经典蓝牙（BR/EDR）核心流程详解：设备发现、连接建立、配对绑定与服务发现

你怎么知道我是队长2026-09-29 15:45

文章目录

  • 一、经典蓝牙协议栈概览
  • 二、设备发现流程
    • [2.1 发现过程涉及的角色](#2.1 发现过程涉及的角色)
    • [2.2 查询的两个阶段](#2.2 查询的两个阶段)
    • [2.3 关键 HCI 命令与事件](#2.3 关键 HCI 命令与事件)
    • [2.4 设备发现流程图](#2.4 设备发现流程图)
    • [2.5 发现结果的关键字段解析](#2.5 发现结果的关键字段解析)
    • [2.6 发现的底层细节（跳频机制）](#2.6 发现的底层细节（跳频机制）)
  • 三、连接建立流程
    • [3.1 Paging 的核心原理](#3.1 Paging 的核心原理)
    • [3.2 连接建立步骤](#3.2 连接建立步骤)
    • [3.3 连接建立详细流程图](#3.3 连接建立详细流程图)
    • [3.4 连接过程中的 LMP 协商细节](#3.4 连接过程中的 LMP 协商细节)
    • [3.5 连接建立的时序图](#3.5 连接建立的时序图)
    • [3.6 与 BLE 对比（开发提示）](#3.6 与 BLE 对比（开发提示）)
  • 四、配对与绑定
    • [4.1 核心概念](#4.1 核心概念)
    • [4.2 两种配对模式](#4.2 两种配对模式)
      • [4.2.1 Legacy Pairing（传统配对，蓝牙 2.0 及以前）](#4.2.1 Legacy Pairing（传统配对，蓝牙 2.0 及以前）)
      • [4.2.2 Secure Simple Pairing（SSP，蓝牙 2.1+）](#4.2.2 Secure Simple Pairing（SSP，蓝牙 2.1+）)
    • [4.3 配对与绑定完整流程图（SSP 为主）](#4.3 配对与绑定完整流程图（SSP 为主）)
    • [4.4 认证（Authentication）的质询-响应细节](#4.4 认证（Authentication）的质询-响应细节)
    • [4.5 绑定的数据存储结构](#4.5 绑定的数据存储结构)
  • 五、服务发现流程
    • [5.1 SDP 的基本模型](#5.1 SDP 的基本模型)
    • [5.2 SDP 查询的两种方式](#5.2 SDP 查询的两种方式)
    • [5.3 服务发现详细流程图](#5.3 服务发现详细流程图)
    • [5.4 SDP 时序图](#5.4 SDP 时序图)
    • [5.5 常见 Profile 的 SDP 查询结果示例](#5.5 常见 Profile 的 SDP 查询结果示例)
  • 六、四大流程的完整时序串联
  • 七、开发常见问题与调试要点
    • [7.1 各流程常见失败点速查](#7.1 各流程常见失败点速查)
    • [7.2 流程间状态依赖关系](#7.2 流程间状态依赖关系)
    • [7.3 核心要点回顾](#7.3 核心要点回顾)

一、经典蓝牙协议栈概览

在深入各流程之前，先明确经典蓝牙协议栈的分层结构，这是理解后续所有流程的基础：
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核心协议层
Profile 层
应用层
Profile 应用

A2DP / HFP / SPP / AVRCP
A2DP
HFP/HSP
SPP
AVRCP
SDP

服务发现协议
RFCOMM

串口仿真
L2CAP

逻辑链路控制与适配
AVDTP / AVCTP
HCI 主机控制接口
Baseband 基带
Link Manager 链路管理器 LM/LMP
Radio 射频 2.4GHz

关键概念：

概念 说明
Inquiry（查询） 设备发现机制，通过广播/响应方式找到周围设备
Paging（寻呼） 连接建立机制，主设备主动呼叫从设备
ACL 链路 异步无连接链路，承载数据传输（L2CAP 走 ACL）
SCO/eSCO 链路 同步链路，承载语音（HFP 走 SCO/eSCO）
Pairing（配对） 交换密钥、完成认证的过程
Bonding（绑定） 将配对结果（Link Key）持久化存储
SDP 服务发现协议，查询对端支持哪些服务及连接参数
LMP 链路管理协议，负责链路建立、认证、加密协商等

二、设备发现流程

设备发现的核心是 Inquiry（查询）过程。经典蓝牙设备默认不会被"直接看见"，需要通过 Inquiry 扫描来交换设备地址、时钟、设备类别等基本信息。

2.1 发现过程涉及的角色

  • Inquirer（查询方 / 主设备候选）：发起查询，寻找周围设备。
  • Inquiry Scanner（被查询方）：周期性监听 Inquiry 广播并回复的设备。

2.2 查询的两个阶段

  1. Inquiry（查询）：查询方发送 ID 包（含 GIAC 通用查询访问码），被查询方返回 FHS 包（包含 BD_ADDR、时钟、设备类型等信息）。
  2. Inquiry Response（查询响应） ：被查询方在跳频序列上回应，查询方收集响应结果，随后通常还会执行 RSSI 读取（通过 HCI_Read_RSSI）获取信号强度。

2.3 关键 HCI 命令与事件

方向 HCI 指令/事件 作用
Host → Controller HCI_Inquiry 启动查询，可指定 LAP（GIAC/LIAC）、查询时长
Controller → Host HCI_Inquiry_Result / HCI_Inquiry_Result_With_RSSI / HCI_Extended_Inquiry_Result (EIR) 返回发现的设备信息（地址、CoD、RSSI、设备名称等）
Host → Controller HCI_Inquiry_Cancel 提前终止查询
Controller → Host HCI_Inquiry_Complete 查询完成事件

EIR（Extended Inquiry Response）：允许被查询方在响应中附带更多数据（如设备名称、支持的 UUID 列表、厂商自定义数据），减少后续连接后再读取的次数。

2.4 设备发现流程图

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是
否
否
是
被查询设备侧 (Inquiry Scanner)
是
周期性进入 Inquiry Scan 状态

监听 GIAC 广播
收到 ID 包?
延迟 0~1023 个 slot 后回应 FHS 包

避免多设备同时响应冲突
可选: 携带 EIR 扩展查询响应

包含设备名/UUID列表
Host 应用层: 启动设备发现
Host 发送 HCI_Inquiry 命令

参数: LAP=GIAC 通用查询访问码

Inquiry_Length=10.24s 查询时长

Num_Responses=0 不限数量
Controller 返回

HCI_Command_Complete?
Controller 进入 Inquiry 状态

按 Inquiry 跳频序列发送 ID 广播包
收到某设备 FHS 包
Controller 上报

HCI_Inquiry_Result_With_RSSI 事件

BD_ADDR + Class of Device + RSSI
还有新设备响应?
查询时长结束?

