TWI441025B - 附屬件、控制器及在其之間建立無線通信鏈路之方法 - Google Patents

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Description

附屬件、控制器及在其之間建立無線通信鏈路之方法
本發明大體而言係關於介於電子裝置之間的無線通信，且更具體言之係關於介於兩個裝置之間的安全無線鏈路。
無線網路已普遍存在。電機電子工程師協會(IEEE)已頒佈用於使電子裝置能夠彼此通信之802.11系列標準(亦稱作「WiFi」)。此等標準(包括802.11a、802.11b、802.11g及802.11n)定義用於在裝置之間傳達資訊之頻率、調變、資料速率及訊息格式。一般而言，在遵循802.11之無線網路(亦稱作「WiFi網路」)中，存在管理該WiFi網路之指定「存取點」，該指定「存取點」常常具有至網際網路之有線連接。除了其他操作以外，該存取點可在經網路連接的裝置之間投送訊息。該WiFi網路具有一名稱(通常可由與該存取點互動之網路管理員組態)，該存取點可週期性地廣播該名稱，且知曉該名稱或自該存取點的廣播發現該網路名稱之裝置可藉由將一「加入」請求發送至該存取點來加入該網路。一般而言，存取點將僅在已加入該網路的裝置之間投送訊息。
當然，容易截取無線信號。因此，WiFi標準提供各種安全協定，諸如有線等效私密性(「WEP」)、WiFi保護存取(「WPA」)及IEEE 802.11i(亦稱作「WPA2」)。此等協定規定在該網路上發送之資訊經加密且指定應使用之特定加密技術。可針對特定安全協定而組態該WiFi網路存取點。
一般而言，加入安全WiFi網路之裝置需知曉可用以加密及解密訊息之網路特定密碼或密鑰。儘管通常不在裝置之間無線地傳達此密碼或密鑰，但安全WiFi網路中之存取點可要求試圖加入該網路之任何裝置證明其知曉該密碼或密鑰(例如，藉由正確地加密一隨機挑戰)。為將電腦連接至安全WiFi網路，使用者可(例如)回應於由在電腦上執行之網路組態程式所產生之提示而自網路管理員獲得密碼且將其鍵入至電腦中。
然而，具備WiFi功能的裝置之範圍近來已開始擴展超出電腦而包括一系列周邊裝置。舉例而言，已開發出使用802.11標準來通信之無線印表機。一些周邊裝置具有有限使用者介面，從而使得使用者難以或不可能將針對WiFi網路之密碼或密鑰鍵入至該裝置中。常常有必要首先將周邊裝置經由有線介面(例如，USB)連接至電腦以組態WiFi介面，接著將周邊裝置切換至無線操作模式。
本發明之某些實施例提供用於藉由利用無線網路協定對介於尚未加入網路之裝置之間的訊息交換之支援而在兩個裝置(本文中亦稱作「控制器」與「附屬件(accessory)」)之間建立安全無線鏈路(本文中稱作「配對」)之技術。本文中將此類訊息稱作「探測請求」及「探測回應」或更一般地稱作「探測」。在基於IEEE 802.11標準之無線網路之狀況中，可將探測請求及探測回應訊框用作探測。本文中所使用之探測可用以在兩個具備WiFi功能之裝置之間交換訊息序列，該等裝置包括電腦、行動裝置、周邊裝置及其他裝置。該序列可包括可用以在兩個裝置之間建立共用秘密之訊息；一旦建立該共用秘密，該兩個裝置即可安全地傳達其他訊息，包括(但不限於)使該等裝置中之一者能夠加入無線網路之資訊(例如，網路名稱及密碼或其他憑證)。
具有經合適組態的無線介面之任何兩個裝置可建立配對。在本文中所描述之一些實施例中，一裝置(「控制器」)可廣播一初始探測以宣告其正在搜尋其可配對之裝置。另一裝置(「附屬件」)可藉由請求配對之另一探測來對該初始探測作出回應。該兩個裝置可建立共用秘密且/或驗證另一者具有相同共用秘密。在一些實施例中，可藉由交換另外的探測來建立及/或驗證該共用秘密。在其他實施例中，可在初始探測交換中提供建立該共用秘密所需要之所有資訊，且可經由另一機制(諸如使用者確認)來驗證該共用秘密。每一裝置可使用該共用秘密產生額外的加密或鑑認密鑰。此等額外的加密或鑑認密鑰可用以保全(例如，加密及/或鑑認)可使用額外探測請求及探測回應在該等裝置之間傳輸之訊息內容。
在一些實施例中，在該等裝置之間交換之經保全的訊息內容可包括加入安全無線網路所需要之憑證，諸如網路名稱及密碼或密鑰。舉例而言，具有有限使用者介面之附屬件(例如，具備WiFi功能之印表機)可與控制器(例如，具備WiFi功能之個人電腦)建立配對，且可經由該配對獲得針對該控制器當前所加入之無線網路的憑證。該附屬件可接著使用此等憑證加入無線網路。一旦附屬件已加入無線網路，附屬件及控制器即可經由該網路彼此通信或與其他裝置通信。此時，可終止該配對，或可將配對鏈路維持為旁頻帶通信路徑。
在一些實施例中，可使配對程序大大自動化，從而幾乎不要求或不要求任何使用者介入。任何使用者介入可就像以下操作那樣簡單：驗證在附屬件與控制器之間的密碼匹配，或在其他裝置處(例如，控制器)鍵入由一裝置(例如，附屬件)提供之密碼。
