BLE IoT 设备通常如何生成它们的私有 MAC 地址？答案

【问题标题】：How do BLE IoT devices usually generate their private MAC addresses?BLE IoT 设备通常如何生成它们的私有 MAC 地址？
【发布时间】：2020-10-27 02:18:40
【问题描述】：

BLE IoT 设备是否有任何常用方法来生成其可解析/不可解析的私有设备地址？

例如，在 BR/EDR（经典蓝牙）中，规范似乎要求使用 FIPS PRNG，但我没有看到生成 24 位的推荐/强制/流行方式 prand 在低功耗蓝牙外围设备上的可解析私有设备地址中。

我想知道资源限制是否会阻止物联网设备使用 FIPS PRNG。到目前为止，我在 MAC 随机化方面发现的结果都是关于移动设备上的 BLE...

【问题讨论】：

标签： random bluetooth bluetooth-lowenergy mac-address

【解决方案1】：

Bluetooth Specification v5.2, Vol 6, Part B, Section 1.3.2.2 (Private device address generation) 中描述了可解析私有地址的生成：

要生成可解析的私有地址，设备必须具有本地身份解析密钥 (IRK) 或对等身份解析密钥（IRK）。可解析的私有地址应使用 IRK 和一个随机生成的 24 位数字。随机数已知作为 prand 并应满足以下要求：

prand 随机部分至少有一位为 0

prand 随机部分至少有一位为 1

哈希本身是使用以下公式生成的：-

hash = ah(IRK, prand)

其中 ah 是蓝牙规范 v5.2 第 3 卷 H 部分第 2.2.2 节中定义的随机地址哈希函数。您是对的，除了上述要求之外，没有任何生成 prand 的建议，所以这留给用户。

至于不可解析的地址，这在同节中解释：-

要生成不可解析的地址，设备应生成一个具有以下要求的 48 位地址：

地址的随机部分至少有一位应为 1

地址的随机部分至少有一位为0

地址不等于公共地址

这些是一些描述 BLE 隐私的有用链接：-

【讨论】：

这些只是生成的设备地址的格式。有趣的是，当您从 [Vol 6] Part B, Sec. 开始您的旅程时。 6.1 可解析私有地址生成间隔，您可能会陷入 [Vol 6] Part B, Sec. 的循环中。 1.3.2.2: 私有设备地址生成 -> [Vol 3] Part H, Sec. 2.2.2: 随机地址散列函数 -> [Vol 3] Part C, Sec. 10.8.2.1 不可解析私有地址生成过程（-> [第 6 卷] B 部分，第 1.3.2.2 节：私有设备地址生成）。
我对这项安全规定背后的常用（伪）随机数生成器及其使用原因很感兴趣。
我很确定大多数平台都会采用任何可用的安全数字生成器。可能是直接的“真数生成器”，或者是由这样的一个播种的 csprng。例如，蓝牙芯片上的 trng 可以基于无线电背景噪声。有关 nRF52832，请参阅 infocenter.nordicsemi.com/topic/…。
我想知道将原始熵填充或扩展到 BLE MAC 的 22 位或 46 位随机部分的确定性方法。根据 MobiQuitus 2019 的一篇论文，现在这些私有地址的生成间隔可以低于一秒，我怀疑物联网设置中的熵源本身是否可以产生这么多真正的随机性。任何符合 FIPS 标准的 PRNG 的具体 BLE IoT 使用？