蓝牙通信方法、第一电子设备和第二电子设备与流程

【技术领域】

本发明涉及蓝牙通信领域，尤其涉及一种蓝牙通信方法、第一电子设备和第二电子设备。

背景技术：

蓝牙是一种支持设备短距离通信(一般10m内)的无线电技术，能在包括移动电话、掌上电脑(personaldigitalassistant，简称pda)、无线耳机、笔记本电脑、相关外设等众多设备之间进行无线信息交换。利用蓝牙技术，能够有效地简化移动通信终端设备之间的通信，也能够成功地简化设备与因特网之间的通信，从而使得数据传输变得更加快速高效，为无线通信拓宽道路。

标准蓝牙通信协议中，在信息安全问题上可实施鉴权和加密等安全流程，以实现保密通信。

但是，相关技术中窃密者可通过标准蓝牙抓包工具抓取符合标准蓝牙通信协议的空中数据，并对该空中数据的数据包进行分析和破解，例如蓝牙抓包工具可以为frontline或者ellisys，从而导致信息泄露，无法实现安全的保密通信。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例提供了一种蓝牙通信方法、第一电子设备和第二电子设备，用于实现安全的保密通信。

一方面，本发明实施例提供了一种蓝牙通信方法，包括：

向第二电子设备发送控制包，所述控制包包括所述第一特定字段，所述第一特定字段为与标准蓝牙通信协议中的字段不同的非标准字段；

接收第二电子设备发送的响应数据包；

与所述第二电子设备建立连接。

可选地，所述控制包包括访问码和负载，所述第一特定字段为所述访问码中的字段和/或所述负载中的字段。

可选地，所述负载包括第一蓝牙设备地址、时钟信息和逻辑传输地址，所述响应数据包括第二蓝牙设备地址；

所述与所述第二电子设备建立连接，包括：

与所述第二电子设备通过所述第一蓝牙设备地址、所述时钟信息、所述逻辑传输地址和所述第二蓝牙设备地址建立连接。

可选地，所述第一特定字段为对第一标准字段进行第一逻辑运算操作而生成的。

可选地，所述第一标准字段为标准同步位，所述第一特定字段为所述访问码中的同步位。

可选地，所述第一逻辑运算操作为取反；或者，所述第一逻辑运算操作为异或。

可选地，所述控制包为跳频同步fhs数据包。

可选地，所述与第二电子设备建立连接之后，还包括：

向所述第二电子设备发送第一传输数据包，所述第一传输数据包包括所述第二特定字段，所述第二特定字段为与标准蓝牙通信协议中的字段不同的非标准字段；

接收所述第二电子设备发送的第二传输数据包。

另一方面，本发明实施例提供了一种蓝牙通信方法，包括：

接收第一电子设备发送的控制包，所述控制包包括第一特定字段，所述第一特定字段为与标准蓝牙通信协议中的字段不同的非标准字段；

若比较出接收到的第一特定字段与预先约定的第一特定字段相同，则向所述第一电子设备发送响应数据包；

与所述第一电子设备建立连接。

可选地，所述与所述第一电子设备建立连接之后，还包括：

接收所述第一电子设备发送的第一传输数据包，所述第一传输数据包包括所述第二特定字段，所述第二特定字段为与标准蓝牙通信协议中的字段不同的非标准字段；

若比较出接收到的第二特定字段和预先约定的第二特定字段相同，则向所述第一电子设备发送第二传输数据包。

另一方面，本发明实施例提供了一种第一电子设备，包括：

一个或多个处理器；存储器；以及一个或多个计算机程序，其中所述一个或多个计算机程序被存储在所述存储器中，所述一个或多个计算机程序包括指令，当所述指令被所述设备执行时，使得所述设备执行上述蓝牙通信方法。

另一方面，本发明实施例提供了一种第二电子设备，包括：

一个或多个处理器；存储器；以及一个或多个计算机程序，其中所述一个或多个计算机程序被存储在所述存储器中，所述一个或多个计算机程序包括指令，当所述指令被所述设备执行时，使得所述设备执行上述蓝牙通信方法。