或达到 Num_Responses?
Controller 上报 HCI_Inquiry_Complete
Host 读取设备名称

可选: HCI_Remote_Name_Request

2.5 发现结果的关键字段解析

以 HCI_Inquiry_Result_With_RSSI 事件为例，每个发现条目包含：

  • BD_ADDR（48 位蓝牙地址） ：设备唯一标识。地址类型分为 00:xx（Public）、40:xx（Random Static）等，经典蓝牙主要使用 Public 地址。
  • Page_Scan_Repetition_Mode（PSRM）：对端寻呼扫描的重复模式，影响后续 Paging 的调度策略。
  • Class of Device（CoD，设备类别）：24 位字段，指示设备类型（手机、耳机、电脑、音频设备等）及服务类别（Audio、Rendering、Networking 等），应用层可据此过滤目标设备。
  • Clock_Offset ：对端本地时钟与查询方时钟的偏移，用于加速后续 Paging 过程。
  • RSSI：信号强度，用于距离估计与排序。

2.6 发现的底层细节（跳频机制）

被查询方 (Scanner) 查询方 (Inquirer) 被查询方 (Scanner) 查询方 (Inquirer) #mermaid-svg-IxAsbJeD7eRjqyCr{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}@keyframes edge-animation-frame{from{stroke-dashoffset:0;}}@keyframes dash{to{stroke-dashoffset:0;}}#mermaid-svg-IxAsbJeD7eRjqyCr .edge-animation-slow{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 50s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-IxAsbJeD7eRjqyCr .edge-animation-fast{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 20s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-IxAsbJeD7eRjqyCr .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-IxAsbJeD7eRjqyCr .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-IxAsbJeD7eRjqyCr .edge-thickness-normal{stroke-width:1px;}#mermaid-svg-IxAsbJeD7eRjqyCr .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-IxAsbJeD7eRjqyCr .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-IxAsbJeD7eRjqyCr .edge-thickness-invisible{stroke-width:0;fill:none;}#mermaid-svg-IxAsbJeD7eRjqyCr .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-IxAsbJeD7eRjqyCr .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-IxAsbJeD7eRjqyCr .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-IxAsbJeD7eRjqyCr .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-IxAsbJeD7eRjqyCr svg{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-IxAsbJeD7eRjqyCr p{margin:0;}#mermaid-svg-IxAsbJeD7eRjqyCr .actor{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-IxAsbJeD7eRjqyCr text.actor>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-IxAsbJeD7eRjqyCr .actor-line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);}#mermaid-svg-IxAsbJeD7eRjqyCr .innerArc{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:none;}#mermaid-svg-IxAsbJeD7eRjqyCr .messageLine0{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:none;stroke:#333;}#mermaid-svg-IxAsbJeD7eRjqyCr .messageLine1{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:2,2;stroke:#333;}#mermaid-svg-IxAsbJeD7eRjqyCr #arrowhead path{fill:#333;stroke:#333;}#mermaid-svg-IxAsbJeD7eRjqyCr .sequenceNumber{fill:white;}#mermaid-svg-IxAsbJeD7eRjqyCr #sequencenumber{fill:#333;}#mermaid-svg-IxAsbJeD7eRjqyCr #crosshead path{fill:#333;stroke:#333;}#mermaid-svg-IxAsbJeD7eRjqyCr .messageText{fill:#333;stroke:none;}#mermaid-svg-IxAsbJeD7eRjqyCr .labelBox{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-IxAsbJeD7eRjqyCr .labelText,#mermaid-svg-IxAsbJeD7eRjqyCr .labelText>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-IxAsbJeD7eRjqyCr .loopText,#mermaid-svg-IxAsbJeD7eRjqyCr .loopText>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-IxAsbJeD7eRjqyCr .loopLine{stroke-width:2px;stroke-dasharray:2,2;stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);}#mermaid-svg-IxAsbJeD7eRjqyCr .note{stroke:#aaaa33;fill:#fff5ad;}#mermaid-svg-IxAsbJeD7eRjqyCr .noteText,#mermaid-svg-IxAsbJeD7eRjqyCr .noteText>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-IxAsbJeD7eRjqyCr .activation0{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-IxAsbJeD7eRjqyCr .activation1{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-IxAsbJeD7eRjqyCr .activation2{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-IxAsbJeD7eRjqyCr .actorPopupMenu{position:absolute;}#mermaid-svg-IxAsbJeD7eRjqyCr .actorPopupMenuPanel{position:absolute;fill:#ECECFF;box-shadow:0px 8px 16px 0px rgba(0,0,0,0.2);filter:drop-shadow(3px 5px 2px rgb(0 0 0 / 0.4));}#mermaid-svg-IxAsbJeD7eRjqyCr .actor-man line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-IxAsbJeD7eRjqyCr .actor-man circle,#mermaid-svg-IxAsbJeD7eRjqyCr line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;stroke-width:2px;}#mermaid-svg-IxAsbJeD7eRjqyCr :root{--mermaid-font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;} 查询状态: 每 1.28s 切换 16 个跳频信道之一 loop 每个响应槽 (625μs slot) Inquiry Scan: 以较慢速率轮询监听信道 记录设备信息 + Clock_Offset 若支持 EIR, 随后还有扩展响应数据包 ID 包 (携带 GIAC 访问码) FHS 包 (BD_ADDR + CLK + CoD)

要点总结：

  • Inquiry 使用 32 个专用查询跳频信道，采用 A/B 双频段交替策略。
  • 被查询方的响应延迟是随机的（0~1023 slots），这是蓝牙规范的冲突避免机制。
  • 查询过程不建立连接，两个设备仍处于"未连接"状态。
  • 查询时长（Inquiry Length）典型值 10.24s，时长越长发现设备越完整，但功耗和时延越高。

三、连接建立流程

发现设备之后，主设备通过 Paging（寻呼） 过程与目标设备建立 ACL 链路。连接建立后才会进行认证、加密和服务访问。

3.1 Paging 的核心原理

Paging 利用在 Inquiry 阶段获取的 BD_ADDR 和 Clock_Offset：

  • 由 BD_ADDR 计算出目标设备的 Page 跳频序列（约 32 个信道）。
  • 由 Clock_Offset 推算对端当前使用的信道，从而加速锁定（约 2 个半时隙内可命中），否则退化为全信道轮询（最坏 10ms 以上）。

3.2 连接建立步骤

  1. 主设备发送 HCI_Create_Connection，携带 BD_ADDR、Packet_Type、Page_Scan_Repetition_Mode、Clock_Offset、Allow_Role_Switch 等参数。
  2. 控制器执行 Page：主设备在 Page 信道上发送 ID 包（含被叫设备的 Device Access Code, DAC）。
  3. 从设备在 Page Scan 状态收到 ID 包后回应 ID 包（携带相同 DAC）。
  4. 主设备发送 FHS 包，其中携带主设备的实时时钟和 BD_ADDR，用于从设备同步跳频序列。
  5. 从设备回应一个 ACK（NULL/POLL 包），至此 物理链路同步完成。
  6. 控制器上报 HCI_Connection_Complete 事件，Host 获得 Connection_Handle。
  7. 随后 LMP 层进行链路参数协商（见 3.4）。

