一种基于X3DH优化协议的轻量化BLE安全配对方案

摘要

针对低功耗蓝牙(BLE)标准配对协议仍然存在无法抵御中间人(MITM)攻击、窃听攻击等安全问题，提出一种基于X3DH优化协议的轻量化BLE安全配对方案.在不安全的网络环境下对X3DH协议进行安全性分析，通过采取用户配置公钥和提供双向签名认证等措施对该协议进行优化改进，有效防止攻击者分别与合法的主/从设备建立共享密钥进而实施攻击.在优化的X3DH协议基础上，结合该协议原有的前向安全性和保密性，设计了BLE配对的系统方案，确保BLE设备安全可靠地建立连接.最后，通过分析对比该方案与BLE标准SSP协议、原X3DH协议方案的安全性，进行性能分析和实验验证，证明本方案是安全的、轻量化的.

关键词

低功耗蓝牙 / X3DH协议 / 攻击者 / 安全配对 / 轻量化

基金资助

福建省科技重大专项资助项目(2022HZ028010); 福建省科技计划项目-STS计划配套资助项目(2021T3064)