jiaoxianjun/btleBluetooth Low Energy (BLE) Paket-Sniffer und -Sender für Standard- und Nicht-Standard-Übertragungen (Raw Bit), basierend auf Software Defined Radio (SDR).
BTLE ist eine freie und quelloffene Software-Suite für Bluetooth Low Energy (BLE) mit Software Defined Radio sowie ein offener BTLE-Chipentwurf.
Es umfasst:
Stellen Sie sicher, dass Ihre SDR-Hardwareumgebung (Treiber/Bibliothek) korrekt eingerichtet ist, bevor Sie dieses Projekt ausführen.
git clone https://github.com/JiaoXianjun/BTLE.git
cd BTLE/host
mkdir build
cd build
cmake ../ (default. für HackRF)
cmake ../ -DUSE_BLADERF=1 (nur für bladeRF)
make
./btle-tools/src/btle_rx
Der obige Befehl führt einen Sniff auf Kanal 37 aus. Sie sollten viele Pakete auf dem Bildschirm sehen, wenn sich BLE-Geräte (Telefon/Tablet/Laptop) in der Nähe befinden.
./btle-tools/src/btle_tx 37-DISCOVERY-TxAdd-1-RxAdd-0-AdvA-010203040506-LOCAL_NAME09-SDR/Bluetooth/Low/Energy r500
Der obige Befehl sendet Discovery-Pakete auf dem ADV-Kanal. Sie sollten in einer anderen BLE-Sniffer-App (z. B. LightBlue) ein Gerät mit dem Namen „SDR/Bluetooth/Low/Energy“ sehen.
Für eine schnellere Betriebssequenz auf HACKRF verwenden Sie Folgendes:
#define TRANSFER_COUNT 4
#define TRANSFER_BUFFER_SIZE 4096
in hackrf/host/libhackrf/src/hackrf.c. Kompilieren Sie dann die HACKRF-Bibliothek neu und installieren Sie sie erneut. Vergessen Sie nicht, BTLE neu zu kompilieren, damit die Änderung an der HACKRF-Bibliothek übernommen wird.
Neben den Werkzeugen enthält das Verzeichnis matlab Algorithmusbewertung und andere nützliche Skripte
-h --help
Alle Argumente/Verwendungsmöglichkeiten ausgeben.
-c --chan
Kanalnummer. Standardwert 37 (einer der ADV-Kanäle). Gültiger Wert 0–39 (alle ADV- und DATA-Kanäle).
-g --gain
Rx-Verstärkung in dB. HACKRF-rxvga-Standard 6, gültig 0–62. bladeRF-Standard ist maximale Rx-Verstärkung 66 dB (gültig 0–66). Die Verstärkung sollte sehr sorgfältig eingestellt werden, um unter Ihren Bedingungen die beste Leistung zu erzielen. Empfehlung: Beginnen Sie mit niedriger Verstärkung, da hohe Verstärkung immer starke Verzerrungen verursacht und nichts bringt.
-l --lnaGain
LNA-Verstärkung in dB (nur HackRF). Standard 32, gültig 0–40. Die Verstärkung sollte sehr sorgfältig eingestellt werden, um unter Ihren Bedingungen die beste Leistung zu erzielen.
-b --amp
Verstärker aktivieren (nur HackRF). Standardmäßig aus.
-a --access
Access-Adresse. Standard 8e89bed6 für ADV-Kanal 37 38 39. Sie sollten den korrekten Wert für den Datenkanal gemäß dem erfassten Verbindungsaufbau angeben.
-k --crcinit
Standard 555555 für ADV-Kanal. Sie sollten den korrekten Wert für den Datenkanal gemäß dem erfassten Verbindungsaufbau angeben.
-v --verbose
Ausführlicher Modus. Gibt bei Fehlern weitere Informationen aus
-r --raw
Rohmodus. Nachdem die Access-Adresse erkannt wurde, werden die folgenden rohen 42 Bytes ausgegeben (ohne Entwürfelung, ohne Parsen)
-f --freq_hz (benötigt Argument)
Diese Frequenz (Hz) überschreibt die Kanaleinstellung (falls jemand auf einer anderen Frequenz als BTLE arbeiten möchte. Allgemeinerer Zweck).