本發明之一態樣係關於用於在一附屬件與一控制器之間建立一無線通信鏈路之方法。一控制器可廣播一第一探測以指示該控制器正在搜尋一附屬件以與其配對。一附屬件可接收該第一探測且可藉由一提供關於該附屬件之資訊的第二探測來作出回應。控制器及附屬件可藉由使用額外探測交換各別公用密鑰來建立一共用秘密，該等額外探測包括由該附屬件發送之一第三探測及由該控制器發送之一第四探測。控制器及附屬件可各自驗證另一裝置共用該相同秘密，且可各自使用該共用秘密產生一另外的密碼編譯密鑰。此後，任一裝置可藉由使用該另外的密碼編譯密鑰加密一訊息及在一第五探測內發送該經加密之訊息來將該訊息發送至另一裝置。接收裝置可自該第五探測提取該經加密之訊息且使用該另外的密碼編譯密鑰解密該經加密之訊息。在一些實施例中，可將該經加密之訊息與鑑認資料一起發送，從而允許接收端驗證該訊息之來源及完整性。
本發明之另一態樣係關於一種具有一無線介面之附屬件。耦接至該無線介面之一處理器可經組態以：與一控制器通信以使用一探測序列建立一配對，以經由該配對自該控制器獲得用於加入一無線網路之憑證；及使用該等憑證來加入該無線網路。此後，假定該控制器亦在相同無線網路上，則附屬件及控制器可經由該無線網路及/或經由該配對來通信。在一些實施例中，該附屬件可具有最小使用者介面或不具有任何使用者介面；必要時，使用者可藉由與控制器互動來控制該配對及附屬件之網路加入行為。
本發明之另一態樣係關於一種具有一無線介面及一使用者介面之控制器。耦接至該無線介面之一處理器及該使用者介面可經組態以與一附屬件通信以使用一探測序列來建立一配對。建立該配對可包括經由該使用者介面與一使用者通信以確認應允許該附屬件加入一無線網路及/或獲得用於該附屬件之密碼，其中該密碼係用於建立該配對。一旦建立該配對，該控制器即可將用於加入該無線網路之憑證安全地發送至該附屬件(例如，作為在發送至該附屬件之一探測中所包括之一經加密之訊息)。一旦該附屬件加入該無線網路，控制器及附屬件即可經由該無線網路及/或經由該配對來通信。
以下實施方式連同隨附圖式一起將提供對本發明之性質及優點之更好理解。
本發明之某些實施例提供用於藉由利用無線網路協定對介於尚未加入網路的裝置之間的訊息交換之支援而在兩個裝置(本文中稱作「控制器」及「附屬件」)之間建立安全無線鏈路(本文中稱作「配對」)之技術。本文中將此類訊息稱作「探測請求」及「探測回應」或更一般地稱作「探測」。
舉例而言，IEEE 802.11標準規定在稱作「訊框」之結構中發送訊息。該等標準定義：搜尋欲加入的網路之裝置可廣播之探測請求訊框，及可由接收探測請求之存取點發送之探測回應訊框。以此方式，裝置可自動地識別可用無線網路。根據該等標準，探測請求或探測訊框可併入有「資訊元素」，其內容可由特定供應商定義。
本發明之一些實施例利用IEEE探測請求及探測回應訊框之供應商特定資訊元素來支援介於任何兩個具備WiFi功能的裝置(包括電腦及周邊裝置)之間的訊息序列之交換。該序列可包括可用以在兩個裝置之間建立共用秘密之訊息；一旦建立該共用秘密，該兩個裝置即可安全地傳達其他訊息，包括(但不限於)使該等裝置中之一者能夠加入標準WiFi網路之資訊。
具有經合適組態的無線介面之任何兩個裝置可建立配對。在本文中所描述之一些實施例中，一裝置(「控制器」)可廣播一初始「瀏覽」探測以宣告其正在搜尋其可配對之裝置。該瀏覽信號可包括於802.11探測請求訊框之資訊元素中或另一類型的探測請求內。另一裝置(「附屬件」)可藉由一包括附屬件識別資訊之識別探測來對該瀏覽探測作出回應。該識別資訊可包括於802.11探測回應訊框之資訊元素中或另一類型的探測內。該兩個裝置可建立共用秘密且/或驗證另一裝置具有相同共用秘密。在一些實施例中，可藉由交換另外的探測來建立及/或驗證該共用秘密。在其他實施例中，可在初始探測交換中提供建立該共用秘密所需要之所有資訊，且可經由另一機制(諸如使用者確認)來驗證該共用秘密。每一裝置可接著使用該共用秘密產生額外的加密或鑑認密鑰。此等額外的加密或鑑認密鑰可用以保全(例如，加密及/或鑑認)可使用額外探測請求及探測回應在該等裝置之間傳輸之訊息內容。舉例而言，經保全(例如，加密)之訊息內容可包括於在IEEE 802.11探測請求或探測回應訊框內之資訊元素中。
在一些實施例中，在該等裝置之間交換之經保全的訊息內容可包括加入一安全無線網路所需要之憑證，諸如網路名稱及密碼或密鑰。舉例而言，一具有有限使用者介面之附屬件(例如，具備WiFi功能之印表機)可與一控制器(例如，具備WiFi功能之個人電腦)建立配對且可經由該配對獲得針對該控制器當前所加入之無線網路的憑證。該附屬件可接著使用此等憑證來加入該無線網路。一旦該附屬件已加入該無線網路，附屬件及控制器即可經由該網路彼此通信或與其他裝置通信。此時，可終止該配對，或可將該配對鏈路維持為旁頻帶通信路徑。