3.3 连接建立详细流程图

#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}@keyframes edge-animation-frame{from{stroke-dashoffset:0;}}@keyframes dash{to{stroke-dashoffset:0;}}#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .edge-animation-slow{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 50s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .edge-animation-fast{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 20s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .edge-thickness-normal{stroke-width:1px;}#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .edge-thickness-invisible{stroke-width:0;fill:none;}#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw svg{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw p{margin:0;}#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .label{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;color:#333;}#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .cluster-label text{fill:#333;}#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .cluster-label span{color:#333;}#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .cluster-label span p{background-color:transparent;}#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .label text,#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw span{fill:#333;color:#333;}#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .node rect,#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .node circle,#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .node ellipse,#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .node polygon,#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .node path{fill:#ECECFF;stroke:#9370DB;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .rough-node .label text,#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .node .label text,#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .image-shape .label,#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .icon-shape .label{text-anchor:middle;}#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .node .katex path{fill:#000;stroke:#000;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .rough-node .label,#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .node .label,#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .image-shape .label,#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .icon-shape .label{text-align:center;}#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .node.clickable{cursor:pointer;}#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .root .anchor path{fill:#333333!important;stroke-width:0;stroke:#333333;}#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .arrowheadPath{fill:#333333;}#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .edgePath .path{stroke:#333333;stroke-width:2.0px;}#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .flowchart-link{stroke:#333333;fill:none;}#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .edgeLabel{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);text-align:center;}#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .edgeLabel p{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .edgeLabel rect{opacity:0.5;background-color:rgba(232,232,232, 0.8);fill:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .labelBkg{background-color:rgba(232, 232, 232, 0.5);}#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .cluster rect{fill:#ffffde;stroke:#aaaa33;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .cluster text{fill:#333;}#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .cluster span{color:#333;}#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw div.mermaidTooltip{position:absolute;text-align:center;max-width:200px;padding:2px;font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:12px;background:hsl(80, 100%, 96.2745098039%);border:1px solid #aaaa33;border-radius:2px;pointer-events:none;z-index:100;}#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .flowchartTitleText{text-anchor:middle;font-size:18px;fill:#333;}#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw rect.text{fill:none;stroke-width:0;}#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .icon-shape,#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .image-shape{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);text-align:center;}#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .icon-shape p,#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .image-shape p{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);padding:2px;}#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .icon-shape .label rect,#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .image-shape .label rect{opacity:0.5;background-color:rgba(232,232,232, 0.8);fill:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .label-icon{display:inline-block;height:1em;overflow:visible;vertical-align:-0.125em;}#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw .node .label-icon path{fill:currentColor;stroke:revert;stroke-width:revert;}#mermaid-svg-tuiaMzbEe39nkvLw :root{--mermaid-font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;} LMP 链路协商阶段
Paging 物理层同步
已有
无
超时未响应
收到响应
是
否
Host: 请求连接某设备
HCI_Create_Connection

BD_ADDR + Clock_Offset

  • Page_Scan_Repetition_Mode

  • Allow_Role_Switch
    Controller: 是否已有到该设备的链路?
    直接返回已有 Connection_Handle

流程结束
进入 Page 状态

根据 BD_ADDR 计算 Page 跳频序列
发送 ID 包 含目标 DAC 访问码
从设备在 Page Scan

收到并回 ID 包?
重试 / 退避

重新 Page
主设备发送 FHS 包

携带主设备实时 CLK + BD_ADDR
从设备 ACK 确认

双方跳频序列同步完成
上报 HCI_Connection_Complete

获得 Connection_Handle

ACL 链路建立
LMP 交换: 版本/特性协商

LMP_version_req/res
LMP 协商: 加密模式

LMP_encryption_mode_req
LMP 协商: 时钟偏移/槽偏移

LMP_slot_offset + LMP_timing_accuracy
LMP 请求: 改变链路角色?

LMP_switch_req

主从切换
LMP 设置: 链路监督超时

LMP_supervision_timeout
Host 是否要求认证+加密?
进入认证流程

见第四章
链路就绪

可进行 L2CAP 数据交互

3.4 连接过程中的 LMP 协商细节

ACL 链路建立后，Link Manager 之间自动进行以下 LMP 过程（Host 无需介入）：

LMP 过程 内容 说明
LMP_version_req/res 蓝牙版本、公司标识 确定双方支持的特性
LMP_features_req/res 特性掩码（加密、EIR、BR/EDR、5-slot 包等） 决定后续能力
LMP_name_req/res 设备名称 可在 ACL 建立后补读名称
LMP_encryption_mode_req 加密模式（不加密/仅点对点/点对点+广播） 通常要求先认证
LMP_encryption_key_size_req 密钥长度（7~16 字节） 经典蓝牙 legacy 配对密钥可协商
LMP_switch_req 主从角色切换 连接发起方不一定是最终 Master
LMP_supervision_timeout 链路监督超时（0.625ms~32s） 超时未收到包则断开，用于死链检测

3.5 连接建立的时序图

Slave Host Master Host Slave (被叫方) Master (发起方) Slave Host Master Host Slave (被叫方) Master (发起方) #mermaid-svg-kGOciiyFLSrgEGl8{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}@keyframes edge-animation-frame{from{stroke-dashoffset:0;}}@keyframes dash{to{stroke-dashoffset:0;}}#mermaid-svg-kGOciiyFLSrgEGl8 .edge-animation-slow{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 50s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-kGOciiyFLSrgEGl8 .edge-animation-fast{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 20s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-kGOciiyFLSrgEGl8 .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-kGOciiyFLSrgEGl8 .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-kGOciiyFLSrgEGl8 .edge-thickness-normal{stroke-width:1px;}#mermaid-svg-kGOciiyFLSrgEGl8 .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-kGOciiyFLSrgEGl8 .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-kGOciiyFLSrgEGl8 .edge-thickness-invisible{stroke-width:0;fill:none;}#mermaid-svg-kGOciiyFLSrgEGl8 .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-kGOciiyFLSrgEGl8 .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-kGOciiyFLSrgEGl8 .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-kGOciiyFLSrgEGl8 .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-kGOciiyFLSrgEGl8 svg{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-kGOciiyFLSrgEGl8 p{margin:0;}#mermaid-svg-kGOciiyFLSrgEGl8 .actor{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-kGOciiyFLSrgEGl8 text.actor>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-kGOciiyFLSrgEGl8 .actor-line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);}#mermaid-svg-kGOciiyFLSrgEGl8 .innerArc{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:none;}#mermaid-svg-kGOciiyFLSrgEGl8 .messageLine0{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:none;stroke:#333;}#mermaid-svg-kGOciiyFLSrgEGl8 .messageLine1{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:2,2;stroke:#333;}#mermaid-svg-kGOciiyFLSrgEGl8 #arrowhead path{fill:#333;stroke:#333;}#mermaid-svg-kGOciiyFLSrgEGl8 .sequenceNumber{fill:white;}#mermaid-svg-kGOciiyFLSrgEGl8 #sequencenumber{fill:#333;}#mermaid-svg-kGOciiyFLSrgEGl8 #crosshead path{fill:#333;stroke:#333;}#mermaid-svg-kGOciiyFLSrgEGl8 .messageText{fill:#333;stroke:none;}#mermaid-svg-kGOciiyFLSrgEGl8 .labelBox{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-kGOciiyFLSrgEGl8 .labelText,#mermaid-svg-kGOciiyFLSrgEGl8 .labelText>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-kGOciiyFLSrgEGl8 .loopText,#mermaid-svg-kGOciiyFLSrgEGl8 .loopText>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-kGOciiyFLSrgEGl8 .loopLine{stroke-width:2px;stroke-dasharray:2,2;stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);}#mermaid-svg-kGOciiyFLSrgEGl8 .note{stroke:#aaaa33;fill:#fff5ad;}#mermaid-svg-kGOciiyFLSrgEGl8 .noteText,#mermaid-svg-kGOciiyFLSrgEGl8 .noteText>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-kGOciiyFLSrgEGl8 .activation0{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-kGOciiyFLSrgEGl8 .activation1{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-kGOciiyFLSrgEGl8 .activation2{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-kGOciiyFLSrgEGl8 .actorPopupMenu{position:absolute;}#mermaid-svg-kGOciiyFLSrgEGl8 .actorPopupMenuPanel{position:absolute;fill:#ECECFF;box-shadow:0px 8px 16px 0px rgba(0,0,0,0.2);filter:drop-shadow(3px 5px 2px rgb(0 0 0 / 0.4));}#mermaid-svg-kGOciiyFLSrgEGl8 .actor-man line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-kGOciiyFLSrgEGl8 .actor-man circle,#mermaid-svg-kGOciiyFLSrgEGl8 line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;stroke-width:2px;}#mermaid-svg-kGOciiyFLSrgEGl8 :root{--mermaid-font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;} Page 状态: 32 信道跳频寻呼 物理同步完成, 进入 Connection 状态 LMP 自动协商 ACL 链路就绪, Connection_Handle 分配 HCI_Create_Connection(BD_ADDR, CLK_offset) ID 包 (DAC) ID 包 (DAC) 响应 FHS 包 (含 Master CLK, BD_ADDR) POLL/NULL (ACK) HCI_Connection_Complete HCI_Connection_Complete LMP_version_req LMP_version_res LMP_features_req LMP_features_res LMP_encryption_mode_req LMP_accepted