-m --access_mask (benötigt Argument)
Wenn ein Bit in dieser Maske 1 ist, wird das entsprechende Bit der Access-Adresse bei der Entscheidung über das Vorhandensein eines Pakets berücksichtigt (falls jemand ein kürzeres/dünneres eindeutiges Wort für die Paketerkennung verwenden möchte. Allgemeinerer Zweck).
-o --hop
Aktiviert die Datenkanal-Verfolgung (Frequenzsprung), nachdem die Verbindungsaufbauinformationen im ADV_CONNECT_REQ-Paket auf dem ADV-Kanal erfasst wurden.
-s --filename
Speichert Pakete in eine pcap-Datei.
btle_tx packet1 packet2 ... packetX ... rN
oder
btle_tx packets.txt
packets.txt ist eine Textdatei, die den Text der Befehlszeilenparameter (packet1 packet2 ... rN) enthält. Ein Parameter pro Zeile. Eine Zeile, die mit „#“ beginnt, wird als Kommentar betrachtet. Siehe packets.txt-Beispiel
packetX
ist eine Zeichenkette, die ein Paket beschreibt. Alle Pakete bilden eine Paketsequenz.
rN
bedeutet, dass die Sequenz N-mal wiederholt wird. Wenn sie nicht angegeben ist, wird die Sequenz nur einmal gesendet.
packetX-Zeichenkettenformat
channel_number-packet_type-field-value-field-value-...-Space-value
Jede Deskriptorzeichenkette beginnt mit der BTLE-Kanalnummer (0–39), gefolgt vom packet_type (RAW/iBeacon/ADV_IND/ADV_DIRECT_IND/usw. Siehe alle Formatbeispiele AM ENDE: Anhang ), dann gefolgt von einem Feld-Wert-Paar, das für den packet_type spezifisch ist; am Ende gibt es ein Space-Wert-Paar (optional), wobei der Wert angibt, wie viele Millisekunden nach dem Senden dieses Pakets gewartet wird.
Verwenden Sie KEINE Leerzeichen „ “ in einem Befehlszeilen-Paketdeskriptor. In der TXT-Datei können Sie Leerzeichen verwenden.
Verwenden Sie KEIN „-“ innerhalb eines Feldes. „-“ ist ein Sonderzeichen, das zur Trennung verschiedener Felder im Paketdeskriptor verwendet wird.
Öffnen Sie vor diesem Befehl die LightBlue-App (oder einen anderen BLE-Sniffer) auf Ihrem iPhone/Gerät:
./btle-tools/src/btle_tx ../btle-tools/src/packets_discovery.txt
Sie werden in der LightBlue-App ein Gerät mit dem Namen „SDR Bluetooth Low Energy“ sehen.
Zugehörige Befehlszeile:
./btle-tools/src/btle_tx 37-DISCOVERY-TxAdd-1-RxAdd-0-AdvA-010203040506-LOCAL_NAME09-SDR/Bluetooth/Low/Energy r40
Hinweis: Das Leerzeichen „ “ wird durch „/“ ersetzt, da Leerzeichen in der Befehlszeile nicht unterstützt werden.
btle_tx 37-ADV_IND-TxAdd-0-RxAdd-0-AdvA-90D7EBB19299-AdvData-0201050702031802180418-Space-1 37-CONNECT_REQ-TxAdd-0-RxAdd-0-InitA-001830EA965F-AdvA-90D7EBB19299-AA-60850A1B-CRCInit-A77B22-WinSize-02-WinOffset-000F-Interval-0050-Latency-0000-Timeout-07D0-ChM-1FFFFFFFFF-Hop-9-SCA-5-Space-1 9-LL_DATA-AA-60850A1B-LLID-1-NESN-0-SN-0-MD-0-DATA-XX-CRCInit-A77B22-Space-1
Oben wird ein Verbindungsaufbau zwischen Gerät 1 und Gerät 2 simuliert. Zugehörige Deskriptordatei: BTLE/host/btle-tools/src/packets.txt.
Das 1. Paket – Gerät 1 sendet ein ADV_IND-Paket auf Kanal 37.
Das 2. Paket – Nachdem Gerät 2 (im Scan-Zustand) das ADV-Paket von Gerät 1 empfangen hat, sendet Gerät 2 ein CONNECT_REQ-Paket, um den Verbindungsaufbau mit Gerät 1 anzufordern. In diesem Anforderungspaket sind die MAC-Adresse von Gerät 2 (InitA), die Ziel-MAC-Adresse (MAC-Adresse von Gerät 1, AdvA), die Access-Adresse (AA), die Gerät 1 beim folgenden Senden auf dem Datenkanal verwenden wird, der CRC-Initialisierungswert für das folgende von Gerät 1 gesendete Paket, die Hopping-Kanalinformationen (ChM und Hop) für den von Gerät 1 verwendeten Datenkanal usw. enthalten.
