手把手教你：拆解BLE Just Work配对 S1 算法 STK 计算全过程

一、前言

本篇讲解如何生成短期秘钥STK，以及STK秘钥的计算方法以及验证过程。备注：本文采用的配对方式为为传统配对（LE legacy pairing）Just Work方式，也就是最低等级的加密配对。主要针对设备双方都没有输入和输出能力的时候，所谓没有输入和输出能力，也就是没有键盘和显示屏。

1、泰凌微芯片学习者，前期使用过该芯片。

2、能够知道怎么进行创建工程，下载代码。

3、有一块开发板，板上的芯片可以是8251,8253或者8258。

1、使用的SDK

2、配对第二阶段所处的位置

3、STK计算说明

如上图所示，STK计算使用的s1算法，其中需要传入3个参数，如下：

TK：128bits，just work方式默认当前TK等于0

Srand：从机产生的128 bits 随机数

Mrand：主机产生的128 bits 随机数

备注：Mrand在上一篇文章中有介绍，不清楚的读者可以参考，Srand同Mrand，所不同的是，Srand是由从机产生的随机数。

4、秘钥长度

秘钥的长度可以有两种，一种是7个字节的，也就是56 bits，一种是16字节，也就是128 bits的，这两种的表现方式如下：

5、加密算法

0x1122334455667788

r2'：该值为r2的低64bits，例如r2 = 0x010203040506070899AABBCCDDEEFF00，那么r2'就为0x99AABBCCDDEEFF00

r'：该值为r1' || r2'，例如r1' = 0x1122334455667788，r2' = 0x99AABBCCDDEEFF00，那么r'就为0x112233445566778899AABBCCDDEEFF00

最后计算秘钥的函数为e(k，r')，那么这个e是怎么定义的呢，如下图所示

e使用的是AES128 加密算法来进行计算的，且使用的是ecb模式，只需要输入秘钥和明文就可以加密成密文。

目前我们使用的是传统配对中的just work方式，那么key就是0。如果当前的r'=0x112233445566778899AABBCCDDEEFF00，则计算出来的s1也就是短期密钥（STK）为0x9A1FE1F0E8B0F49B5B4216AE796DA062。

6、使用在线的AES加密算法验证

AES128在线计算网址：https://www.toolhelper.cn/SymmetricEncryption/AES

如上所示，是用在线的AES128算法计算出来的数值，该数值和低5小节中计算的完全一样。

本篇讲解了STK秘钥，以及秘钥的计算过程，下一篇将对配对的第一阶段和第二阶段做一个总结