mesh 分层架构-Network layer

BLE001

Network layer：

network layer 从 lower transport layer 接收到数据后和其他字段进行组合并进行加密和混淆后传给 Bearer layer。

mesh network PDU格式在表3.7中定义，并在下面的图3.7中进行说明：

字段分析：IVI：

IVI field 为 IV index 的 最低有效位。

NID：

NID field包含一个 7-bit network identifier，由 Network Key 生成。

CTL：

CTL field 是 1 bit 的值，用于确定消息是 Control Message 还是 Access Message同时决定 NetMIC 的大小，  如表3.8所示：

   

TTL：

TTL field 是一个 7 bit 字段，决定中继的次数。 定义了以下值：

• 0 =尚未中继，将不会中继
• 1 =可能已经中继，但是不会中继
• 2至126 =可能已经中继并且可以中继
• 127 =尚未中继，可以中继
  

SEQ：

SEQ field 是一个 24 bit 整数，当与IV索引组合时，它应该是此节点发起的每个新 Network PDU 的唯一值。

SRC：

SRC field 是 16 bit 的值，用于标识 此Network PDU 源自哪个 element 。 该地址应该是unicast address。

DST：

DST field 是 16 bit 的值，用于标识此 Network PDU 所针对的一个或多个元素。 该地址应该是unicast address, group address, or virtual address。

TransportPDU：

TransportPDU  field 由 lower transport layer 设置，并且不应由 Network layer 更改。

NetMIC 为 32 bit 时是 1~16个字节；NetMIC 为 64 bit 时是 1~12个字节；

NetMIC：

NetMIC field 是一个 32 bit 或 64 bit 字段（取决于CTL位的值），用于验证DST和TransportPDU未被更改（原因看请看 Network layer 认证和加密）。

Network layer 认证和加密：

使用AES-CCM对 DST 和 TransportPDU 进行加密和身份验证。

使用从 network key 派生的 Encryption Key 对所有 Network PDU 进行加密。

network layer 加密的示意图如图3.41所示。

网络层混淆：

为了混淆 Network Header（CTL，TTL，SEQ，SRC），这些值应与 加密函数e的结果 组合，以防止被动窃听者通过侦听 Network PDU 来确定节点的身份 。

为了混淆 Network PDU，将已经加密的 Network PDU 的前六个字节 与 IV index 和 Privacy Key 结合在一起。

已加密的 Network PDU 的前六个字节包括EncDST，和 EncTransportPDU 和/或 NetMIC字段的四个字节。 这些字节称为 PrivacyRandom value 。

Privacy Key  从 Network key 中派生密钥，即使 Privacy Key 被泄露，也可以保护 Network key。

IV index 与 PrivacyRandom 值连接，并与 Privacy Key 一起用作 加密功能e的输入 。 其输出称为PECB值。

然后，将PECB值的前六个字节与 TTL，SEQ 和 SRC 异或，然后成为 ObfuscatedData 。

NID / IVI字节， ObfuscatedData，EncDST，EncTransportPDU和NetMIC的组合成Network PDU 。

network layer obfuscation 的图示如图3.42所示。

反转时，将执行以下操作：