3.6 与 BLE 对比（开发提示）

  • 经典蓝牙 Paging 是定向快速连接（利用时钟偏移加速），而 BLE 是周期性广播+扫描窗口机制。
  • 经典蓝牙连接建立时间典型为 < 100ms（已知时钟偏移时更快），BLE 取决于广播间隔，通常为几十到几百 ms。

四、配对与绑定

配对（Pairing）解决认证与密钥生成 问题；绑定（Bonding）解决密钥持久化 问题。经典蓝牙的配对由 LMP 认证 + LMP 配对过程完成。

4.1 核心概念

概念 说明
Link Key 链路密钥，双方共享的 128 位密钥，是配对的核心产物
PIN Code 传统配对（Legacy Pairing）中用户输入的密码（4~16 位数字/字符）
Simple Pairing (SSP) 蓝牙 2.1+ 引入的安全简单配对，支持 Numeric Comparison、Passkey Entry、Just Works、Out-of-Band (OOB) 四种模式
Authentication 基于 Link Key 的质询-响应（Challenge-Response），每次连接都会执行
Bonding 将 Link Key 写入双方 Flash（NVRAM）的持久化动作
Encryption 基于认证后的 Cipher Key（由 Link Key 派生：E3 算法）对 ACL 载荷加密

4.2 两种配对模式

4.2.1 Legacy Pairing（传统配对，蓝牙 2.0 及以前）

双方由 PIN 码生成 Init/Comb Key：
#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}@keyframes edge-animation-frame{from{stroke-dashoffset:0;}}@keyframes dash{to{stroke-dashoffset:0;}}#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .edge-animation-slow{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 50s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .edge-animation-fast{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 20s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .edge-thickness-normal{stroke-width:1px;}#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .edge-thickness-invisible{stroke-width:0;fill:none;}#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 svg{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 p{margin:0;}#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .label{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;color:#333;}#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .cluster-label text{fill:#333;}#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .cluster-label span{color:#333;}#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .cluster-label span p{background-color:transparent;}#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .label text,#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 span{fill:#333;color:#333;}#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .node rect,#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .node circle,#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .node ellipse,#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .node polygon,#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .node path{fill:#ECECFF;stroke:#9370DB;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .rough-node .label text,#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .node .label text,#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .image-shape .label,#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .icon-shape .label{text-anchor:middle;}#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .node .katex path{fill:#000;stroke:#000;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .rough-node .label,#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .node .label,#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .image-shape .label,#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .icon-shape .label{text-align:center;}#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .node.clickable{cursor:pointer;}#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .root .anchor path{fill:#333333!important;stroke-width:0;stroke:#333333;}#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .arrowheadPath{fill:#333333;}#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .edgePath .path{stroke:#333333;stroke-width:2.0px;}#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .flowchart-link{stroke:#333333;fill:none;}#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .edgeLabel{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);text-align:center;}#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .edgeLabel p{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .edgeLabel rect{opacity:0.5;background-color:rgba(232,232,232, 0.8);fill:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .labelBkg{background-color:rgba(232, 232, 232, 0.5);}#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .cluster rect{fill:#ffffde;stroke:#aaaa33;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .cluster text{fill:#333;}#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .cluster span{color:#333;}#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 div.mermaidTooltip{position:absolute;text-align:center;max-width:200px;padding:2px;font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:12px;background:hsl(80, 100%, 96.2745098039%);border:1px solid #aaaa33;border-radius:2px;pointer-events:none;z-index:100;}#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .flowchartTitleText{text-anchor:middle;font-size:18px;fill:#333;}#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 rect.text{fill:none;stroke-width:0;}#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .icon-shape,#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .image-shape{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);text-align:center;}#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .icon-shape p,#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .image-shape p{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);padding:2px;}#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .icon-shape .label rect,#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .image-shape .label rect{opacity:0.5;background-color:rgba(232,232,232, 0.8);fill:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .label-icon{display:inline-block;height:1em;overflow:visible;vertical-align:-0.125em;}#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 .node .label-icon path{fill:currentColor;stroke:revert;stroke-width:revert;}#mermaid-svg-DJJ8ktxGraUZ3Xf8 :root{--mermaid-font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;} 是
否
双方输入相同 PIN Code
各自计算:

E21 算法基于 PIN + 对方地址

生成 Initialization Key K_init
交换随机数 RAND 与质询
计算 Comb Key

K_link = E21 K_init, RAND, BD_ADDR
得到最终 Link Key
执行 LMP 认证质询-响应

验证双方密钥一致
认证通过?
配对成功, 进入绑定/加密
配对失败: PIN 错误或超时

缺点：PIN 短则安全性弱（易受暴力破解）；无用户界面设备（耳机）只能用固定 PIN（如 0000/1234），安全性差。因此蓝牙 2.1 引入 SSP。

4.2.2 Secure Simple Pairing（SSP，蓝牙 2.1+）

SSP 基于 Diffie-Hellman（使用 P-192 椭圆曲线或 P-256，取决于 Secure Connections），核心流程为四个阶段：

  1. Public Key Exchange：交换公钥。
  2. Authentication Stage 1：根据 IO Capability 选择四种模式之一完成用户确认。
  3. Authentication Stage 2：双方确认 DH Key 一致（通过 Nonce 校验）。
  4. Link Key Calculation：由 DH Key 派生 Link Key。

四种关联模型：

模式 IO 要求 中间人防护 适用场景
Numeric Comparison 双方均有显示 有 手机-电脑
Passkey Entry 一方显示一方输入 有 手机-键盘
Just Works 无显示无输入 无 耳机、音箱（仅抗被动窃听）
Out-of-Band (OOB) 通过 NFC/其他通道交换 有 NFC 辅助配对