在一些實施例中，可使配對程序大大自動化，從而幾乎不要求或不要求任何使用者介入。任何使用者介入可就像以下操作那樣簡單：驗證在附屬件與控制器之間的密碼匹配，或在其他裝置處(例如，控制器)鍵入由裝置(例如，附屬件)提供之密碼。
圖1說明在本發明之某些實施例中所使用之操作原理。在圖1中展示控制器100(在此狀況中為個人電腦)及附屬件110(例如，印表機)及附屬件120(例如，立體聲揚聲器)。控制器100及附屬件110、120各自包括無線通信介面(諸如標準WiFi介面卡)及各種其他組件(下文詳細描述其實例)。
控制器100及附屬件110可藉由交換嵌入於探測請求及探測回應中之訊息來建立安全、直接的通信鏈路(亦稱作配對)112。術語「探測」在本文中亦用以互換地包含探測請求及探測回應兩者。一旦建立配對112，控制器100及附屬件110即可使用額外探測向彼此發送經加密之訊息。同樣地，控制器100及附屬件120可藉由交換嵌入於探測中之訊息來建立配對122。一旦建立配對122，控制器100及附屬件120即可使用額外探測向彼此發送經加密之訊息。
無線地發送該等探測，且附屬件110可偵測與配對122相關聯之探測。類似地，附屬件120可偵測與配對112相關聯之探測。為提供安全性，一旦建立配對，即可以取決於特定配對之方式來加密訊息；因而，舉例而言，配對112可提供不同於配對122之密碼編譯密鑰。結果，附屬件110不能夠解密在與配對122相關聯之探測中所含有之訊息。(類似地，附屬件120不能夠解密在與配對112相關聯之探測中所含有之訊息)。下文描述用於建立配對(包括建立取決於配對之加密密鑰)之技術的特定實例。
如在圖1中所展示，在一些實施例中，單一控制器可同時與多個附屬件配對。在一些實施例中，控制器100可處於一次僅建立一個配對之過程中；然而，一旦建立一配對(例如，配對112)，控制器110即可建立第二配對(例如，配對122)而第一配對仍為可用的。在其他實施例中，例如，若探測請求及探測回應中包括足夠的識別資訊以致於控制器100可可靠地判定所接收訊息之來源，且若每一附屬件能夠判定該附屬件抑或另一裝置為所接收訊息之目標，則控制器100可同時建立多個配對。在再其他實施例中，控制器110可被限於一次與一個附屬件建立配對。因而，舉例而言，若附屬件110開始與控制器100配對，則可要求附屬件120等待，直至完全建立配對112。在替代實施例中，若在附屬件110處於建立其配對之過程中的同時附屬件120試圖起始與控制器100配對，則控制器100可終止與附屬件110之通信以滿足來自附屬件120之配對請求。亦可使用用於優先排序配對操作之其他規則。
應瞭解，圖1中所展示之裝置為說明性的且變化及修改係可能的。舉例而言，儘管將控制器100描繪為個人電腦，但控制器100亦可為另一類型之裝置，包括(但不限於)膝上型電腦、平板電腦、智慧型電話、行動通信或計算裝置等等。此外，控制器100不需要具有或包括顯著的計算能力；能夠執行如本文中所描述之控制器操作的任何裝置可用作控制器。
同樣地，分別將附屬件110及附屬件120描繪為印表機及一對立體聲揚聲器，但亦可使用其他類型之附屬件，包括具有無線通信介面之任何裝置。可作為附屬件之裝置的其他實例包括周邊裝置、相機、包括電子醫療裝置之個人電子裝置，及家用電器。如同控制器100一樣，能夠執行如本文中所描述之附屬件操作的任何裝置可用作附屬件。如將顯而易見，「附屬件」有別於控制器之處在於：在配對程序期間，附屬件接收來自控制器之初始探測請求且對其作出回應。
在一些實施例中，附屬件可為具有有限使用者介面或不具有任何使用者介面之裝置。舉例而言，揚聲器120可產生聲音但不需要具有能夠偵測使用者動作之任何組件(例如，按鈕、撥號盤、觸敏區域等)。類似地，印表機110能夠在紙上產生任意影像(取決於實施，呈黑白或彩色)，且可具有能夠顯示少許字元之顯示器或僅具有狀態燈；使用者輸入介面可提供僅一或兩個控制按鈕。此類有限或不存在的使用者介面可使得使用者難以或不可能輸入網路名稱、密碼或加入習知安全無線網路可能要求之其他憑證。一些實施例允許附屬件無線地且安全地獲得網路憑證而幾乎不或不與附屬件互動，從而簡化將此類附屬件連接至無線網路之任務。
如本文中所使用之術語「探測請求」及「探測回應」(或「探測」)通常指代在特定無線網路之情況外發送之訊息。此等訊息可包括對發送裝置之識別及/或對於關於接收裝置之資訊的請求。可廣播該等訊息，或在一些實施例中，若發送器具有針對接收端之識別資訊，則可單播一些訊息(亦即，定址至一特定接收端)。通常以純文字(cleartext)發送探測(儘管在下文描述之一些實施例中，可將經加密之訊息嵌入於純文字探測請求或探測回應中)。儘管可使用遵循IEEE 802.11之探測請求及探測回應訊框，但本發明不限於此等特定訊框或遵循IEEE 802.11標準之網路。
