01蓝牙设备地址的类型
5 d4 m9 b6 O, @3 _所有蓝牙设备都应具有一个蓝牙设备地址 (BD_ADDR)，该地址（及其地址类型）可以唯一地（一定范围内唯一）标识该设备。使用者如果不了解其概念，看上去可能会有很多疑惑，甚至容易造成侵权问题。

  O2 v- v( x+ |4 G蓝牙的设备地址分为两大类，一类是 Public，一类是 Random 的。其中 Random 类地址里面又分为静态地址和私有地址。私有地址又分为不可解析的私有地址和可以解析的私有地址。这些地址类型列举如下：
• Public Bluetooth address // 1
% G: n: T1 s% Z4 ]4 k• Random Bluetooth address
   o Static address // 2
   o Private address
5 A3 b5 X1 R8 @2 z  j- H' k        ▪ Non-resolvable private address // 3
+ g3 ^# `% X0 F& e        ▪ Resolvable private address // 4

5 C% B! Y) p& x5 o+ _上述 4 种地址类型都使用 48bit 的地址长度。地址类型不同，48bit 地址的格式也会不同；设备地址类型和设备地址共同用于唯一标识该设备。另外需要注意以下几点：
7 @+ @6 L6 s2 _9 u2 B5 ?• Public 或者 Random 地址类型的标识在链路层的广播包 PDU Header 中，不在48bit 地址的内容中。
• Random 类型下的三种地址类型，使用 48bit 地址的高 2bit 进行标识。
" e; E) c  N- k8 o7 C& C• 48bit 地址都相同的两个设备，如果它们分别属于 Public 或者 Random 地址类型，则它们是两个不同身份的蓝牙设备。

设备应至少使用一种类型的设备地址，也可以同时使用两种。该设备可以通过它使用的任何设备地址来寻址。设备的身份地址是它在传输的数据包中使用的 Public 设备地址或Random 静态设备地址。如果一个设备使用可解析的私有地址，它也应该有一个身份地址。每当比较两个设备地址时，比较应包括设备地址类型（即如果两个地址的类型不同，即使两个 48 位地址相同，它们也不同）。
' p2 h% s8 Q- u  o- b6 f$ {
  M6 H$ K$ ^" o+ ^8 g) u8 g如果公司有购买 Public 地址，则建议用 Public。如果没有购买地址，又没有设备地址隐私需求，则建议使用 Random Static Device Address。

1.1. Public Bluetooth Address
) A1 r3 e$ _) I+ L* h7 U2 S在传统蓝牙和 BLE 中，原则上来说，使用 Public 地址需要向 IEEE 申请购买，使用未授权的 Public 地址如果和已授权的 Public 地址发生地址冲突，可能会面临法律纠纷。使用Public 地址还需要涉及到地址的管理、购买等流程。本文的后面举例描述了购买 Public 地址的流程。

1 A9 F3 A9 }8 m7 [1.2. Random Static Device Address
蓝牙更新到了 BLE 版本之后，为了让设备厂商可以节省购买 Public 地址授权的费用，引入了 Random 类型的地址。从前文可知，Random 地址类型又分为静态（Static）类型和隐私（Private）类型。静态类型的地址格式如下：
1 {7 o, d' A" U! x1 ^: U) @& v+ P
4 `+ O) O1 k; G* t% p0 n5 i! w

; e* t) _0 C  t( q' x- d% Y
! z3 n6 D! G5 ~1 Q静态地址是随机生成的48位地址，应满足以下要求 :
! o9 D1 M: l' }6 k& M• 地址的随机部分至少有一位应为 0
• 地址的随机部分至少有一位应为 1

设备可以选择在每次电源循环后将其静态地址初始化为新值。设备在初始化后不得更改其静态地址值，直到设备重新上电。
% D, h5 a+ \8 M4 g0 U5 n
% \+ e" o5 y% m+ }# J9 L. e7 h注意：如果设备的静态地址发生更改，则存储在对端设备中的地址将无效，并且将失去使用旧地址重新连接的能力。
. P: {6 q' j! @6 W
1.3. Random Non-Resolvable Private Address
! E* }! z8 F5 v! L隐私地址主要是为了解决隐私问题。根据其是否可解析，又分成不可解析地址类型和可解析地址类型，不可解析地址类型的地址格式如下：