4.3 配对与绑定完整流程图（SSP 为主）

#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}@keyframes edge-animation-frame{from{stroke-dashoffset:0;}}@keyframes dash{to{stroke-dashoffset:0;}}#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .edge-animation-slow{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 50s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .edge-animation-fast{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 20s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .edge-thickness-normal{stroke-width:1px;}#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .edge-thickness-invisible{stroke-width:0;fill:none;}#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv svg{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv p{margin:0;}#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .label{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;color:#333;}#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .cluster-label text{fill:#333;}#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .cluster-label span{color:#333;}#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .cluster-label span p{background-color:transparent;}#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .label text,#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv span{fill:#333;color:#333;}#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .node rect,#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .node circle,#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .node ellipse,#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .node polygon,#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .node path{fill:#ECECFF;stroke:#9370DB;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .rough-node .label text,#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .node .label text,#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .image-shape .label,#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .icon-shape .label{text-anchor:middle;}#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .node .katex path{fill:#000;stroke:#000;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .rough-node .label,#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .node .label,#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .image-shape .label,#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .icon-shape .label{text-align:center;}#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .node.clickable{cursor:pointer;}#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .root .anchor path{fill:#333333!important;stroke-width:0;stroke:#333333;}#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .arrowheadPath{fill:#333333;}#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .edgePath .path{stroke:#333333;stroke-width:2.0px;}#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .flowchart-link{stroke:#333333;fill:none;}#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .edgeLabel{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);text-align:center;}#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .edgeLabel p{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .edgeLabel rect{opacity:0.5;background-color:rgba(232,232,232, 0.8);fill:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .labelBkg{background-color:rgba(232, 232, 232, 0.5);}#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .cluster rect{fill:#ffffde;stroke:#aaaa33;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .cluster text{fill:#333;}#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .cluster span{color:#333;}#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv div.mermaidTooltip{position:absolute;text-align:center;max-width:200px;padding:2px;font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:12px;background:hsl(80, 100%, 96.2745098039%);border:1px solid #aaaa33;border-radius:2px;pointer-events:none;z-index:100;}#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .flowchartTitleText{text-anchor:middle;font-size:18px;fill:#333;}#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv rect.text{fill:none;stroke-width:0;}#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .icon-shape,#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .image-shape{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);text-align:center;}#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .icon-shape p,#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .image-shape p{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);padding:2px;}#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .icon-shape .label rect,#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .image-shape .label rect{opacity:0.5;background-color:rgba(232,232,232, 0.8);fill:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .label-icon{display:inline-block;height:1em;overflow:visible;vertical-align:-0.125em;}#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv .node .label-icon path{fill:currentColor;stroke:revert;stroke-width:revert;}#mermaid-svg-pOsRkRNTG9JjFsQv :root{--mermaid-font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;} 绑定 Bonding 阶段 (Host 可选)
SSP 配对阶段 (P0)
有
无
Numeric Comparison
Passkey Entry
Just Works
OOB
失败
通过
否
是
是
否
触发条件: ACL 建立后

Host 请求认证/加密

或访问受保护服务
发起方发送 LMP_in_rand

携带 128-bit 随机数 RAND
对端是否有双方

已绑定的 Link Key?
进入 Authentication

质询-响应阶段 D
进入配对 Pairing 流程
阶段1: 交换 IO Capability

LMP_IO_capability_req/res

决定关联模型
阶段2: 交换公钥

DH Key 协商开始
IO 决定关联模型
双方显示 6 位数字

用户确认一致
一方显示 6 位数字

另一方输入
无用户交互

自动继续
通过 NFC 等带外信道

交换确认数据
阶段3: 认证确认

校验 DH Key 一致

HMAC-SHA-256 Nonce
阶段4: 计算 Link Key

f5 函数派生
双方各自执行 LMP 认证:

验证方发 LMP_in_rand RAND

声称方用 Link Key 计算 SRES = E1 Key, RAND, BD_ADDR

回送 LMP_sres
SRES 校验通过?
上报 HCI_Authentication_Complete

Status = 错误 认证失败

可选重试/重新配对
Host 是否请求加密?

HCI_Set_Connection_Encryption
认证完成

可继续明文通信
LMP_encryption_mode_req

协商加密模式与密钥长度
基于 Link Key 派生 Cipher Key

E3: Kcipher = E3 LinkKey, RAND, COF
双方启用硬件加密引擎

ACL 载荷 AES 加密传输
Host 决定绑定?

HCI_Write_Stored_Link_Key
双方 Link Key + BD_ADDR

写入 NVRAM 持久化

后续连接免配对
Link Key 仅存内存

断链后失效
配对+认证+加密 完成

4.4 认证（Authentication）的质询-响应细节

每次连接建立后，只要访问受保护资源或双方要求加密，都会执行 LMP 认证。这一过程每次都执行，与是否已绑定无关：
Claimant 声称方 Verifier 验证方 (主动发起) Claimant 声称方 Verifier 验证方 (主动发起) #mermaid-svg-BsYybRkymG3KUgJI{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}@keyframes edge-animation-frame{from{stroke-dashoffset:0;}}@keyframes dash{to{stroke-dashoffset:0;}}#mermaid-svg-BsYybRkymG3KUgJI .edge-animation-slow{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 50s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-BsYybRkymG3KUgJI .edge-animation-fast{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 20s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-BsYybRkymG3KUgJI .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-BsYybRkymG3KUgJI .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-BsYybRkymG3KUgJI .edge-thickness-normal{stroke-width:1px;}#mermaid-svg-BsYybRkymG3KUgJI .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-BsYybRkymG3KUgJI .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-BsYybRkymG3KUgJI .edge-thickness-invisible{stroke-width:0;fill:none;}#mermaid-svg-BsYybRkymG3KUgJI .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-BsYybRkymG3KUgJI .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-BsYybRkymG3KUgJI .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-BsYybRkymG3KUgJI .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-BsYybRkymG3KUgJI svg{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-BsYybRkymG3KUgJI p{margin:0;}#mermaid-svg-BsYybRkymG3KUgJI .actor{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-BsYybRkymG3KUgJI text.actor>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-BsYybRkymG3KUgJI .actor-line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);}#mermaid-svg-BsYybRkymG3KUgJI .innerArc{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:none;}#mermaid-svg-BsYybRkymG3KUgJI .messageLine0{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:none;stroke:#333;}#mermaid-svg-BsYybRkymG3KUgJI .messageLine1{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:2,2;stroke:#333;}#mermaid-svg-BsYybRkymG3KUgJI #arrowhead path{fill:#333;stroke:#333;}#mermaid-svg-BsYybRkymG3KUgJI .sequenceNumber{fill:white;}#mermaid-svg-BsYybRkymG3KUgJI #sequencenumber{fill:#333;}#mermaid-svg-BsYybRkymG3KUgJI #crosshead path{fill:#333;stroke:#333;}#mermaid-svg-BsYybRkymG3KUgJI .messageText{fill:#333;stroke:none;}#mermaid-svg-BsYybRkymG3KUgJI .labelBox{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-BsYybRkymG3KUgJI .labelText,#mermaid-svg-BsYybRkymG3KUgJI .labelText>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-BsYybRkymG3KUgJI .loopText,#mermaid-svg-BsYybRkymG3KUgJI .loopText>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-BsYybRkymG3KUgJI .loopLine{stroke-width:2px;stroke-dasharray:2,2;stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);}#mermaid-svg-BsYybRkymG3KUgJI .note{stroke:#aaaa33;fill:#fff5ad;}#mermaid-svg-BsYybRkymG3KUgJI .noteText,#mermaid-svg-BsYybRkymG3KUgJI .noteText>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-BsYybRkymG3KUgJI .activation0{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-BsYybRkymG3KUgJI .activation1{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-BsYybRkymG3KUgJI .activation2{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-BsYybRkymG3KUgJI .actorPopupMenu{position:absolute;}#mermaid-svg-BsYybRkymG3KUgJI .actorPopupMenuPanel{position:absolute;fill:#ECECFF;box-shadow:0px 8px 16px 0px rgba(0,0,0,0.2);filter:drop-shadow(3px 5px 2px rgb(0 0 0 / 0.4));}#mermaid-svg-BsYybRkymG3KUgJI .actor-man line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-BsYybRkymG3KUgJI .actor-man circle,#mermaid-svg-BsYybRkymG3KUgJI line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;stroke-width:2px;}#mermaid-svg-BsYybRkymG3KUgJI :root{--mermaid-font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;} SRES = E1(Link Key, RAND, Claimant BD_ADDR) 本地同样计算 E1 结果并比较 认证通过 失败, 可触发重新配对 alt SRES 匹配 SRES 不匹配 LMP_in_rand (128-bit RAND) LMP_sres (32-bit SRES) LMP_accepted LMP_rejected (Authentication Failure)