圖2為根據本發明之一實施例的控制器200之方塊圖。控制器200(例如，實施圖1之控制器100)可包括各種組件，諸如處理器202、使用者介面204、無線介面206及儲存媒體208。
可實施為一或多個積體電路(例如，習知微處理器或微控制器)之處理器202可控制控制器200之操作。在各種實施例中，處理器202可回應於程式碼而執行各種程式且可維持多個同時執行之程式或程序。在任何給定時間，待執行之程式碼中之一些或全部可駐留於處理器202中及/或諸如儲存媒體208之儲存媒體中。
經由適合之程式化，處理器202可為控制器200提供各種功能性。舉例而言，回應於由使用者介面204提供之使用者輸入信號，處理器202可啟動應用程式(文書處理器、網頁瀏覽器等)，播放所儲存之媒體內容，控制無線介面206建立或終止網路連接或發送及接收資料及其他信號，等等。
使用者介面204可包括：輸入裝置，諸如鍵盤、觸控板、觸控螢幕、滾輪、旋轉輕觸式操控輪(click wheel)、撥號盤、按鈕、開關、小鍵盤、麥克風或其類似者；以及輸出裝置，諸如視訊螢幕、指示器燈、揚聲器、耳機插孔或其類似者；以及支援電子裝置(例如，數位至類比或類比至數位轉換器、信號處理器或其類似者)。使用者可操作使用者介面204之輸入裝置以調用控制器200之功能性且可經由使用者介面204之輸出裝置觀看及/或聆聽來自控制器200之輸出。
無線介面206可為控制器200提供資料通信能力。在一些實施例中，無線介面206可包括射頻(RF)收發器組件，其用於存取無線語音及/或資料網路(例如，使用進階資料網路技術，諸如3G、4G或EDGE、WiFi(IEEE 802.11系列標準)或其他無線通信技術，或其任何組合)。可使用硬體(例如，天線、調變器/解調變器、編碼器/解碼器及其他類比及/或數位信號處理電路)及軟體組件之組合來實施無線介面206。
可(例如)使用碟片、快閃記憶體或任何其他非揮發性儲存媒體來實施儲存媒體208。在一些實施例中，儲存媒體208可儲存將由處理器202執行之程式碼(包括應用程式及作業系統程式)。此程式碼可包括關於如下文所描述與附屬件建立配對之程式碼。儲存媒體208亦可儲存資料，諸如可由控制器200播放或串流傳輸至另一裝置之媒體資產(音訊、視訊、靜態影像等)、個人資訊電子文件及/或針對使用者之資料檔案及其他資訊。在一些實施例中，儲存媒體208可儲存與控制器200可經由無線介面206所連接至之特定無線網路相關聯之網路憑證210(例如，網路名稱及密碼)。
應瞭解，控制器200為說明性的且變化及修改係可能的。控制器200可具有未在本文中特定描述之能力(例如，行動電話技術、基於衛星之導航)且不需要具有媒體回放能力。本文中使用術語「控制器」通常指代可對針對安全無線鏈路或配對之請求作出回應且隨後與另一裝置建立配對之任何裝置。
在一些實施例中，控制器200亦可使用其他輸入/輸出通道與使用者或另一裝置交換資訊。其他輸入/輸出通道之實例包括在音訊線路輸入或輸出路徑(例如，音訊插孔)上之類比信號；與影像分析器組合之相機、條碼讀取器或其他成像裝置(用於輸入)；可產生機器可讀取影像之顯示螢幕(用於輸出)；諸如加速度計、迴轉儀或接近度偵測器之感測器(經由感測器，可使用裝置之動作、定向或位置來輸入資訊至控制器200)；非可見(例如，紅外線)光偵測器及/或發射器；超聲波偵測器及/或發射器；等等。
圖3為根據本發明之一實施例之附屬件300的方塊圖。附屬件300(例如，實施圖1中之印表機附屬件110)可包括處理器302、使用者介面304、無線介面306、儲存媒體308及列印元件310。
可實施為一或多個積體電路(例如，習知微處理器或微控制器)之處理器302可控制附屬件300之操作。在各種實施例中，處理器302可回應於程式碼而執行各種程式且可維持多個同時執行之程式或程序。在任何給定時間，待執行之程式碼中之一些或全部可駐留於處理器302中及/或諸如儲存媒體308之儲存媒體中。
使用者介面304可為類似習知印表機之介面的簡單介面。舉例而言，一些印表機提供具有少量按鈕及狀態指示器等之最小介面。其他印表機可提供更精細之介面(例如，包括字元行顯示器或其他顯示器，以及小鍵盤、觸控螢幕或其類似者)，該等更精細之介面支援互動式選單以促進調整印表機設定、選擇紙張或紙張路徑、取消工作、故障診斷等。在一些實施例中，使用者介面304之顯示器可用以提供資訊至使用者以驗證配對(例如，如下文所描述)。
無線介面306可為附屬件300至少提供資料通信能力。在一些實施例中，無線介面306可包括射頻(RF)收發器組件，其用於存取無線資料網路(例如，使用3G、4G或EDGE、WiFi或其他行動通信技術，或其任何組合)。可使用硬體(例如，天線、調變器/解調變器、編碼器/解碼器及其他類比及/或數位信號處理電路)及軟體組件之組合來實施無線介面306。
