基于Android内核日志的蓝牙协议研究.pdf

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1、基于Android内核日志的蓝牙协议研究白平2015年1月中图分类号：TP393UDC分类号：004基于Android内核日志的蓝牙协议研究作者姓名：白平学院名称：计算机学院指导教师：李元章答辩委员会主席：况晓辉教授申请学位：工学硕士学科专业：计算机科学与技术学位授予单位：北京理工大学论文答辩日期：2015年1月20日ResearchonBluetoothProtocolBasedonAndroidKernelLogCandidateName:PingBaiSchoolorDepartment:ComputerScienceFacultyMentor:YuanzhangLiCha

2、ir,ThesisCommittee:Prof.XiaohuiKuangDegreeApplied:MasterofComputerScienceMajor：ComputerScienceDegreeby:BeijingInstituteofTechnologyTheDateofDefence：January，2015研究成果声明本人郑重声明：所提交的学位论文是我本人在指导教师的指导下进行的研究工作获得的研究成果。尽我所知，文中除特别标注和致谢的地方外，学位论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得北京理工大学或其它教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工

3、作的合作者对此研究工作所做的任何贡献均已在学位论文中作了明确的说明并表示了谢意。特此申明。签名：日期：北京理工大学硕士学位论文摘要蓝牙(Bluetooth)是一种支持设备在短距离内互相通信和信息交换的无线技术。它可以取代有线电缆把小范围内的电脑和通信设备连接起来，遵循蓝牙技术规范的设备之间能够方便地建立语音链接和数据链接。蓝牙技术具有功耗低、对人体危害小、抗干扰性强、良好的兼容性和互通性等特点，并且蓝牙技术标准在全球范围内是开放的。蓝牙技术的应用领域较为广泛，特别是在便携式终端产品上。为了更大限度的发挥蓝牙技术的作用，需要进一步的研究蓝牙协议。但是现有的研究蓝牙协议的方法大多基于

4、收费的工具，这些方法或者成本过高，或者由于丢包率大而影响研究结果，不能较好的、完整的对蓝牙协议进行详细地分析。因此我们需要一种高效的、低成本的研究蓝牙协议的新方案。本文在对蓝牙体系结构、Android蓝牙架构、蓝牙驱动以及Android蓝牙底层代码深入研究分析的基础上，给出了研究蓝牙协议的具体方案，即基于Android内核日志抓包技术研究蓝牙协议。首先通过分析Android内核代码，获取蓝牙协议层与硬件之间的数据传输接口。然后在接口处将蓝牙通信过程的消息包以十六进制的形式提取到Android内核日志文件中，在ROOT权限下导出内核日志数据，完成抓包过程。最后基于抓到的数据包对HC

5、I、L2CAP、SDP、RFCOMM等蓝牙核心协议的数据包结构、链路的建立和管理、分组格式及协议之间的联系进行了研究分析。最后本文通过大量实验证明了该抓包技术能实时地、准确地、低成本地抓到蓝牙数据包，满足了研究蓝牙协议的基本需求。此外本文在对蓝牙核心协议研究的基础上初步给出了扩展蓝牙协议的方案，为实现蓝牙协议的扩展及蓝牙新功能奠定了基础。关键词：蓝牙协议；抓包；Android内核日志I北京理工大学硕士学位论文AbstractBluetoothisawirelesstechnologystandardforexchangingdataovershortdistancesfromfi

6、xedandmobiledevices.AlldevicesthatconformtotheBluetoothspecificationcaneasilyestablishavoiceanddatalinkwithoutwireinshortdistance.Bluetoothtechnologyhasthecharactersoflowpowerconsumption,stronganti-interference,goodcompatibilityandsoon.TheBluetoothstandardisalsocompletelyopenaroundtheworld.Ap

7、plicationsofBluetoothtechnologyarewidelyused,especiallyintheportableterminalproduct.InordertouseBluetoothtechnologytoitsfullpotential,weneedfurtherresearchonBluetoothprotocol.Buttheexistingmethodsonitaremostlybasedonbusinesssoftwares.Thesemet