将实际注册agent DisplayOnly（我们将在下一步创建代理）作为 KeyboardDisplay（sudo btmon 进行验证）并且配对不会使用预定义的 PIN。不确定 DisplayOnly 是否有原因无法使用身份验证、加密（可能与他们设置安全模式 3 有关）。

之后我们将使用 bluetoothctl：

pi@raspberrypi:~ $ bluetoothctl
Agent registered
[bluetooth]# agent off
Agent unregistered
[bluetooth]# agent DisplayOnly
Agent registered
[bluetooth]# default-agent
Default agent request successful
[bluetooth]# discoverable on
Changing discoverable on succeeded
[CHG] Controller 11:22:33:44:55:66 Discoverable: yes
[bluetooth]# pairable on
Changing pairable on succeeded
[CHG] Controller 11:22:33:44:55:66 Pairable: yes

// Initiate pairing on remote device //

[NEW] Device AA:BB:CC:DD:EE:FF Android_phone

// Enter any PIN on Device AA:BB:CC:DD:EE:FF

Request PIN code

// retype your PIN below (on Pi)
[agent] Enter PIN code: <your PIN> 
[CHG] Device AA:BB:CC:DD:EE:FF Class: 0x005a020c
...
[CHG] Device AA:BB:CC:DD:EE:FF Paired: yes
[bluetooth]# quit

注意事项 #3： 使用 pexpect 注册代理（如果您尝试运行下面发布的代码，请注意）和 BlueZ 5.43（Stretch 中的默认版本）是命中注定的

---

以下是设置 sspmode 并处理与预生成 PIN 配对的 Python 2.7 代码：

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-
from __future__ import print_function   # import print from python3: end=""
import time   
import re
import pexpect    # sudo apt-get install python-pexpect
import subprocess
import random
# !!! make sure bluetoothd runs in --compat mode before executing this script !!!
def pair_with_pin(start_time, pin, time_limit=60):  # int(time.time()), pin - \d{4}, time_limit - approximate pairing window time in seconds, it might take up to 2x (nested timeout conditions)
    "exectutes pairing with entered PIN on bluetooth adapter side"
    pairing_status = False
    try:
        subprocess.call(['sudo','hciconfig','hci0','sspmode', '0'])
        
        # bluetoothctl 
        child = pexpect.spawn('bluetoothctl')
        child.expect("#")
        child.sendline('agent off') # might be unnecessary
        child.expect("unregistered")
        
        child.sendline('agent DisplayOnly')
        child.expect("Agent registered")
        child.sendline('pairable on')
        child.expect("pairable on succeeded")
        child.sendline('discoverable on')
        child.expect("discoverable on succeeded")
        child.sendline('default-agent')
        print ('Please input PIN: ' + pin)              
        
        # waiting for Phone to send a pairing request... 
        child.expect('Enter PIN code:', timeout = time_limit )   # timeout <= PAIRING_TIME_LIMIT to keep some kind of logic
        while int(time.time()) < start_time + time_limit:   # allow multiple pairing attempts during pairing window            
            child.sendline(pin)
            i = child.expect(['Paired: yes', 'Enter PIN code:'], timeout = time_limit)
            if i == 0: # found 'Paired: yes' == successful pairing
                trust_mac = 'trust ' + re.search(r'(?:[0-9a-fA-F]:?){12}.+$', child.before).group(0)    # extract MAC from last line, one with 'Paired: Yes'
                child.sendline(trust_mac)   # optionally add device to trusted
                child.expect('trust succeeded', timeout = 10)                
                pairing_status = True
                break
            #else: # i == 1
                # print('wrong PIN, retrying if time will allow') 
    except pexpect.EOF:
        print ('!!!!!!!! EOF')
    except pexpect.TIMEOUT:
        print ('!!!!!!!! TIMEOUT')
        
    # hide Pi's bluetooth for security reasons
    child.sendline('pairable off')
    child.expect("pairable off succeeded")
    child.sendline('discoverable off')
    child.expect("discoverable off succeeded")    
    child.close()
    
    return pairing_status

#main program body
PAIRING_TIME_LIMIT = 60
BT_PIN = random.randint(1000,10000)    # generate random 4-digit PIN 1000..9999

status = pair_with_pin(int(time.time()), str(BT_PIN), PAIRING_TIME_LIMIT)
if status == True:
    print('Pairing successful')

最后说明：成功配对后可能可以开启加密，尝试：

hciconfig hci0 加密

或

hcitool enc $BDADD

Answer 2

我能够使用测试脚本来完成这项工作。

有兴趣了解详情的朋友可以参考我在树莓派论坛上的帖子。下面是链接。

https://www.raspberrypi.org/forums/viewtopic.php?f=29&t=195090&p=1221455#p1221455

Answer 3

首先您必须配置 sspmode 0，对于 pin 请求：hciconfig hci0 sspmode 0

并使用 bt-agent 应用程序（您也可以作为守护程序运行）：

bt-agent -c NoInputNoOutput -p /root/bluethooth.cfg

编辑文件配置，可以输入mac地址和pin：例如：XX:XX:XX:XX:XX:XX 1234

或者，如果您希望所有设备的 pin 码具有相同的 pin 码，例如 1234，请像这样编辑文件：* 1234

这对我有用！