可(例如)使用碟片、快閃記憶體或任何其他非揮發性儲存媒體來實施儲存媒體308。在一些實施例中，儲存媒體308可儲存將由處理器302執行之程式碼(包括(例如)列印控制程式)。此程式碼可包括關於如下文所描述與控制器建立配對之程式碼。
列印元件310可包括各種電子及/或機械組件，諸如饋紙器、噴墨設備、雷射列印設備及其類似者。
圖4為根據本發明之另一實施例的附屬件400之方塊圖。附屬件400(例如，實施圖1中之揚聲器附屬件120)可包括處理器402、無線介面406、儲存媒體408及揚聲器410。
可實施為一或多個積體電路(例如，習知微處理器或微控制器)之處理器402可控制附屬件400之操作。在各種實施例中，處理器402可回應於程式碼而執行各種程式且可維持多個同時執行之程式或程序。在任何給定時間，待執行之程式碼中之一些或全部可駐留於處理器402中及/或諸如儲存媒體408之儲存媒體中。
無線介面406可為附屬件400至少提供資料通信能力。在一些實施例中，無線介面406可包括射頻(RF)收發器組件，其用於存取無線資料網路(例如，使用3G、4G或EDGE、WiFi或其他行動通信技術，或其任何組合)。可使用硬體(例如，天線、調變器/解調變器、編碼器/解碼器及其他類比及/或數位信號處理電路)及軟體組件之組合來實施無線介面406。
可(例如)使用碟片、快閃記憶體或任何其他非揮發性儲存媒體來實施儲存媒體408。在一些實施例中，儲存媒體408可儲存將由處理器402執行之程式碼(包括(例如)關於解碼經由無線介面406所接收之數位音訊之程式碼)。此程式碼可包括關於如下文所描述與控制器建立配對之程式碼。在一些實施例中，儲存媒體408亦可儲存裝置密碼412，裝置密碼412可為裝置韌體之部分或已硬編碼至裝置中。在如下文所描述而建立配對時，可使用裝置密碼412。
揚聲器410可包括各種電子及/或機械組件，諸如放大器、換能器、揚聲器紙盆(speaker cone)、輸出插孔或其類似者。在一些實施例中，處理器402可經由無線介面406接收數位音訊資料，將該資料轉換成類比信號，且將類比信號提供至揚聲器410內之揚聲器驅動器。在一些實施例中，揚聲器410亦可包括輔助輸入插孔(例如，標準3.5毫米音訊插孔)且亦可經由該路徑接收類比音訊信號。
不像附屬件300，附屬件400未展示為具有使用者介面，而實際上展示為不需要具有任何使用者介面之附屬件。在一些實施例中，使用者介面可限於(例如)電源開關、輸入來源選擇器、音量控制或其類似者。
應瞭解，附屬件300及400為說明性的且變化及修改係可能的。如本文中所使用之術語「附屬件」通常指代可與控制器建立配對之任何裝置，且由該配對提供之通信鏈路用於任何目的，包括(但不限於)促進將附屬件添加至控制器所屬之網路。在一些實施例中，可使用配對鏈路來發送關於附屬件的功能之資料及控制信號。因而，附屬件可用於各種目的，包括列印、播放聲音、顯示視訊、提供資料(例如，感測器讀數)至控制器、接收及處理來自控制器的資料，等等。附屬件不限於諸如揚聲器或相機之周邊裝置；其他實例包括家用電器(例如，冰箱、習知烤箱、微波爐、洗衣機等)及個人電子裝置(例如，體育鍛練監視器、電子醫療裝置)。具有無線介面及適合組態之任何裝置可作為附屬件來操作。
另外，儘管已參考如圖2至圖4中所展示之特定方塊來描述控制器及附屬件，但應理解，此等方塊係為了便於描述而定義且不意欲提示各組成部分之特定實體配置。另外，方塊不需要對應於實體上相異的組件。方塊可經組態以(例如)藉由程式化處理器或提供適當控制電路來執行各種操作，且取決於獲得初始組態之方式，各種方塊可重新組態或不可重新組態。可在包括使用電路及軟體之任何組合來實施的電子裝置之各種設備中實現本發明之實施例。
如本文中所描述，控制器及附屬件可藉由交換探測來建立無線配對。圖5為可用於本發明之一些實施例中之探測訊框結構500之方塊圖。
探測訊框結構500包括數個欄位；在一些實施例中，此等欄位中之一些或全部可對應於由IEEE 802.11標準所規定之訊框結構。舉例而言，訊框控制欄位502可提供關於訊框之一般資訊，諸如協定版本、訊框類型(例如，將訊框識別為探測請求或探測回應訊框)，及可由接收裝置用來解譯所接收無線信號串流之其他資訊。持續時間欄位504可提供持續時間資訊(例如，如在IEEE 802.11標準中所定義)。位址欄位506可指定訊框500之發送器及所意欲的接收端之位址，以及其他位址資訊(例如，如IEEE 802.11標準中所指定)。序列欄位508可含有可用以自多個所接收片段重新構建訊框之序列資訊。資料欄位510可含有訊框內容，訊框內容包括將由接收端處理之資料。總和檢查碼欄位512可包括誤差偵測及/或誤差校正碼，諸如32位元的循環冗餘檢查。