4.5 绑定的数据存储结构

绑定信息在 Host 侧通常按如下结构存储：

复制代码 
NVRAM 绑定记录（每设备一条）:
┌─────────────────────────────────┐
│ BD_ADDR (6 bytes)               │
│ Link Key (16 bytes)             │
│ Key Type (4 bits):              │
│   - Combination Key             │
│   - Local Unit Key              │
│   - Remote Unit Key             │
│   - Debug Combination Key       │
│   - Unauthenticated Combination │
│     Key (Just Works 产生)       │
│   - Authenticated Combination   │
│     Key                         │
│ PIN Length (legacy, 1 byte)     │
│ 配对时使用的 IO Capabilities    │
│ 上次连接时间（应用层可选）       │
└─────────────────────────────────┘

开发提示：

  • 使用 HCI_Read_Stored_Link_Key / HCI_Write_Stored_Link_Key 管理绑定信息。
  • Just Works 模式 产生的 Key Type 是 Unauthenticated，意味着它不能用于要求 MITM 防护的场景（如某些 HID 键盘服务）。
  • 清除配对记录时要通知对端删除 （HCI_Delete_Stored_Link_Key + LMP），否则对端仍持有旧 Key，会导致下次连接认证失败。

五、服务发现流程

ACL 链路建立并（可选）完成认证加密后，应用层通常需要查询对端支持哪些 Profile 服务、使用哪个 L2CAP PSM、RFCOMM 通道号是多少 ------这就是 SDP（Service Discovery Protocol）。

5.1 SDP 的基本模型

  • SDP Server：运行于每个蓝牙设备上，维护一张服务记录表（Service Record）。
  • SDP Client：查询方，通过 L2CAP（PSM = 0x0001）与 Server 通信。
  • Service Record ：由一系列 Attribute（属性） 组成，每个属性是 (Attribute ID, Attribute Value) 对，用 UUID 标识。

关键属性：

Attribute ID 名称 说明
0x0000 ServiceRecordHandle 记录句柄
0x0001 ServiceClassIDList 服务类 UUID 列表（核心）
0x0002 ServiceRecordState 记录状态（变更检测）
0x0004 ProtocolDescriptorList 协议栈描述（L2CAP PSM、RFCOMM 通道号等，核心）
0x0005 BrowseGroupList 浏览分组（PublicBrowseGroup = 0x1002）
0x0006 LanguageBaseAttributeIDList 语言基准
0x0009 BluetoothProfileDescriptorList Profile 描述（如 A2DP Sink UUID + 版本）
0x0100 ServiceName 服务名称

5.2 SDP 查询的两种方式

  1. Service Search（服务搜索）：按 Service UUID 搜索，返回匹配记录的 Record Handle 列表。
  2. Service Attribute Retrieval（属性获取）：按 Record Handle + Attribute ID 列表，提取具体属性（主要是 ProtocolDescriptorList 获取 PSM/通道号）。

实际中常组合为 Service Search Attribute Request（SSAR）：一次性按 UUID 搜索并返回指定属性。

5.3 服务发现详细流程图

#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}@keyframes edge-animation-frame{from{stroke-dashoffset:0;}}@keyframes dash{to{stroke-dashoffset:0;}}#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .edge-animation-slow{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 50s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .edge-animation-fast{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 20s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .edge-thickness-normal{stroke-width:1px;}#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .edge-thickness-invisible{stroke-width:0;fill:none;}#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO svg{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO p{margin:0;}#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .label{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;color:#333;}#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .cluster-label text{fill:#333;}#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .cluster-label span{color:#333;}#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .cluster-label span p{background-color:transparent;}#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .label text,#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO span{fill:#333;color:#333;}#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .node rect,#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .node circle,#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .node ellipse,#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .node polygon,#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .node path{fill:#ECECFF;stroke:#9370DB;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .rough-node .label text,#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .node .label text,#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .image-shape .label,#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .icon-shape .label{text-anchor:middle;}#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .node .katex path{fill:#000;stroke:#000;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .rough-node .label,#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .node .label,#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .image-shape .label,#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .icon-shape .label{text-align:center;}#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .node.clickable{cursor:pointer;}#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .root .anchor path{fill:#333333!important;stroke-width:0;stroke:#333333;}#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .arrowheadPath{fill:#333333;}#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .edgePath .path{stroke:#333333;stroke-width:2.0px;}#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .flowchart-link{stroke:#333333;fill:none;}#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .edgeLabel{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);text-align:center;}#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .edgeLabel p{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .edgeLabel rect{opacity:0.5;background-color:rgba(232,232,232, 0.8);fill:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .labelBkg{background-color:rgba(232, 232, 232, 0.5);}#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .cluster rect{fill:#ffffde;stroke:#aaaa33;stroke-width:1px;}#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .cluster text{fill:#333;}#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .cluster span{color:#333;}#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO div.mermaidTooltip{position:absolute;text-align:center;max-width:200px;padding:2px;font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:12px;background:hsl(80, 100%, 96.2745098039%);border:1px solid #aaaa33;border-radius:2px;pointer-events:none;z-index:100;}#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .flowchartTitleText{text-anchor:middle;font-size:18px;fill:#333;}#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO rect.text{fill:none;stroke-width:0;}#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .icon-shape,#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .image-shape{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);text-align:center;}#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .icon-shape p,#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .image-shape p{background-color:rgba(232,232,232, 0.8);padding:2px;}#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .icon-shape .label rect,#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .image-shape .label rect{opacity:0.5;background-color:rgba(232,232,232, 0.8);fill:rgba(232,232,232, 0.8);}#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .label-icon{display:inline-block;height:1em;overflow:visible;vertical-align:-0.125em;}#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO .node .label-icon path{fill:currentColor;stroke:revert;stroke-width:revert;}#mermaid-svg-8CEqiNFiyL0W1lIO :root{--mermaid-font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;} 拒绝
接受
是
否
是
否
应用层: 需要查询对端服务

如查找 A2DP Sink
Host 建立到对端的 ACL 链路

已完成认证/加密
Host 发送 SDP 连接请求

L2CAP 连接 PSM = 0x0001 SDP
对端 SDP Server

接受 L2CAP 连接?
失败处理

对端 SDP 不可达

可能是设备类型不支持
L2CAP 通道建立

Config 协商 MTU
构造 SDP_ServiceSearchAttributeRequest

参数1: ServiceSearchPattern

= A2DP Sink UUID 0x110B

参数2: AttributeIDList

= ProtocolDescriptorList 0x0004

  • BluetoothProfileDescriptorList 0x0009
    响应数据大小

超过 L2CAP MTU?
Server 分段响应

ContinuationState 非空
Client 发送 Continuation 请求

携带 ContinuationState

循环拉取剩余数据
收到完整 SDP 响应

ContinuationState 为空
解析 ProtocolDescriptorList:

L2CAP PSM = AVDTP 0x0019

AVDTP 版本
解析 ProfileDescriptor:

A2DP Profile UUID + v1.3
应用还需要其他服务?

