HarmonyOS Next鸿蒙中集成蓝牙

HarmonyOS 鸿蒙集成蓝牙
蓝牙的配对和绑定基础知识：

Paring（配对）和Bonding（绑定）是实现蓝牙射频通信安全的一种机制，有两点需要注意：

Paring/bonding实现的是蓝牙链路层的安全，对应用层来说是完全透明的。也就是说，不管有没有paring/bonding，应用层数据的收发方式都是一样的，不会因为加了paring/bonding而使应用层数据传输需要做某些特殊处理。 安全有两种选项：加密或签名。目前绝大部分应用都是选择加密 实现蓝牙通信安全，除了paring/bonding这种底层方式，用户也可以自己在应用层去实现相同的安全功能。从功能上来说是没有太大区别的，不同的是应用层安全自己实现的话，需要自己选择加密算法、密钥生成、密钥交换等。如果不是这方面的专家，很有可能会有安全漏洞。而蓝牙的paring/bonding则把上述过程标准化，放在了蓝牙协议栈里。并且其安全性得到了充分的评估，用户可以“无感”使用安全的蓝牙通信。

paring/bonding是蓝牙sercurity manager（SM）的一部分，SM定义了蓝牙通信的安全架构，里面涉及安全架构、密码工具箱、paring协议等。其中paring协议是关键，所以经常把paring和SM二者等价。

2.配对 配对是找到并确定需要和自己通信的设备，也就是身份确定。接着是安全密钥共享，而这一过程仅仅是由启动加密到得到短期密钥（STK）为止。其包括配对能力交换、设备认证、密钥（固定128bit）生成、连接加密以及机密信息分布等过程。配对的目的有三个：加密连接、认证设备、生成密钥。

区别于传统蓝牙的配对过程，BLE的配对过程发生在连接过程之后。

和经典蓝牙一样，协议为处于连接状态的BLE设备，定义了两种Link Layer角色：Master和Slave。Master是连接的发起方，可以决定和连接有关的参数。Slave是连接的接收方，可以请求连接参数，但无法决定。

在SM（Security Manager）的规范中，配对时指"Master和Slave通过协商确立用于加（解）密的Key的过程"，主要由三个阶段组成：

第一阶段（必须）：配对特征交换。称作“Pairing Feature Exchange”，用于交换双方有关鉴权的需求（authentication requirements），以及双方具有怎样的人机交互能力（IO Capabilities）。

第二阶段（必须）：短期密钥（STK）生成。通过SMP协议进行实际的配对操作，根据阶段一“Feature Exchange”的结果，有两种配对方法可选：LE legacy pairing和LE Secure Connections

第三阶段（可选）：传输特定密钥分配。该阶段时可选的，经过阶段一和阶段二之后，双反已经产生了加密key。因此可以建立加密的连接。加密连接建立后，可以互传一些私密的信息，例如Encryption Information、Identity Information、Identity Address Information等。

代码示例：

1、蓝牙权限授权

  PermissionUtil.requestPermissions('ohos.permission.ACCESS_BLUETOOTH').then((result) => {
            ToastUtil.showToast(`访问蓝牙：${result}`)
          })

 {
        "name": 'ohos.permission.USE_BLUETOOTH',
        "reason": '$string:permission_reason_use_bluetooth'
      },
      {
        "name": 'ohos.permission.ACCESS_BLUETOOTH',
        "reason": '$string:permission_reason_discovery_bluetooth',
        "usedScene": {"when": "always"}
      },
      {
        "name": 'ohos.permission.DISCOVER_BLUETOOTH',
        "reason": '$string:permission_reason_discovery_bluetooth'
      },

扫描蓝牙

startBLEScanInner(): boolean {
    try {
      this.mAvailableDevices = [];
      if (this.mConnectBluetoothDevice.connectionState === ConnectionState.STATE_CONNECTED) {
        this.mAvailableDevices.push(this.mConnectBluetoothDevice);
      }
      AppStorage.setOrCreate('availableDevices', this.mAvailableDevices);
     // ble.startBLEScan([{ serviceUuid: BleConstants.UUID_SERVICE_HEART_RATE }]);

      ble.startBLEScan(null);
      Log.showInfo(TAG, `startBLEScanInner: scan ble start`);
      this.mTimeoutID = setTimeout(() => {
        Log.showInfo(TAG, `startBLEScanInner: scan ble finished`);
        this.stopBLEScan();
      }, 30000);
      return true;
    } catch (err) {
      Log.showError(TAG, `startBLEScanInner: err = ${err}`);
    }
    return false;
  }

connectInner(gattClientDevice: ble.GattClientDevice): boolean {
    Log.showInfo(TAG, `connectInner`);
    try {
      if (!gattClientDevice) {
        Log.showWarn(TAG, `connectInner: mGattClientDevice is null`);
        return false;
      }

      this.onBLEConnectionStateChange();
      this.onBLECharacteristicChange();
      gattClientDevice.connect();
      this.mConnectBluetoothDevice.connectionState = ConnectionState.STATE_CONNECTING;
      AppStorage.setOrCreate('connectBluetoothDevice', this.mConnectBluetoothDevice);
      AppStorage.setOrCreate('connectBluetoothDeviceId', this.mConnectBluetoothDevice.deviceId);
      return true;
    } catch (err) {
      Log.showError(TAG, `connectInner: err = ${err}`);
    }
    return false;
  }