Das 3. Paket – Gerät 1 sendet gemäß den von Gerät 2 empfangenen Verbindungsanforderungsinformationen eine leere Link-Layer-Daten-PDU auf Kanal 9 (festgelegt durch das Hopping-Schema). („XX“ nach dem Feld „DATA“ bedeutet, dass für dieses Feld keine Daten vorhanden sind.)
Der zeitliche Abstand zwischen den Paketen beträgt 1 s (1000 ms). Stellen Sie den Packet-Sniffer von TI auf Kanal 37 ein; dann wird der obige Verbindungsaufbau erfasst.
./btle-tools/src/btle_tx 37-iBeacon-AdvA-010203040506-UUID-B9407F30F5F8466EAFF925556B57FE6D-Major-0008-Minor-0009-TxPower-C5-Space-100 r100
Der obige Befehl sendet ein iBeacon-Paket und wiederholt es 100-mal mit einem zeitlichen Abstand von 100 ms. Zugehörige Deskriptordatei: BTLE/host/btle-tools/src/packets_ibeacon.txt. Sie können einen BLE-Sniffer-Dongle verwenden, um das Paket zu sehen.
Die Paketdeskriptorzeichenkette:
37-iBeacon-AdvA-010203040506-UUID-B9407F30F5F8466EAFF925556B57FE6D-Major-0008-Minor-0009-TxPower-C5-Space-100
37
Kanal 37 (einer der BTLE-Werbekanäle 37 38 39)
iBeacon
Schlüsselwort für das Paketformat, das das iBeacon-Format bedeutet. (Eigentlich ist es das ADV_IND-Format in Core_V4.0.pdf)
AdvA
Advertising-Adresse (MAC-Adresse), die auf 010203040506 gesetzt ist (siehe Core_V4.0.pdf)
UUID
hier geben wir die feste UUID von Estimote an: B9407F30F5F8466EAFF925556B57FE6D
Major
Major-Nummer des iBeacon-Formats. (Hier ist sie 0008)
Minor
Minor-Nummer des iBeacon-Formats. (Hier ist sie 0009)
Txpower
Sendeleistungsparameter des iBeacon-Formats (Hier ist er C5)
Space
Wie viele Millisekunden nach dem Senden dieses Pakets gewartet wird. (Hier sind es 100 ms)
Siehe einen Vergleich mit dem Packet-Sniffer von TI hier: http://sdr-x.github.io/BTLE-SNIFFER/
Siehe btle_rx-Videodemo oder btle_rx-Videodemo (in China) und btle_tx-Videodemo 1 oder btle_tx-Videodemo 2 (in China)
RAW-Pakete: (Alle Bits werden direkt an den GFSK-Modulator gesendet)
37-RAW-aad6be898e8dc3ce338c4cb1207730144f9474e0e15eedb378c3bc
Pakete des Advertising-Kanals (z. B. Kanal 37):
37-IBEACON-AdvA-010203040506-UUID-B9407F30F5F8466EAFF925556B57FE6D-Major-0008-Minor-0009-TxPower-C5
37-ADV_IND-TxAdd-1-RxAdd-0-AdvA-010203040506-AdvData-00112233445566778899AABBCCDDEEFF
37-ADV_DIRECT_IND-TxAdd-1-RxAdd-0-AdvA-010203040506-InitA-0708090A0B0C
37-ADV_NONCONN_IND-TxAdd-1-RxAdd-0-AdvA-010203040506-AdvData-00112233445566778899AABBCCDDEEFF
37-ADV_SCAN_IND-TxAdd-1-RxAdd-0-AdvA-010203040506-AdvData-00112233445566778899AABBCCDDEEFF