另一方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述蓝牙通信方法。

另一方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述蓝牙通信方法。

本发明实施例提供的技术方案中，第一电子设备对向第二电子设备发送控制包，该控制包包括第一特定字段，接收第二电子设备发送的响应数据包，与第二电子设备建立连接，本发明实施例中第一特定字段为与标准蓝牙通信协议中的字段不同的非标准字段，因此只有预先约定第一特定字段的第一电子设备和第二电子设备双方才可通过包括非标准的第一特定字段的控制包进行蓝牙连接，使得窃密者无法通过蓝牙抓包工具抓取包括非标准的第一特定字段的控制包，无法获得控制包中的信息，避免了信息泄露，从而实现了安全的保密通信。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为标准蓝牙通信协议中访问码的格式示意图；

图2为标准蓝牙通信协议中负载的格式示意图；

图3为本发明实施例提供的一种蓝牙通信方法的流程图；

图4为本发明实施例提供的一种蓝牙通信方法的示意图；

图5为本发明实施例中访问码的格式示意图；

图6为本发明实施例提供的一种第一电子设备的示意图；

图7为本发明实施例提供的一种第二电子设备的示意图。

【具体实施方式】

为了更好的理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，甲和/或乙，可以表示：单独存在甲，同时存在甲和乙，单独存在乙这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

基于标准蓝牙通信协议，蓝牙核心规格(core_specification)vol2的基本速率(basicrate，简称br)/增强数据率(enhanceddatarate，简称edr)控制器(controller)章节中，跳频同步(frequencyhopsynchronization，简称：fhs)数据包可包括访问码(accesscode)和负载(payload)。图1为标准蓝牙通信协议中访问码的格式示意图，图2为标准蓝牙通信协议中负载的格式示意图。

如图1所示，访问码可包括前导码(preamble)、同步位和尾码(tailer)。其中，在标准蓝牙通信协议中，同步位为标准同步位(standardsyncword)。其中，访问码可包括信道访问码(channelaccesscode，简称cac)、设备访问码(deviceaccesscode，简称dac)、一般查询访问码(generalinquiryaccesscode，简称giac)、专用查询访问码(dedicatedinquiryaccesscode，简称diac)。

如图2所示，负载可包括校验比特(paritybits)、低位地址部分(loweraddresspart，简称lap)、扩展搜索响应(extendedinquiryresponse，简称eir)、未定义位(un-defined)、重复扫描(scanrepetition，简称sr)、保留位(reserved)、高位地址部分(upperaddresspart，简称uap)、非重要地址部分(nonsignificantaddresspart，简称nap)、设备类型(classofdevice)、逻辑传输地址(logicaltransportaddress，简称lt_addr)、时钟信息(clk27-2)和寻呼扫描模式(pagescanmode)。其中，uap、nap和设备类型组成蓝牙设备地址(bluetoothdeviceaddress，简称bd_addr)，换言之，bd_addr包括uap、nap和设备类型。图2中还示出了最低有效位(leastsignificantbit，简称lsb)和最高有效位(mostsignificantbit，简称msb)。

在蓝牙通信技术中，若第一电子设备和第二电子设备均具备蓝牙功能模块，则第一电子设备和第二电子设备之间可进行蓝牙通信。在蓝牙通信过程中，第一电子设备可以为主(master)设备，第二电子设备可以为从(slave)设备。例如：第一电子设备可包括手机、平板电脑、笔记本电脑、台式机、pda、智能电视、可穿戴设备或无线耳机；第二电子设备可包括手机、平板电脑、笔记本电脑、台式机、pda、智能电视、可穿戴设备或无线耳机。

为解决相关技术的蓝牙通信过程容易导致信息泄露，无法实现安全的保密通信的问题，本发明实施例提供了一种蓝牙通信方法，第一电子设备将fhs数据包中的一个或多个第一特定字段设置为非标准字段，以扰乱fhs数据包的序列，使得窃密者无法通过蓝牙抓包工具抓取包括非标准字段的fhs数据包，无法获得fhs数据包中的信息，避免了信息泄露，从而实现了安全的保密通信。

