Flipper Zero蓝牙逆向工程:BLE信标模拟技术

Flipper Zero蓝牙逆向工程:BLE信标模拟技术

【免费下载链接】Flipper Playground (and dump) of stuff I make or modify for the Flipper Zero 【免费下载链接】Flipper 项目地址: https://gitcode.com/GitHub_Trending/fl/Flipper

技术原理与应用场景

蓝牙低功耗(Bluetooth Low Energy, BLE)信标是物联网设备广泛使用的无线通信技术,通过广播数据包实现近距离数据传输。Flipper Zero作为开源硬件平台,可通过自定义固件实现BLE信标模拟,应用于设备兼容性测试、物联网安全研究等场景。本文基于Unleashed固件/Unleashed/)与RogueMaster固件/RogueMaster/)的实现,详解BLE信标模拟技术。

核心工作流程

BLE信标模拟需完成三个关键步骤:

  1. 数据包构造:定义符合GATT协议规范的广播帧结构
  2. 设备配置:设置MAC地址、发射功率与广播间隔
  3. 循环发送:按设定间隔持续广播自定义数据

开发环境与工具准备

固件选择

  • 官方固件:基础蓝牙功能支持,适合入门用户
  • Unleashed固件:增强型BLE开发接口,提供blebeacon.js/Unleashed/Scripts/js_examples/blebeacon.js)示例脚本
  • RogueMaster固件:高级信标模拟功能,支持动态MAC地址生成

开发工具链

  • 代码编辑器:推荐使用支持JavaScript的IDE编辑脚本
  • 调试工具:nRF Connect(移动端)用于捕获BLE广播包
  • 固件烧录:通过qFlipper工具完成设备固件更新

实战开发:随机模型ID信标模拟

以下以Unleashed固件的blebeacon.js/Unleashed/Scripts/js_examples/blebeacon.js)为例,实现动态切换设备模型ID的BLE信标模拟。

1. 核心代码解析

// 生成随机MAC地址
function generateRandomMac() {
    let mac = [];
    for (let i = 0; i < 6; i++) {
        mac.push(math.floor(math.random() * 256));
    }
    return Uint8Array(mac);
}

// 构造并发送BLE广播包
function sendRandomModelAdvertisement() {
    let model = watchValues[currentIndex];
    // BLE广播数据包结构(长度:14字节,厂商UUID:0xFF75)
    let packet = [
        14, 0xFF, 0x75, 0x00, 0x01, 0x00, 0x02, 0x00, 
        0x01, 0x01, 0xFF, 0x00, 0x00, 0x43, model
    ];
    
    // 配置BLE参数(MAC地址、发射功率0x1F、广播间隔50ms)
    blebeacon.setConfig(generateRandomMac(), 0x1F, 50, 150);
    blebeacon.setData(Uint8Array(packet));
    blebeacon.start();
    
    print("Sent data for model ID " + to_string(model));
    currentIndex = (currentIndex + 1) % watchValues.length;
    delay(50);
    blebeacon.stop();
}

2. 关键参数说明

参数名取值范围说明
发射功率0x00-0x1F数值越高信号越强,建议0x1F(最大)用于测试
广播间隔20-1000ms间隔越小探测概率越高,50ms为平衡值
MAC地址6字节数组随机生成可避免设备识别冲突

3. 运行与调试

  1. 将脚本复制到Flipper Zero的Scripts目录
  2. 通过设备UI运行脚本,观察终端输出:
    Sent data for model ID 0x1A
    Sent data for model ID 0x01
    ...
    
  3. 使用nRF Connect扫描周围BLE设备,验证信标广播

高级应用与扩展

动态数据模拟

RogueMaster固件的blebeacon.js/RogueMaster/Scripts/blebeacon.js)实现了更复杂的状态机逻辑,支持根据外部输入动态调整广播内容。开发者可扩展watchValues数组,添加自定义设备模型ID:

let watchValues = [
    0x1A, 0x01, 0x02, 0x03,  // 原厂设备ID
    0xE4, 0xE5, 0xEC, 0xEF   // 自定义测试ID
];

多协议支持

结合Sub-GHz模块与NFC功能,可构建跨无线协议的综合测试平台。例如:

  • 使用BLE模拟智能家居设备信标
  • 通过Sub-GHz发送控制指令
  • NFC模块存储设备配置信息

安全与合规注意事项

  1. 合法使用:仅限在授权环境下进行测试,遵守无线电管理法规
  2. 隐私保护:避免模拟个人设备MAC地址,建议使用随机生成功能
  3. 固件更新:定期更新至最新固件版本,获取安全补丁

总结与资源推荐

BLE信标模拟是Flipper Zero的核心功能之一,通过本文介绍的方法,开发者可快速构建自定义蓝牙测试工具。更多资源:

通过掌握BLE信标模拟技术,您可以深入理解物联网设备通信机制,为物联网安全研究与设备开发提供有力支持。建议结合实际场景修改示例脚本/Unleashed/Scripts/js_examples/blebeacon.js),探索更多应用可能。

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创作声明:本文部分内容由AI辅助生成(AIGC),仅供参考

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