干货 | ZigBee3.0 信任中心加解密

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ZigBee方案：TI-ZStack
ZigBee协议栈版本：ZStack 3.0.1
在ZStack 3.0.1中虽然引入了Install Code的方式，但也保留了TC的概念，TC是Trust Center（信任中心）的概念，本章内容主要讲解的是TC的交换秘钥过程。

1. 非对称加密算法。
* 对称加密算法在加密和解密时使用的是同一个秘钥，而非对称加密算法用的是两个秘钥！

* 这两个秘钥分别是：公钥（Public Key）、私钥（Private Key）
公钥顾名思义就是公开的钥匙，也就是所有人都知道这个钥匙的内容。
私钥是只有通信相关人员才拥有的钥匙（比如一个ZigBee网络中的所有节点都可以拥有私钥，而其他网络无法知道这个私钥的内容）。

* 非对称性加密算法，比如AES

ZigBee设备加入网络后，必须得到私钥才能通信（用来解密数据包内容），这个私钥是由一个叫TC的设备（一般是协调器）颁发的。

颁发过程（或者称为：交换秘钥过程）：TC设备拿着公钥（Public Key）通过非对称性算法对私钥（Private Key）进行加密，然后将加密后的数据包发给入网的设备，入网设备通过公钥和非对称算法把该数据包解密出来得到私钥，此后所有数据交互都使用私钥（Private Key）进行加密。

* 漏洞：由于公钥是全世界公开的，而非对称性算法AES也是全世界一致的，所以如果我们可以在交换秘钥的过程中捕获该数据包，就可以解密出私钥！

* 解密测试：
抓包工具抓取设备入网的前面几个步骤：设备发送beacon request查询可以加入的网络，得到回复后尝试进行关联请求（Association Request），得到网络的回复（Association  Response），然后非常重要的地方来了：Transport Key，这就是交互秘钥过程，这个数据包就是TC设备（比如协调器）用公钥（Public Key）和非对称性加密算法（AES）对私钥（Private Key）的加密数据包！

我们在抓包工具中把公钥配置进去，公钥在协议栈中可以找到，ZStack3.0.1是在文件nwk_globals.h中：
// ZigBee Alliance Pre-configured TC Link Key - 'ZigBeeAlliance09' (for Centralized networks)
#define DEFAULT_TC_LINK_KEY             { 0x5a, 0x69, 0x67, 0x42, 0x65, 0x65, 0x41, 0x6c,\
                                                               0x6c, 0x69, 0x61, 0x6e, 0x63, 0x65, 0x30, 0x39 }
图：

抓包工具内嵌了非对称性加密算法了，所以在捕获交互秘钥的数据包后自动的解密出私钥（Private Key），然后后面所有的数据包都会自动私钥私钥进行解密！

可以看到所有交互信息都是明文了！