图3为本发明实施例提供的一种蓝牙通信方法的流程图，图4为本发明实施例提供的一种蓝牙通信方法的示意图，如图3和图4所示，该方法包括：

步骤102、第一电子设备向该第二电子设备发送控制包，控制包包括第一特定字段，该第一特定字段为与标准蓝牙通信协议中的字段不同的非标准字段。

作为一种可选方案，第一电子设备对第一标准字段进行第一逻辑运算操作，生成第一特定字段。

第一标准字段可以为标准蓝牙通信协议中的标准字段，例如：控制包(fhs数据包)中的标准字段，而本发明实施例中，第一特定字段为对第一标准字段进行第一逻辑运算操作后得到的非标准字段，对第一标准字段进行非标准私有化，即将标准蓝牙通信协议中第一标准字段修改为非标准的第一特定字段。第一电子设备和第二电子设备可预先约定非标准的第一特定字段，非标准的第一特定字段可扰乱fhs数据包的序列，因此只有预先约定第一特定字段的第一电子设备和第二电子设备双方可通过包括非标准的第二特定字段的fhs数据包进行蓝牙连接，使得窃密者无法通过蓝牙抓包工具抓取包括非标准的第二特定字段的fhs数据包，无法获得fhs数据包中的信息，避免了信息泄露，从而实现了安全的保密通信。

本发明实施例中，以同步位(syncword)为例进行描述。第一标准字段为标准同步位，如图2所示，标准蓝牙通信协议中的同步位为标准同步位(standardsyncword)。而本发明实施例中，对访问码进行非标准私有化，即将标准蓝牙通信协议中访问码的标准同步位修改为非标准的同步位。图5为本发明实施例中访问码的格式示意图，如图5所示，访问码包括前导码(preamble)、同步位和尾码(tailer)，其中，同步位为非标准的同步位，即图5中的特别同步位(specialsyncword)。本发明实施例中，第一特定字段为访问码中的同步位，即第一特定字段为访问码中的非标准同步位，即图5中的特别同步位。

本发明实施例中，第一逻辑运算操作为取反；或者，第一逻辑运算操作为异或。

作为另一种可选方案，第一特定字段还可以为第一电子设备和第二电子设备双方预先约定的任意字段，只要该第一特定字段与标准蓝牙通信协议中的标准字段不同即可。

本发明实施例中，控制包包括访问码和负载，例如，访问码的格式可如图5所示，负载的格式可如图2所示。作为一种可选方案，控制包为fhs数据包(fhspacket)。如图2所示，负载(payload)包括第一蓝牙设备地址(bd_addr)、时钟信息(clk27-2)和逻辑传输地址(lt_addr)。fhs数据包是蓝牙连接过程中重要的控制包，其中，第一bd_addr、时钟信息和lt_addr是建立连接必须的信息。

第一特定字段可以为访问码中的字段和/或负载中的字段。本发明实施例中，第一特定字段为访问码中的同步位。例如：第一特定字段还可以为负载中的lt_addr，相应地，第一标准字段为标准蓝牙通信协议中的标准lt_addr；或者，第一特定字段还可以为访问码中的同步位和负载中的lt_addr，相应地，第一标准字段为标准蓝牙通信协议中的标准同步位和负载中的标准lt_addr。

本发明实施例中，在步骤102之前还可以包括：

步骤100、第二电子设备向第一电子设备发送dm1数据包(dm1packet)。

步骤104、第二电子设备若比较出接收到的第一特定字段与预先约定的第一特定字段相同，向第一电子设备发送响应数据包。

第一电子设备与第二电子设备可预先约定第一特定字段。则第二电子设备若比较出接收到的第一特定字段与预先约定的第一特定字段相同，，表明第二电子设备可抓取到控制包并获取到控制包中的用于连接的各项信息，例如，可抓取到fhs数据包并获取到fhs数据包中的第一蓝牙设备地址(bd_addr)、时钟信息(clk27-2)和逻辑传输地址(lt_addr)。