如 AVRCP TG 0x110C
断开 SDP L2CAP 连接

或复用通道继续通信
服务发现完成

应用获得连接所需全部参数

5.4 SDP 时序图

SDP Server (对端) SDP Client (查询方 Host) SDP Server (对端) SDP Client (查询方 Host) #mermaid-svg-jMiHWpnKMiGxwkuG{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}@keyframes edge-animation-frame{from{stroke-dashoffset:0;}}@keyframes dash{to{stroke-dashoffset:0;}}#mermaid-svg-jMiHWpnKMiGxwkuG .edge-animation-slow{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 50s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-jMiHWpnKMiGxwkuG .edge-animation-fast{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 20s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-jMiHWpnKMiGxwkuG .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-jMiHWpnKMiGxwkuG .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-jMiHWpnKMiGxwkuG .edge-thickness-normal{stroke-width:1px;}#mermaid-svg-jMiHWpnKMiGxwkuG .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-jMiHWpnKMiGxwkuG .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-jMiHWpnKMiGxwkuG .edge-thickness-invisible{stroke-width:0;fill:none;}#mermaid-svg-jMiHWpnKMiGxwkuG .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-jMiHWpnKMiGxwkuG .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-jMiHWpnKMiGxwkuG .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-jMiHWpnKMiGxwkuG .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-jMiHWpnKMiGxwkuG svg{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-jMiHWpnKMiGxwkuG p{margin:0;}#mermaid-svg-jMiHWpnKMiGxwkuG .actor{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-jMiHWpnKMiGxwkuG text.actor>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-jMiHWpnKMiGxwkuG .actor-line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);}#mermaid-svg-jMiHWpnKMiGxwkuG .innerArc{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:none;}#mermaid-svg-jMiHWpnKMiGxwkuG .messageLine0{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:none;stroke:#333;}#mermaid-svg-jMiHWpnKMiGxwkuG .messageLine1{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:2,2;stroke:#333;}#mermaid-svg-jMiHWpnKMiGxwkuG #arrowhead path{fill:#333;stroke:#333;}#mermaid-svg-jMiHWpnKMiGxwkuG .sequenceNumber{fill:white;}#mermaid-svg-jMiHWpnKMiGxwkuG #sequencenumber{fill:#333;}#mermaid-svg-jMiHWpnKMiGxwkuG #crosshead path{fill:#333;stroke:#333;}#mermaid-svg-jMiHWpnKMiGxwkuG .messageText{fill:#333;stroke:none;}#mermaid-svg-jMiHWpnKMiGxwkuG .labelBox{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-jMiHWpnKMiGxwkuG .labelText,#mermaid-svg-jMiHWpnKMiGxwkuG .labelText>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-jMiHWpnKMiGxwkuG .loopText,#mermaid-svg-jMiHWpnKMiGxwkuG .loopText>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-jMiHWpnKMiGxwkuG .loopLine{stroke-width:2px;stroke-dasharray:2,2;stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);}#mermaid-svg-jMiHWpnKMiGxwkuG .note{stroke:#aaaa33;fill:#fff5ad;}#mermaid-svg-jMiHWpnKMiGxwkuG .noteText,#mermaid-svg-jMiHWpnKMiGxwkuG .noteText>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-jMiHWpnKMiGxwkuG .activation0{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-jMiHWpnKMiGxwkuG .activation1{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-jMiHWpnKMiGxwkuG .activation2{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-jMiHWpnKMiGxwkuG .actorPopupMenu{position:absolute;}#mermaid-svg-jMiHWpnKMiGxwkuG .actorPopupMenuPanel{position:absolute;fill:#ECECFF;box-shadow:0px 8px 16px 0px rgba(0,0,0,0.2);filter:drop-shadow(3px 5px 2px rgb(0 0 0 / 0.4));}#mermaid-svg-jMiHWpnKMiGxwkuG .actor-man line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-jMiHWpnKMiGxwkuG .actor-man circle,#mermaid-svg-jMiHWpnKMiGxwkuG line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;stroke-width:2px;}#mermaid-svg-jMiHWpnKMiGxwkuG :root{--mermaid-font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;} ACL 已建立并完成认证 alt 数据可一次返回 需要分段 解析得到: AVDTP PSM = 0x0019, Profile 版本 L2CAP Connection Request (PSM = 0x0001) L2CAP Connection Response (CID 分配) L2CAP Config Request (MTU 协商) L2CAP Config Response SDP_ServiceSearchAttributeRequest SearchPattern: A2DP Sink UUID AttrList: 0x0004, 0x0009 SDP_Response (Complete) ContinuationState = NULL SDP_Response (Partial) ContinuationState = 0x01... SDP Request + ContinuationState SDP_Response (Complete) ContinuationState = NULL L2CAP Disconnection Request L2CAP Disconnection Response

5.5 常见 Profile 的 SDP 查询结果示例

以搜索 A2DP Audio Sink（音箱/耳机） 为例，返回的属性值：

复制代码 
ServiceClassIDList:
  ├─ Audio Sink (0x110B)

ProtocolDescriptorList:
  ├─ L2CAP (0x0100), PSM = AVDTP (0x0019)
  └─ AVDTP (0x0019), Version = 0x0103 (v1.3)

BluetoothProfileDescriptorList:
  └─ Advanced Audio Distribution (0x110D), v1.3

再以 SPP（串口） 为例，应用真正需要的是 RFCOMM 通道号：

复制代码 
ProtocolDescriptorList:
  ├─ L2CAP (0x0100), PSM = RFCOMM (0x0003)
  └─ RFCOMM (0x0003), Channel = 0x05  ← 应用连接此通道号