& L- v8 E5 Q9 ?- V

0 q) X6 u; p  l6 i6 C7 s% @
+ V% J7 h" i, @8 {" M• 地址的随机部分至少有一位应为 1
$ D# k9 g5 W/ o4 T- V- W5 D& ^2 [• 地址的随机部分至少有一位应为 0
• 地址不得等于 Public 地址
. a1 H- o% H+ e1 v5 j. ]* U
不可解析地址会周期更新（建议值是 15 分钟），这类地址在实际应用中比较少用。
3 v2 _: f6 [) ^( e% W
+ X" C/ b1 J, c- I' g" ~% E1.4. Random Resolvable Private Address
所谓可解析地址（RPA），是指可以把一个周期变化的地址解析为唯一的身份地址。使用随机可解析地址类型的设备应具备两个地址，一个地址用于标识该设备，称为身份地址（Identity Address），另一个则为随机可解析地址（RPA）。一般情况下，设备会广播RPA，身份地址保存在本地。对端设备可通过解析 PRA 进一步获得其身份地址。
& E" s4 b9 [4 n$ x; p/ x
! ]3 p( h$ q0 n0 F5 E& p要生成可解析的私有地址，设备必须具有本地身份解析密钥 (IRK) 或对端身份解析密钥 (IRK)。可解析的私有地址应使用 IRK 和随机生成的 24 位数字生成。随机数称为prand，应满足以下要求：
• prand 的随机部分至少有一位为 0
4 e2 |- \( ]- p8 b% G5 |• prand 的随机部分至少有一位为 1

* y! l% L: x7 w1 r2 C- D

特征如下：
1）由两部分组成：
高位 24bits 是随机数部分，其中最高两个 bit 为“10”，用于标识地址类型；
7 B) w9 G2 J( W1 E) y8 ^低位 24bits 是随机数和 IRK 经过 hash 运算得到的 hash 值，运算的公式为 hash = ah(IRK, prand)。
# c+ I  O0 H$ q! S, k7 T
: F- C+ r3 `  `5 D2）当对端 BLE 设备扫描到该类型的蓝牙地址后，会使用保存在本机的 IRK，和该地址中的 prand，进行同样的 hash 运算，并将运算结果和地址中的 hash 字段比较，相同的时候，才进行后续的操作。这个过程称作 resolve（解析），这也是 Non-Resolvable Private Address/Resolvable Private Address 命名的由来。
7 U5 V; }3 @2 ^. M3）以 T_GAP(private_addr_int)为周期，定时更新。哪怕在广播、扫描、已连接等过程中，也可能改变。
8 }; g+ |. g: x) }4）Resolvable Private Address 不能单独使用，因此需要使用该类型的地址的话，设备要选择 Public Device Address 或者 Static Device Address 中的一种作为其身份地址。

8 Z* u! S- m  t02MAC 地址相关函数
; |+ M9 N, C/ r" v$ @+ C: s+ b8 r# t) X下面介绍两个比较重要的和 MAC 设置相关的函数。
% W6 M1 l3 Y; `7 |. x' ~7 a4 ~

// 配置 MAC 地址的函数

3 {1 S- f# B* V) P9 A
. |7 _# g6 q5 G: P4 ^- s0 W( w2 E! e* X其中不同的 offset 设置的数值不一样，和 MAC 地址相关的主要是这两个：
•  0x00:  CONFIG_DATA_PUBADDR_OFFSET
•  0x2E: CONFIG_DATA_STATIC_RANDOM_ADDRESS

//配置使用哪种 MAC 地址的函数：
  k; p* n* w; N4 b. T2 Z% K- v

Identity_Address_Type :
  Q$ @7 A; D0 B; T% j4 q3 F• 0x00: Public Address
• 0x01: Static Random Address
- A4 _3 H% x* N- R7 ~$ J
. p4 Y; n% G. H: K! f8 f. z03蓝牙 Random 静态设备地址的生成与设置参考方法
为了方便一些客户生成免费的相对唯一的 MAC 地址，下面列举一个使用芯片出厂唯一的 UID 来生成 MAC 地址的参考方法。基本原理是通过读取芯片的 UID，然后再进行 Hash计算，截取需要的 46bit 作为随机部分的静态地址。理论上这种方法生成的 MAC 地址重复的几率很小，在 2 的 40 多次方分之一的几率重复，因此实际工程应用中可以认为它相对比较唯一。
' X& F& o4 H7 v/ ]1 x" d/ Q
. l" X, l5 u3 I5 s& Q( H3 b( Qsha256.c这个库文件在当前开发平台上需要修改前面一个头文件包含：

7 g4 G4 y) @) O5 U* L$ P将 “#include” 更改为 “#include”
, s5 A: Y" I- H# L/ I& H
以下部分伪代码适用于 BlueNRG 系列和 STM32WB 系列
1 R! j3 Q& E+ n, {/ h' d7 ], e
6 X. w* B# ?  R' K- ]$ @// 生成静态 MAC 地址参考函数
' h4 m/ U% _0 V4 Y2 S