进而，第二电子设备向第一电子设备发送响应数据包(responsepacket)，该响应数据包中包括第二蓝牙设备地址(bd_addr)。其中，第一蓝牙设备地址为第一电子设备的蓝牙设备地址，第二蓝牙设备地址为第二电子设备的蓝牙设备地址。

至此，第一电子设备和第二电子设备双方建立连接所需的信息均交互完成。

步骤106、第一电子设备与第二电子设备建立连接。

具体地，第一电子设备与所述第二电子设备通过所述第一蓝牙设备地址、所述时钟信息、所述逻辑传输地址和所述第二蓝牙设备地址建立连接。

其中，第二电子设备可采用第一电子设备发送的时钟信息和第一电子设备同步，双方进入连接状态。

如图4所示，第一电子设备和第二电子设备通过建立连接前的空中数据进行连接。进一步地，第一电子设备和第二电子设备还可以通过本发明实施例的蓝牙通信方法对需要保密的空中数据进行安全的保密通信。

本发明实施例提供的技术方案中，第一电子设备对向第二电子设备发送控制包，该控制包包括第一特定字段，接收第二电子设备发送的响应数据包，与第二电子设备建立连接，本发明实施例中第一特定字段为与标准蓝牙通信协议中的字段不同的非标准字段，因此只有预先约定第一特定字段的第一电子设备和第二电子设备双方才可通过包括非标准的第一特定字段的控制包进行蓝牙连接，使得窃密者无法通过蓝牙抓包工具抓取包括非标准的第一特定字段的控制包，无法获得控制包中的信息，避免了信息泄露，从而实现了安全的保密通信。

则进一步地，该方法还包括：

步骤108、第一电子设备向第二电子设备发送第一传输数据包，第一传输数据包包括第二特定字段，第二特定字段为与标准蓝牙通信协议中的字段不同的非标准字段。

作为一种可选方案，第一电子设备对第二标准字段进行第二逻辑运算操作，生成第二特定字段。

第二标准字段可以为标准蓝牙通信协议中的标准字段，例如，访问码中的标准同步位。而本发明实施例中，第二特定字段为对第二标准字段进行第二逻辑运算操作后得到的非标准字段，对第二标准字段进行非标准私有化，即将标准蓝牙通信协议中第二标准字段修改为非标准的第二特定字段。第一电子设备和第二电子设备可预先约定非标准的第二特定字段，非标准的第二特定字段可扰乱传输数据包的序列，因此只有预先约定的第一特定字段的第一电子设备和第二电子设备双方才可通过包括非标准的第二特定字段的传输数据包进行蓝牙连接，使得窃密者无法通过蓝牙抓包工具抓取包括非标准的第二特定字段的传输数据包，无法获得传输数据包中的信息，避免了信息泄露，从而实现了安全的保密通信。

本发明实施例中，第二逻辑运算操作为取反；或者，第二逻辑运算操作为异或。

作为另一种可选方案，第二特定字段还可以为第一电子设备和第二电子设备双方预先约定的任意字段，只要该第二特定字段与标准蓝牙通信协议中的标准字段不同即可。

本发明实施例中，第一传输数据包(followingpacket)包括访问码(accesscode)、头部(header)和负载(payload)。例如：第一传输数据包的结构可参考蓝牙sepc5.0\vol2\partb\6\6.1中的描述。

第二特定字段可以为访问码中的字段和/或负载中的字段。本发明实施例中，第二特定字段为访问码中的同步位。例如：第二特定字段还可以为负载中的lt_addr，相应地，第二标准字段为标准蓝牙通信协议中的标准lt_addr；或者，第二特定字段还可以为访问码中的同步位和负载中的lt_addr，相应地，第二标准字段为标准蓝牙通信协议中的标准同步位和负载中的标准lt_addr。