針對探測請求或探測回應訊框之資料欄位510可包括一或多個資訊元素520。每一資訊元素(「IE」)520可為含有各種欄位之結構。元素ID欄位522可識別IE之類型。舉例而言，資訊元素可為標準元素或供應商特定元素，且元素ID欄位522可用以指示IE 520為標準元素或是供應商特定元素。在本文中所描述之實施例中，假定為供應商特定資訊元素，但將瞭解，本文中所描述之資訊元素可能成為未來標準之部分。長度欄位524指示IE 520之長度(例如，以位元組為單位)。供應商欄位526可包括與供應商特定資訊元素520相關聯之供應商的獨特識別符。供應商可為(例如)能夠執行如本文中所描述之配對操作的控制器之製造商。在一些實施例中，欄位526中之供應商識別符可為由IEEE指派之24位元的編制獨特識別符(OUI)；亦可使用其他識別符。子類型欄位528可提供供應商所指派之子類型。在一些實施例中，子類型欄位528跨所有配對相關探測而具有固定值，且用以指示資訊元素520係用於配對。
子IE欄位530可含有一或多個子IE 540。如圖所示，子IE 540提供類型識別符欄位542，類型識別符欄位542指示在子元素中所提供的資訊之類型。可提供之資訊之類型的實例包括識別與IE 520相關聯之操作(例如，搜尋欲配對之附屬件、協商密鑰、鑑認共用秘密、發送諸如無線網路憑證之經加密之訊息)的操作碼(opcode)；目標裝置之位址；作業階段識別符；序列號；密碼編譯密鑰；隨機臨時亂數(random nonce)；鑑認碼(authenticator)或數位簽章；經加密之資料；裝置能力及/或組態資訊；裝置名稱(製造商及/或型號名稱)；網路憑證(其可經加密，例如，如下文描述)。下文描述各種資訊類型之用途的實例。
長度欄位544可用以指示子IE 540之長度。有效負載欄位546可含有由類型識別符欄位542識別之資訊。
應瞭解，本文中所描述之探測格式為說明性的且變化及修改係可能的。在一些實施例中，探測訊框遵循定義探測請求及探測回應訊框之IEEE 802.11標準，但亦可使用其他探測格式。可用以在裝置中之至少一者未加入至無線網路的情況下在裝置之間傳輸資訊之任何資料結構可用作探測。
現描述可用以在附屬件與控制器之間建立配對之程序的實例。
圖6為根據本發明之一實施例之可由附屬件用來與控制器建立配對之程序600的流程圖。當附屬件(例如，附屬件300或附屬件400)判定其應試圖建立配對時，程序600在步驟602處開始。在一些實施例中，在附屬件之啟動程序期間自動作出此判定；在其他實施例中，使用者可操作附屬件之控制以起始該程序。在再其他實施例中，是要試圖在啟動時自動建立配對或是等待特定指令係附屬件之可組態參數。
在步驟604處，附屬件可注意聆聽及接收來自控制器之「瀏覽」探測請求，該「瀏覽」探測請求指示控制器正在搜尋(或瀏覽尋找)其可配對之附屬件。在一些實施例中，該瀏覽探測請求可作為如上文所描述之探測訊框500被接收。在此情況下，探測訊框500可含有(例如，在子IE欄位530內)指示控制器正在搜尋或瀏覽尋找欲配對之附屬件的操作碼。可(例如)藉由不指定接收端位址而廣播該瀏覽探測請求。在遵循802.11之網路之狀況中，通常僅存取點注意聆聽探測請求且對其作出回應；其他裝置忽略探測請求。然而，因為以純文字廣播探測請求，所以除存取點以外的裝置可偵測探測請求且對其作出回應。
在步驟606處，附屬件可將一探測回應發送至控制器。在一些實施例中，該探測回應可作為如上文所描述之探測訊框500被發送。在此情況下，探測訊框500可包括(例如，在子IE欄位530內)關於附屬件之識別資訊(諸如製造商名稱、型號名稱)及特定能力資訊(諸如附屬件可動態地或是基於所儲存之密碼來執行密鑰協商)。在步驟604處，可將該探測回應定址至自其接收到探測請求之控制器。若在步驟604處接收到多個探測請求，則附屬件可選擇一控制器。在一些實施例中，附屬件選擇自其接收到探測請求之第一個控制器；在其他實施例中，選擇最後一個控制器。在其他實施例中，可使用其他選擇規則，或若附屬件具有能夠提示使用者之使用者介面，則附屬件可提示使用者選擇附屬件應配對之控制器。
在步驟608處，附屬件及控制器可建立及交換公用密碼編譯密鑰。在一些實施例中，使用額外探測來交換公用密鑰。在使用探測訊框500之情況下，該等密鑰可作為子IE併入於子IE欄位530中；亦可使用其他格式。在一些實施例中，可動態地協商密鑰；在其他實施例中，密鑰產生可基於與附屬件相關聯之固定密碼。下文描述使用此等技術中之每一者的配對程序之實例。
在步驟610處，附屬件可計算一共用秘密，且可藉由確認控制器具有相同共用秘密來驗證控制器。舉例而言，附屬件及控制器可各自顯示基於該共用秘密之某種資訊。若兩者具有相同秘密，則兩個顯示應匹配，且可讓使用者驗證該匹配。或者，附屬件及控制器可各自使用隨機挑戰來驗證另一者已具有相同共用秘密。下文描述使用此等技術中之每一者的配對程序之實例。