37-SCAN_REQ-TxAdd-1-RxAdd-0-ScanA-010203040506-AdvA-0708090A0B0C
37-SCAN_RSP-TxAdd-1-RxAdd-0-AdvA-010203040506-ScanRspData-00112233445566778899AABBCCDDEEFF
37-CONNECT_REQ-TxAdd-1-RxAdd-0-InitA-010203040506-AdvA-0708090A0B0C-AA-01020304-CRCInit-050607-WinSize-08-WinOffset-090A-Interval-0B0C-Latency-0D0E-Timeout-0F00-ChM-0102030405-Hop-3-SCA-4
Pakete des Datenkanals (z. B. Kanal 9):
9-LL_DATA-AA-60850A1B-LLID-1-NESN-0-SN-0-MD-0-DATA-XX-CRCInit-A77B22
9-LL_CONNECTION_UPDATE_REQ-AA-60850A1B-LLID-3-NESN-0-SN-0-MD-0-WinSize-02-WinOffset-0e0F-Interval-0450-Latency-0607-Timeout-07D0-Instant-eeff-CRCInit-A77B22
9-LL_CHANNEL_MAP_REQ-AA-60850A1B-LLID-3-NESN-0-SN-0-MD-0-ChM-1FFFFFFFFF-Instant-0201-CRCInit-A77B22
9-LL_TERMINATE_IND-AA-60850A1B-LLID-3-NESN-0-SN-0-MD-0-ErrorCode-12-CRCInit-A77B22
9-LL_ENC_REQ-AA-60850A1B-LLID-3-NESN-0-SN-0-MD-0-Rand-0102030405060708-EDIV-090A-SKDm-0102030405060708-IVm-090A0B0C-CRCInit-A77B22
9-LL_ENC_RSP-AA-60850A1B-LLID-3-NESN-0-SN-0-MD-0-SKDs-0102030405060708-IVs-01020304-CRCInit-A77B22
9-LL_START_ENC_REQ-AA-60850A1B-LLID-3-NESN-0-SN-0-MD-0-CRCInit-A77B22
9-LL_START_ENC_RSP-AA-60850A1B-LLID-3-NESN-0-SN-0-MD-0-CRCInit-A77B22
9-LL_UNKNOWN_RSP-AA-60850A1B-LLID-3-NESN-0-SN-0-MD-0-UnknownType-01-CRCInit-A77B22
9-LL_FEATURE_REQ-AA-60850A1B-LLID-3-NESN-0-SN-0-MD-0-FeatureSet-0102030405060708-CRCInit-A77B22
9-LL_FEATURE_RSP-AA-60850A1B-LLID-3-NESN-0-SN-0-MD-0-FeatureSet-0102030405060708-CRCInit-A77B22
9-LL_PAUSE_ENC_REQ-AA-60850A1B-LLID-3-NESN-0-SN-0-MD-0-CRCInit-A77B22
9-LL_PAUSE_ENC_RSP-AA-60850A1B-LLID-3-NESN-0-SN-0-MD-0-CRCInit-A77B22
9-LL_VERSION_IND-AA-60850A1B-LLID-3-NESN-0-SN-0-MD-0-VersNr-01-CompId-0203-SubVersNr-0405-CRCInit-A77B22
9-LL_REJECT_IND-AA-60850A1B-LLID-3-NESN-0-SN-0-MD-0-ErrorCode-00-CRCInit-A77B22
Discovery-Pakete: (die in einer Scanner-App wie LightBlue beliebige Namen oder Dienste anzeigen können):
37-DISCOVERY-TxAdd-1-RxAdd-0-AdvA-010203040506-FLAGS-02-LOCAL_NAME09-CA-TXPOWER-03-SERVICE03-180D1810-SERVICE_DATA-180D40-MANUF_DATA-0001FF-CONN_INTERVAL-0006 (-SERVICE_SOLI14-1811)
FLAGS: 0x01 LE Limited Discoverable Mode; 0x02 LE General Discoverable Mode
SERVICE:
0x02 16-Bit-Dienst-UUIDs Weitere 16-Bit-UUIDs verfügbar
0x03 16-Bit-Dienst-UUIDs Vollständige Liste der 16-Bit-UUIDs verfügbar
0x04 32-Bit-Dienst-UUIDs Weitere 32-Bit-UUIDs verfügbar
0x05 32-Bit-Dienst-UUIDs Vollständige Liste der 32-Bit-UUIDs verfügbar
0x06 128-Bit-Dienst-UUIDs Weitere 128-Bit-UUIDs verfügbar
0x07 128-Bit-Dienst-UUIDs Vollständige Liste der 128-Bit-UUIDs verfügbar