步骤110、第二电子设备若比较出接收到的第二特定字段和预先约定的第二特定字段相同，则向第一电子设备发送第二传输数据包。

第一电子设备与第二电子设备可预先约定第二特定字段。则第二电子设备若比较出第二特定字段与预先约定的第二特定字段相同时，表明第二电子设备可抓取到第一传输数据包并获取到第一传输数据包中的信息。进而，第二电子设备向第一电子设备返回第二传输数据包(followingpacket)。例如：第二传输数据包为响应数据包。

本发明实施例提供的技术方案中，第一电子设备向第二电子设备发送第一传输数据包，该第一传输数据包包括第二特定字段，接收第二电子设备发送的第二传输数据包，本发明实施例中第二特定字段为与标准蓝牙通信协议中的字段不同的非标准字段，因此只有预先约定第二特定字段的第一电子设备和第二电子设备双方才可通过包括非标准的第二特定字段的数据包进行蓝牙数据传输，使得窃密者无法通过蓝牙抓包工具抓取包括非标准的第二特定字段的数据包，无法获得包括非标准的第二特定字段的数据包中的信息，避免了信息泄露，从而实现了安全的保密通信。

本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述蓝牙通信方法的实施例。

本发明实施例提供了一种第一电子设备，包括：一个或多个处理器；存储器；以及一个或多个计算机程序，其中所述一个或多个计算机程序被存储在所述存储器中，所述一个或多个计算机程序包括指令，当所述指令被所述设备执行时，使得所述设备执行上述蓝牙通信方法的实施例。

图6为本发明实施例提供的一种第一电子设备的示意图。如图6所示，该实施例的第一电子设备10包括：处理器11、存储器12以及存储在存储12中并可在处理器11上运行的计算机程序13，该计算机程序13被处理器11执行时实现实施例中的应用于蓝牙通信方法，为避免重复，此处不一一赘述。

第一电子设备10包括，但不仅限于，处理器11、存储器12。本领域技术人员可以理解，图6仅仅是第一电子设备10的示例，并不构成对第一电子设备10的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如网络设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器11可以是中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

存储器12可以是第一电子设备10的内部存储单元，例如第一电子设备10的硬盘或内存。存储器12也可以是第一电子设备10的外部存储设备，例如第一电子设备10上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smartmediacard,smc)，安全数字(securedigital,sd)卡，闪存卡(flashcard)等。进一步地，存储器12还可以既包括第一电子设备10的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器12用于存储计算机程序以及网络设备所需的其他程序和数据。存储器12还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

本发明实施例提供了一种第二电子设备，包括：一个或多个处理器；存储器；以及一个或多个计算机程序，其中所述一个或多个计算机程序被存储在所述存储器中，所述一个或多个计算机程序包括指令，当所述指令被所述设备执行时，使得所述设备执行上述蓝牙通信方法的实施例。

图7为本发明实施例提供的一种第二电子设备的示意图。如图7所示，该实施例的第二电子设备20包括：处理器21、存储器22以及存储在存储22中并可在处理器21上运行的计算机程序23，该计算机程序23被处理器21执行时实现实施例中的应用于蓝牙通信方法，为避免重复，此处不一一赘述。

第二电子设备20包括，但不仅限于，处理器21、存储器22。本领域技术人员可以理解，图7仅仅是第二电子设备20的示例，并不构成对第二电子设备20的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如网络设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。

所称处理器21可以是中央处理单元(centralprocessingunit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digitalsignalprocessor，dsp)、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmablegatearray，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

存储器22可以是第二电子设备20的内部存储单元，例如第二电子设备20的硬盘或内存。存储器22也可以是第二电子设备20的外部存储设备，例如第二电子设备20上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smartmediacard,smc)，安全数字(securedigital,sd)卡，闪存卡(flashcard)等。进一步地，存储器22还可以既包括第二电子设备20的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器22用于存储计算机程序以及网络设备所需的其他程序和数据。存储器22还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个计算机可读存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机装置(可以是个人计算机，服务器，或者网络装置等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的计算机可读存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-onlymemory，rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。