1. 蓝牙通信安全威胁分析：中间人攻击、数据窃听、重放攻击、设备伪造、密钥泄露风险

BLE（Bluetooth Low Energy）通信在未经加密或仅使用传统 Legacy Pairing 时，面临多种安全威胁。攻击者可通过低成本硬件（如 nRF52840 Dongle）在广播、扫描、连接、数据传输各阶段实施以下五类攻击。理解每种威胁的原理与攻击面，是后续选择 Keystore 加密方案的前提。

1.1 中间人攻击（Man-in-the-Middle, MITM）

攻击者在两台蓝牙设备（如手机与传感器）之间插入虚假连接，同时扮演“外围设备”与“中央设备”，实时转发（或篡改）未加密的协议数据单元（PDU）。在 BLE Legacy Pairing（Just Works）中，因为没有认证密钥，攻击者仅需监听配对过程的临时密钥（TK）即可完成劫持。

1.2 数据窃听（Eavesdropping）

BLE 工作在 2.4GHz ISM 频段，未加密的数据包在空中以明文传输。攻击者通过 BLE 嗅探器（如 Wireshark + nRF Sniffer）即可捕获所有 Attribute Protocol（ATT）读写请求和响应。窃听在 Legacy Pairing 中尤其严重：即使使用了 STK（Short Term Key），若 TK 在配对过程中被泄露（如固定为 000000），则 STK 可被计算，后续链路加密形同虚设。

1.3 重放攻击（Replay Attack）

攻击者先记录一次合法的加密数据包（如“解锁门”指令），然后在任意时刻重放该数据包，使接收方再次执行相同操作。BLE 协议在链路层使用 Packet Counter 和 IV 防止重放，但在应用层未使用计数器或时间戳时，攻击者仍可能在协议栈外重放。

// 典型重放场景：BLE 锁
// 合法数据包（加密后）：0x01 0x02 0x03 0x04 0x05 0x06 ...  (静态指令)
// 重放时直接发送完全相同的字节序列，锁端未做防重放校验 -> 开锁
// 防护：每次指令加入单调递增序列号，并在接收方验证序列号是否大于上次记录。

1.4 设备伪造（Spoofing / Impersonation）

攻击者通过嗅探获得合法设备的蓝牙 MAC 地址（可修改），使用已公开的 Identity Resolving Key（IRK）或直接复制设备广播数据，伪造一个与原设备同名的“克隆设备”。用户手机无法区分真假连接，将敏感数据发送给攻击者。

• MAC 地址欺骗：BLE 4.2 前使用静态随机地址，攻击者可直接拷贝。
• 广播数据克隆：若设备未在广播中包含数字签名或认证字段，伪造非常容易。
• 配对后冒充：若 LTK 已被窃取，攻击者可成功完成后续连接加密协商。

1.5 密钥泄露风险（Key Leakage）

蓝牙密钥（LTK、IRK、CSRK）通常存储在设备的 NVRAM 或系统密钥池中。在 Android 上，Legacy 方式使用 BluetoothDevice.setPairingConfirmation 等 API 时，密钥可能以明文形式传入应用内存。此外，以下场景都可导致密钥泄露：

1. 应用内存 dump：调试工具（如 Frida、Xposed）可读取 Java/Kotlin 堆中的密钥 byte[]。
2. 文件系统未加密：SharedPreferences 或 SQLite 中明文存储 LTK。
3. 日志泄漏：Log.d 输出密钥字节（常见于调试阶段）。
4. 备份恢复：ADB backup 或云备份包含密钥文件。

1.6 五种威胁的防护优先级概述