04蓝牙 Public 设备地址的购买流程
全球唯一设备号，标准化组织是 IEEE，以前的网卡 Ma 地址、PC，现在蓝牙设备、BLE 设备若需要认证的，官方的唯一设备标识，即蓝牙地址，也是 Mac 地址，需向 IEEE申请，并登记付费。即可获得授权。

4.1. OUI 介绍
! N$ v0 r8 V, G% r% o& ?Organizationally Unique Identifier(OUI) 被称作“组织唯一标识符”，在任何一块网卡中烧录的 6 字节 MAC 地址中，前三个字节就体现了 OUI，通常情况下，该标识符是唯一的。因此，OUI 可以用来创建 MAC 地址、蓝牙设备地址或以太网地址。另外，OUI 也可作为一个公司的 SNAP 协议标识符使用。
  N9 h+ i8 X- p* y# w) g' ~
通常情况下，IEEE 标准协会将前 24 位组织唯一标识符（OUI）分配给生产企业，剩下的 24 位由厂家自行分配代码。

目前，OUI 只能通过 IEEE 标准协会直接购买，其总价格大概在 3500 美元左右。
# C3 T' q; G, c% y; r. Q" |* s
如果如果没有保密需求，支付$3500 就可获得一个 OUI（可生成 1600 万个地址），即上述所指的 publicly registered MA-L，也就是说此类公司的名称和地址是公开的，公众可以访问
4 U! ]' d! ]  b$ h5 H( T
. k( A: l; {3 Y# N& A+ Z, f输入公司名称查询该公司拥有的 MA-L，或者输入 MA-L查询公司的名称和地址。

# L. g/ x  D" j2 _5 f: p如果生产厂商希望对以上信息保密，可以选择 Privately registered MA-L，价格会贵很多，且每年需要支付保密费用大概几千美元。
: D$ ~7 z  ~! g+ A- g- V
" r% t, V  O4 H/ d" e: K4.2. 购买流程
& Z) K# G4 w4 M. Q# o( K' {4 t如果需要购买 Public 地址，需要先申请一个 IEEE 账号。登入后点击如下入口开始申请。
' q6 u1 @  q0 A$ z! p$ x
图1.申请购买 public 地址入口
% C$ @+ y8 c& g, `
6 l+ l8 o9 h9 x5 j# H9 J

图2. 选择购买的 MAC 地址数量和类型


2 k' ^/ h+ q+ Y
如果申请的类型是 MA-L 大概有 1677 万个地址，MA-M 大概有 100 多万个。
& U+ w2 Z' M) G5 K& ^
4 O0 Q9 o# _, _. D( n" E图3.申请过程中的 4 个步骤
2 C; w4 U" M: l) }0 M

* m- i& f0 V! A2 y$ _' H5 ?* z
2 w2 |6 }/ ?8 ]. e- D7 D主要填写：申请人信息，包括姓名、职位、公司名称、地址及邮箱电话等；
/ M! [+ ?2 K7 x$ v
; B: w5 D' K5 w3 m: Z# h: L公司信息，如果贵公司为首次申请，initial corporate assignment request 后选择YES，如果不是首次申请 OUI，一定要确保现有的 MAC 地址使用率已达到 95%，否则不予申请，选择 No 之后需要在方框内填写上次申请 OUI 的公司名称并提供再次申请的理由，同时还需提供公司类型，是母公司还是子公司，还是两者皆否

如果公司类型选择了母公司或者是子公司，需要填写至少 3 家联营公司的具体信息，如果公司类型选择了 neither，该部分可不填；为保密信息，如果选择购买的是 publicly registered MA-L，该部分选择 No，反之选择 Yes 并提供理由；目前 IEEE 标准协会接受的付款方式包括邮寄美国银行汇票、美元电汇及信用卡在线支付。如果需要提供形式发票，请选择 please send a proforma invoice 之前的复选框。
- W. V& Y. t- @( c2 |8 E
+ ^5 G$ o# q% H; L4 P4 i2 B完成以上内容后在线提交即可。

4.3. 购买后检查确认
如果需要购买 public 地址，需要先申请一个 IEEE 账号。登入后点击如下入口开始申请。通常 IEEE 收到款后的第二天，即可邮件收到一个 Mac 地址的生成软件，填上日期等信息后，会生成一个 6BYTE（48bits）的地址段，前 3BYTE 数据为公司名，后面 3BYTE是序号。
: [. p  G# Z/ b! _; F- a3 j

) Z+ a+ Z1 m/ W/ E% W2 e* b9 Z3 _3 W
) b" j4 ~2 h0 A2 S- g图4.在更新的列表中检查申请的地址

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. O9 n$ [: A! L, F4 V8 B05小结
本文介绍了 BLE MAC 地址的类型，基于芯片 ID 生成静态随机 MAC 地址，以及购买Public MAC 地址的流程。
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转载自： STM32单片机
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