Mesh(三)----Provision
Provision statck
下图是provision的stack架构，分为三层，左边基于Adv，右边基于GATT
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Provision bearer layer
bearer，送信人的意思，表示传输媒介
两种bearer构成：
- PB-ADV
- PB-GATT
一个未配对的设备应该支持上述两种中的一种，强烈建议都支持。
Provisioner(发起配对方)应该支持至少一种，强烈建议支持PB-ADV
PB-ADV
通过adv channels传递Generic Provisioning PDUs，基于会话，一个未绑定的设备只能同时支持一个会话，Provisioner没有限制。会话的建立使用Link Establishment procedure。
MTU(maximum transmission unit)大小是24个字节
设备要能主动扫描(close to 100% duty)避免丢包。
任何使用PB-ADV的广播应该是非连接的非定向扫描的。(non-connectable, non-scannable undirected)
PB-ADV数据格式：
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PB-ADV PDU格式
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- Link ID：
区分每个link - transaction number：
PDU过长，分段，所有的分段使用同样的transaction number。
PDU重发的时候，分段号也不变。
Provisioner上该值的范围0x000x7F，device上该值的范围0x800xFF。
当一个设备收到Provisioning PDU，它应该把该值设置为收到的值
当一个设备发送Transaction Acknowledgement PDU，该值应该被设为被承认的PB-ADV中的值----发ack的时候，使用双方协定好的transaction number。
PB-GATT
允许绑定设备，通过Proxy PDUs。
连接间隔建议250ms~1000ms
Proxy Protocol
该协议允许节点收发Network PDUs，mesh beacons，proxy configuration messages and Provisioning PDUs over a connection-oriented bearer。
Proxy PDUs包含Network PDUs，Mesh beacons， proxy configuration messages or provisioning PDU。
mesh消息转发的协议
Generic Provisioning layer
传输Generic Provisioning PUDs的。
Generic Provisioning PDU types:
- Transaction Start
- Transaction Acknowledgement
- Transaction Continuation
- Provisioning Bearer Control(会话管理)
- Link Open
- Link ACK
- Link Close
- RFU(reserved for future use)
Link Establishment procedure
不同设备靠Device UUID区分
Device UUID，128-bit UUID，因为mac地址太简单了，不够复杂
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- 每个Generic Provisioning PDU应该有20~50ms延时
- 分段
- segments index 0~63个，第一个发transaction start PDU, 其他的发transaction continuation PDU.
Provisioning protocol
Provisioning PDUs
发起者和设备之间交流的媒介。
格式如下：
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type如下：
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传输层协议使用带外数据(out-of-band,OOB)来发送一些重要的数据,如果通信一方有重要的数据需要通知对方时,协议能够将这些数据快速地发送到对方.为了发送这些数据,协议一般不使用与普通数据相同的通道,而是使用另外的通道.
Provisioning behavior
Provisioning is performed using a five-step process:
- beaconing
- invitation
- exchanging public keys(ECDH加密用的)
- authentication
- distribution of the provisioning data
ECDH，Deffie-Hellman 算法是 密钥交换算法，它的作用是解决如何在不安全的信道中安全的传输一些信息（主要是交换对称加密的密钥/参数）。ECDH 就是使用椭圆曲线函数的 DH 算法
a，b都有一对公钥，各自根据公钥计算出密钥，使用该密钥就行加密
下图是Provisioning process的整体流程，在下一节会对每个流程做详细描述。
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Provisioning errors
一旦中间失败，没有恢复机制，必须从新开始配对。
发起方发生错误，会立即断开连接。
接收方发生错误，发送一个Failed PDU给发起方，由发起方断开连接。60s超时后，可以不同发送Failed PDU。
流程详解
基于PB-ADV
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- Invitation & Capabilities
建立连接，检测device的兼容性。
兼容性主要指：支持什么加密方式，(目前只有一种加密方法FIPS P-256 Elliptic Curve,
就是ECDH），支不支持OOB等一些行为。 - Exchanging public keys
支持加密，即交换公共密钥，不支持不用
不支持加密的流程
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支持加密的流程
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-
Authentication
认证，主要有三种方式。
1.Output OOB
device上展示一个Random number，用户在provisioner上输入这个number
2.Input OOB
provisioner上展示一个Random number，用户在device上输入
3.Static OOB/no OOB
没有Random number
下述是三种方式的流程图
Output OOB
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Input OOB
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Static OOB
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-
Distribution of Provisioning data
该环节主要用来发送Network Key，IV index， Unicast Address(分配给节点的)等信息。然后该环节还会计算出一个session key用来加密Provisioning data。
Provisioning data如下：
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加密
目前只支持一种加密方式FIPS P-256 Elliptic Curve，整体加密流程如下：
P是public key
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最终算出一个session key用来加密provisioning data这些信息。