在步驟612處，附屬件可基於該共用秘密來產生額外的加密及鑑認密鑰。在步驟614處，附屬件可使用該等額外密鑰與控制器安全地通信。舉例而言，附屬件可使用該等密鑰來加密訊息，接著在探測內之資訊元素(或其他資料項目)中發送經加密之訊息。類似地，附屬件可自控制器接收含有經加密之訊息之探測，且可使用該等密鑰來解密及鑑認該訊息。在步驟614處經由配對之通信可無限地繼續；當通信完成時，程序600可結束。
圖7為根據本發明之一實施例之可由控制器用來與附屬件建立配對之程序700的流程圖。當控制器在步驟702處判定應試圖與附屬件配對時，程序700開始。舉例而言，使用者可命令控制器搜尋欲配對之附屬件。
在步驟704處，控制器可廣播一瀏覽探測請求，該瀏覽探測請求指示控制器正在瀏覽尋找能夠配對之附屬件。在一些實施例中，該探測請求可作為如上文所描述之探測訊框500被廣播。在此情況下，探測訊框500可含有(例如，在子IE欄位530內)指示控制器正在搜尋或瀏覽尋找欲配對之附屬件的操作碼。該探測請求可包括(例如)藉由不指定接收端位址而廣播之指示。
在步驟706處，控制器可自附屬件接收一探測回應。在一些實施例中，該探測回應可作為如上文所描述之探測訊框500被發送。在此情況下，探測訊框500可包括(例如，在子IE欄位530內)關於附屬件之識別資訊(諸如製造商名稱、型號名稱)及特定能力資訊(諸如附屬件可動態地或是可基於所儲存之密碼來執行密鑰協商)。可將該探測回應定址至控制器。在一些實施例中，在步驟706處，控制器可接收多個探測回應。
在一些實施例中，控制器可在進一步進行之前提示使用者。舉例而言，控制器可顯示詢問使用者是否應連接附屬件之訊息；此訊息可包括自該探測請求提取之附屬件識別資訊。若使用者授權該連接，則控制器可繼續進行。在步驟706處自多個附屬件接收到探測回應之情況下，控制器可讓使用者選擇欲配對之附屬件。在其他實施例中，控制器可在不首先獲得使用者授權之情況下繼續進行配對。
在步驟708處，控制器及附屬件可建立及交換公用密碼編譯密鑰。在一些實施例中，使用額外探測來交換公用密鑰。在使用探測訊框500之情況下，該等密鑰可作為子IE併入於子IE欄位530中；亦可使用其他格式。在一些實施例中，可動態地協商密鑰；在其他實施例中，密鑰產生可基於與附屬件相關聯之固定密碼。下文描述使用此等技術中之每一者的配對程序之實例。
在步驟710處，控制器可計算一共用秘密且可藉由確認附屬件具有相同共用秘密來驗證該附屬件。舉例而言，控制器及附屬件可顯示基於該共用秘密的某種資訊，若兩者具有相同秘密，則所顯示資訊應匹配，且使用者可驗證該匹配。或者，控制器及附屬件可各自使用隨機挑戰來驗證另一者具有相同共用秘密。下文描述使用此等技術中之每一者的配對程序之實例。
在步驟712處，控制器可基於該共用秘密來產生額外的加密及鑑認密鑰。在步驟714處，控制器可使用該等額外密鑰與附屬件安全地通信。舉例而言，控制器可使用該等密鑰來加密訊息，接著在探測內之資訊元素(或其他資料項目)中發送經加密之訊息。類似地，控制器可自附屬件接收含有經加密之訊息之探測，且可使用該等密鑰來解密及鑑認該訊息。在步驟714處提供的經安全配對鏈路之通信可無限地繼續；當通信完成時，程序700可結束。
應瞭解，程序600及700為說明性的且變化及修改係可能的。可並行地執行描述為循序步驟之步驟，可改變步驟之次序，且可修改、組合、添加或省略步驟。舉例而言，探測請求及探測回應之各種序列可用來為配對建立安全性(密鑰、共用秘密等)。可使用各種密碼編譯技術及演算法；下文描述一些實例。探測可為遵循IEEE 802.11之探測請求及探測回應訊框或按遵循其他無線網路連接協定之其他格式的訊息。一般而言，預期以純文字來發送探測(亦即，未加密)；具有適合能力之任何裝置可讀取該等訊息。在配對內，可(例如)以上文所描述之方式藉由在將訊息內容(例如，作為資訊元素或其他資料項目)嵌入於純文字探測內之前加密該訊息內容來提供安全性。
在一些實施例中，可使用少至兩個探測來完成配對。舉例而言，由控制器發送之初始探測請求可包括控制器之公用密鑰，且由附屬件發送之初始探測回應可包括附屬件之公用密鑰。(因而，步驟608可與步驟604及步驟606一起發生；同樣地，步驟708可與步驟704及步驟706一起發生。)亦可在不交換另外的探測之情況下執行共用秘密之驗證；下文描述實例。
一旦使用程序600及700建立了安全配對鏈路，即可經由該加入傳達任何類型之資訊(僅取決於依實施而定之頻寬約束條件)。在一些實施例中，附屬件可使用在步驟614處提供之配對自控制器獲得針對無線網路之憑證(例如，針對受保護之IEEE 802.11網路之名稱及密碼或密鑰)；附屬件可接著使用此等憑證加入該網路。一旦附屬件加入無線網路，即可中斷經由配對鏈路之通信，但在一些實施例中，此通信可繼續，從而提供通信旁頻帶。
可經由配對鏈路來傳達之其他類型的資訊包括針對附屬件、控制器或兩者之組態參數及/或控制信號。因而，舉例而言，經配對之附屬件可充當控制器之遙控裝置(藉由在探測內發送命令至控制器)或經配對之控制器可充當附屬件之遙控裝置(藉由在探測內發送命令至附屬件)。若由探測提供之頻寬足夠，則可在裝置之間串流傳輸資料。(對於當前IEEE 802.11標準，由探測請求及探測回應訊框提供之頻寬通常不足以用於高品質媒體串流傳輸；其他實施可提供較高頻寬)。