六、四大流程的完整时序串联

实际场景中（如手机连接蓝牙音箱听音乐），四大流程依次衔接：
音箱 Controller 音箱 Host 手机 Controller 手机 Host 音箱 Controller 音箱 Host 手机 Controller 手机 Host #mermaid-svg-KJrEcUs3sQo4aR83{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;fill:#333;}@keyframes edge-animation-frame{from{stroke-dashoffset:0;}}@keyframes dash{to{stroke-dashoffset:0;}}#mermaid-svg-KJrEcUs3sQo4aR83 .edge-animation-slow{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 50s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-KJrEcUs3sQo4aR83 .edge-animation-fast{stroke-dasharray:9,5!important;stroke-dashoffset:900;animation:dash 20s linear infinite;stroke-linecap:round;}#mermaid-svg-KJrEcUs3sQo4aR83 .error-icon{fill:#552222;}#mermaid-svg-KJrEcUs3sQo4aR83 .error-text{fill:#552222;stroke:#552222;}#mermaid-svg-KJrEcUs3sQo4aR83 .edge-thickness-normal{stroke-width:1px;}#mermaid-svg-KJrEcUs3sQo4aR83 .edge-thickness-thick{stroke-width:3.5px;}#mermaid-svg-KJrEcUs3sQo4aR83 .edge-pattern-solid{stroke-dasharray:0;}#mermaid-svg-KJrEcUs3sQo4aR83 .edge-thickness-invisible{stroke-width:0;fill:none;}#mermaid-svg-KJrEcUs3sQo4aR83 .edge-pattern-dashed{stroke-dasharray:3;}#mermaid-svg-KJrEcUs3sQo4aR83 .edge-pattern-dotted{stroke-dasharray:2;}#mermaid-svg-KJrEcUs3sQo4aR83 .marker{fill:#333333;stroke:#333333;}#mermaid-svg-KJrEcUs3sQo4aR83 .marker.cross{stroke:#333333;}#mermaid-svg-KJrEcUs3sQo4aR83 svg{font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;font-size:16px;}#mermaid-svg-KJrEcUs3sQo4aR83 p{margin:0;}#mermaid-svg-KJrEcUs3sQo4aR83 .actor{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-KJrEcUs3sQo4aR83 text.actor>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-KJrEcUs3sQo4aR83 .actor-line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);}#mermaid-svg-KJrEcUs3sQo4aR83 .innerArc{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:none;}#mermaid-svg-KJrEcUs3sQo4aR83 .messageLine0{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:none;stroke:#333;}#mermaid-svg-KJrEcUs3sQo4aR83 .messageLine1{stroke-width:1.5;stroke-dasharray:2,2;stroke:#333;}#mermaid-svg-KJrEcUs3sQo4aR83 #arrowhead path{fill:#333;stroke:#333;}#mermaid-svg-KJrEcUs3sQo4aR83 .sequenceNumber{fill:white;}#mermaid-svg-KJrEcUs3sQo4aR83 #sequencenumber{fill:#333;}#mermaid-svg-KJrEcUs3sQo4aR83 #crosshead path{fill:#333;stroke:#333;}#mermaid-svg-KJrEcUs3sQo4aR83 .messageText{fill:#333;stroke:none;}#mermaid-svg-KJrEcUs3sQo4aR83 .labelBox{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-KJrEcUs3sQo4aR83 .labelText,#mermaid-svg-KJrEcUs3sQo4aR83 .labelText>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-KJrEcUs3sQo4aR83 .loopText,#mermaid-svg-KJrEcUs3sQo4aR83 .loopText>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-KJrEcUs3sQo4aR83 .loopLine{stroke-width:2px;stroke-dasharray:2,2;stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);}#mermaid-svg-KJrEcUs3sQo4aR83 .note{stroke:#aaaa33;fill:#fff5ad;}#mermaid-svg-KJrEcUs3sQo4aR83 .noteText,#mermaid-svg-KJrEcUs3sQo4aR83 .noteText>tspan{fill:black;stroke:none;}#mermaid-svg-KJrEcUs3sQo4aR83 .activation0{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-KJrEcUs3sQo4aR83 .activation1{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-KJrEcUs3sQo4aR83 .activation2{fill:#f4f4f4;stroke:#666;}#mermaid-svg-KJrEcUs3sQo4aR83 .actorPopupMenu{position:absolute;}#mermaid-svg-KJrEcUs3sQo4aR83 .actorPopupMenuPanel{position:absolute;fill:#ECECFF;box-shadow:0px 8px 16px 0px rgba(0,0,0,0.2);filter:drop-shadow(3px 5px 2px rgb(0 0 0 / 0.4));}#mermaid-svg-KJrEcUs3sQo4aR83 .actor-man line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;}#mermaid-svg-KJrEcUs3sQo4aR83 .actor-man circle,#mermaid-svg-KJrEcUs3sQo4aR83 line{stroke:hsl(259.6261682243, 59.7765363128%, 87.9019607843%);fill:#ECECFF;stroke-width:2px;}#mermaid-svg-KJrEcUs3sQo4aR83 :root{--mermaid-font-family:"trebuchet ms",verdana,arial,sans-serif;} ① 设备发现 Inquiry ② 连接建立 Paging ③ 配对与绑定 用户确认 (Just Works/数字比较) Link Key 写入双方 NVRAM (绑定) ④ 服务发现 SDP ⑤ 应用数据传输 (A2DP 音频流) HCI_Inquiry 1 ID 广播 (GIAC) 2 FHS + EIR (名称, CoD=Audio) 3 HCI_Inquiry_Result_With_RSSI 4 HCI_Inquiry_Complete 5 HCI_Create_Connection (BD_ADDR, CLK_Offset) 6 Page (ID, FHS...) 7 同步确认 8 HCI_Connection_Complete (Handle) 9 LMP 版本/特性/加密协商 10 LMP IO Capabilities 交换 11 公钥交换 (DH) 12 LMP 认证 (质询-响应) 13 HCI_Authentication_Complete 14 启用加密 15 L2CAP 连接 PSM=0x0001 16 SDP 查询: A2DP Sink UUID 17 返回: AVDTP PSM=0x0019 18 L2CAP 连接 PSM=0x0019 (AVDTP) 19 AVDTP 流建立 → 音频 RTP 包经加密 ACL 传输 20

七、开发常见问题与调试要点

7.1 各流程常见失败点速查

流程 常见失败原因 排查手段
设备发现 对端未处于可发现模式；Inquiry 时长过短；射频干扰 用 Ellisys/Frontline 抓包看是否有 FHS 响应
连接建立 Clock_Offset 过期（对端时钟漂移）；对端 Page Scan 间隔过长；PSRM 不匹配 延长 Page Timeout（默认 5.12s，可调至 61.44s）
配对 Just Works 与 Passkey 模式不匹配；一方删除绑定另一方未删；PIN 错误（Legacy） 查看 HCI_Authentication_Complete 的 Status 码
服务发现 对端无 SDP Server 响应；Continuation 处理错误导致数据截断 解析 SDP 响应的 ContinuationState

7.2 流程间状态依赖关系

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有
是
否
Inquiry

设备发现
Page

ACL 连接建立
有绑定 Link Key?
Pairing

配对生成 Link Key
Authentication

直接认证
需要加密?
Encryption

启用加密
SDP

服务发现
Profile 连接

L2CAP/RFCOMM/AVDTP
应用数据交互

7.3 核心要点回顾

  1. 设备发现（Inquiry） 是广播式查询，产出 BD_ADDR、CoD、Clock_Offset------其中 Clock_Offset 直接服务于下一步加速连接。
  2. 连接建立（Paging） 是定向快速同步过程，FHS 包完成跳频同步，之后 LMP 自动完成链路协商。
  3. 配对 的核心产物是 Link Key ；SSP 通过 DH 密钥交换 + IO 能力匹配四种关联模型解决安全性与易用性矛盾；绑定 即 Link Key 持久化。
  4. 认证 是基于 Link Key 的质询-响应，每次连接都可执行；加密 密钥由 Link Key 经 E3 派生。
  5. SDP 运行在 L2CAP PSM 0x0001 上，通过 "UUID 搜索 + 属性提取" 两步（或 SSAR 一步）获取 Profile 连接参数（PSM、RFCOMM Channel 等），是 Profile 连接的前置必经步骤。
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