如何配置nRF52840仅接受授权蓝牙连接？

问题描述 #

现有基于Seeed Studio XIAO nRF52840的蓝牙代码功能正常，通过BLE UART接收PC客户端指令控制LED，但存在以下问题：

• 设备对所有蓝牙设备可见，手机蓝牙设置等非授权设备可扫描到并占用连接
• 无法限制仅授权桌面应用接入

需求：

• 禁止手机等普通蓝牙设备扫描发现该设备
• 仅允许指定桌面应用检测并连接

解决方案 #

通过修改广播模式、添加配对验证、调整广播内容三个维度实现限制：

1. 修改广播为定向不可发现模式 #

将通用可发现广播改为仅广播特定服务UUID，且不发送设备名称，普通蓝牙扫描工具（如手机蓝牙设置）会忽略此类广播，只有知道目标服务UUID的应用才能扫描到。

2. 添加配对验证机制 #

设置蓝牙配对要求，使用预共享密钥（PSK），只有知道密钥的桌面应用才能完成配对并连接，避免非授权设备占用连接。

修改后的完整代码 #

#include <bluefruit.h>

const int LED_PIN = D7;

BLEDis bledis; 
BLEUart bleuart; 

// 预共享配对密钥（桌面应用需使用相同密钥）
const char* PAIRING_KEY = "YourSecureKey123";

void setup() {
  pinMode(LED_PIN, OUTPUT);
  digitalWrite(LED_PIN, LOW);

  Serial.begin(115200);
  Bluefruit.begin();
  Bluefruit.setTxPower(4); 
  Bluefruit.Periph.setDisconnectCallback(onDisconnect);
  Bluefruit.Periph.setConnectCallback(onConnect);

  // 配置配对参数：使用预共享密钥，要求MITM保护
  Bluefruit.Security.setPairingMode(BLE_SEC_PAIRING_MODE_LEGACY);
  Bluefruit.Security.setIoCaps(BLE_SEC_IO_CAPS_NONE);
  Bluefruit.Security.setPasskey(atoi(PAIRING_KEY)); // 若使用数字密钥，直接转换
  // 若使用字符串密钥，可替换为静态密码设置（需匹配nRF52支持格式）
  // Bluefruit.Security.setStaticPasskey(PAIRING_KEY);

  bledis.setManufacturer("Seeed Studio");
  bledis.setModel("XIAO nRF52840");
  bledis.begin();
  bleuart.begin();
  startAdv();
}

void loop() {
  if (bleuart.available()) {
    delay(2);
    uint8_t buffer[3];
    int bytesRead = bleuart.read(buffer, 3);
    if (bytesRead == 3 && buffer[0] == 0 && buffer[1] == 0 && buffer[2] == 0) {
      digitalWrite(LED_PIN, LOW);
    }
    if (bytesRead == 3 && buffer[0] == 1 && buffer[1] == 0 && buffer[2] == 1){
      digitalWrite(LED_PIN, HIGH);
    }
  }
}

void startAdv(void) {  
  // 使用有限可发现模式，普通设备不会主动扫描此类设备
  Bluefruit.Advertising.addFlags(BLE_GAP_ADV_FLAGS_LE_ONLY_LIMITED_DISC_MODE);
  Bluefruit.Advertising.addTxPower();
  // 仅广播BLE UART服务UUID，不广播设备名称
  Bluefruit.Advertising.addService(bleuart);
  // 注释掉广播名称的代码，避免被普通设备识别
  // Bluefruit.Advertising.addName();
  Bluefruit.Advertising.restartOnDisconnect(true);
  Bluefruit.Advertising.setInterval(32, 244);    
  Bluefruit.Advertising.setFastTimeout(0);      
  Bluefruit.Advertising.start(0);                
}

void onDisconnect(uint16_t conn_handle, uint8_t reason) {
  digitalWrite(LED_PIN, LOW);
}

void onConnect(uint16_t conn_handle){
  // 可选增强：验证连接设备的MAC地址，仅允许指定桌面设备连接
  // ble_gap_addr_t peer_addr;
  // Bluefruit.Gap.getPeerAddr(conn_handle, &peer_addr);
  // 对比peer_addr与授权设备MAC，不匹配则主动断开连接
}

关键修改说明 #

• 广播配置：
  • 将广播标志改为BLE_GAP_ADV_FLAGS_LE_ONLY_LIMITED_DISC_MODE，普通蓝牙设备不会主动扫描该模式的设备
  • 移除Bluefruit.Advertising.addName()，避免设备名称被识别
• 配对验证：
  • 设置预共享密钥，桌面应用需使用相同密钥才能完成配对
  • 启用MITM保护，确保配对过程安全
• 可选增强：在onConnect中验证设备MAC地址，进一步限制仅指定桌面设备连接

桌面应用配置要求 #

• 应用需主动扫描指定服务UUID：6E400001-B5A3-F393-E0A9-E50E24DCCA9E
• 应用需配置与设备相同的配对密钥，完成配对后才能建立连接

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Aveyron2033