如上文所提及，一些實施例在步驟608及步驟610(或步驟708及步驟710)處提供動態密鑰協商及驗證，而其他實施例提供基於固定裝置密碼之密鑰協商及驗證。圖8A及圖8B為根據本發明之一實施例之提供兩種替代方案之程序800的流程圖。
在步驟802處，控制器(例如，控制器200)可(例如)自使用者接收用以定位欲配對之附屬件的指令。舉例而言，由控制器執行之應用程式可包括具有控制之使用者介面，使用者可操作該使用者介面(例如，藉由自選單選擇)以命令控制器搜尋可用於配對之附屬件。在其他實施例中，在控制器之操作期間可自動地產生(例如，按規則的間隔)用以定位附屬件之指令，且不要求使用者起始。在步驟804處，控制器可廣播一探測請求(例如，如上文所描述)以瀏覽尋找能夠配對之附屬件。此步驟可大致類似於上文所描述之程序700的步驟704。
在步驟806處，附屬件可自控制器接收該探測請求。在步驟808處，附屬件可藉由將一探測回應(例如，如上文所描述)發送至控制器來對控制器作出回應。此步驟可大致類似於上文所描述之程序600的步驟606。
在步驟810處，控制器可自附屬件接收該探測回應。在步驟812處，控制器可由使用者確認是否應繼續進行配對。如上文所提及，在一些實施例中，控制器可顯示詢問使用者是否應連接附屬件之訊息；此訊息可包括自該探測請求提取之附屬件識別資訊。若控制器自多個附屬件接收到探測回應，則步驟812可包括提示使用者選擇欲配對之附屬件。假定使用者確認配對應繼續進行，則控制器可繼續進行。在其他實施例中，控制器可在不首先獲得使用者授權之情況下繼續進行配對，且可省略步驟812。
在步驟814處，控制器可判定附屬件使用動態密鑰協商或是使用基於固定密碼之密鑰。若附屬件不使用動態密鑰協商，則可使用在圖9A至圖9B中所展示且在下文描述之序列，如在步驟816處所指示。
對於動態密鑰協商，在圖8B中展示程序800之剩餘部分。在步驟822處，控制器可產生其私用密鑰(「CPRIV」)及公用密鑰(「CPUB」)。在一實施例中，控制器可產生32位元組之密碼編譯強隨機資料，使用諸如Curve25519(橢圓曲線Diffie-Hellman方法，其文件資料位於http://cr.yp.to/ecdh.html)之密碼編譯演算法將該資料轉換成私用密鑰CPRIV，且根據CPRIV計算公用密鑰CPUB。可替換為用於產生公用-私用密鑰對之其他技術。
在步驟824處，控制器可使用探測請求將公用密鑰CPUB發送至附屬件。可將公用密鑰CPUB包括為資訊元素或其他資料項目。公用密鑰可作為純文字被發送。控制器亦可在探測請求中之一或多個資訊元素內包括其他資訊，諸如可在此後包括於所有探測請求及探測回應中之與配對作業階段相關聯之獨特作業階段ID。作業階段ID之使用可幫助控制器及附屬件判定配對鏈路之狀態(例如，密鑰協商在進行中或是已完成)及相應地處理所接收之探測請求及探測回應。在一些實施例中，其他資訊亦可包括允許探測回應匹配於特定探測請求之獨特序列識別符(在作業階段內為獨特的)。
在步驟826處，附屬件可接收含有控制器的公用密鑰CPUB之探測請求。附屬件可在步驟828處產生其自身的私用密鑰(「APRIV」)及公用密鑰(「APUB」)。在一實施例中，附屬件可產生32位元組之密碼編譯強隨機資料，使用諸如Curve25519之密碼編譯演算法將該資料轉換成私用密鑰APRIV，且根據APRIV計算公用密鑰APUB。可替換為用於產生公用-私用密鑰對之其他技術；一般而言，在步驟822及步驟828處應使用相容技術。在步驟830處，附屬件可使用探測回應將其公用密鑰APUB發送至控制器。
在步驟832處，控制器可接收探測回應且提取APUB。在此階段，控制器及附屬件各自擁有公用密鑰APUB及CPUB兩者。
在步驟834及步驟836處，控制器及附屬件分別可基於公用密鑰APUB及CPUB計算共用秘密。在一些實施例中，可使用Curve25519來計算共用秘密；可替換為其他密碼編譯演算法。一般而言，兩個裝置應使用相同演算法來提供共用秘密(亦即，兩個裝置均知曉之一秘密)。
在步驟838及步驟840處，控制器及附屬件分別可根據共用秘密計算密碼。舉例而言，可將諸如SHA-256之雜湊演算法應用於共用秘密或應用於共用秘密之某一函數。可將結果或結果之一部分轉換成可用作密碼之文數字字元串(例如，8個字元)。儘管在密碼產生中可使用各種技術，但附屬件及控制器應使用產生匹配的或相關的密碼之技術。在步驟842及步驟844處，控制器及附屬件分別將其計算出之密碼呈現給使用者。舉例而言，控制器200在其顯示器上顯示密碼。印表機附屬件(例如，附屬件300)可在其使用者介面顯示器上顯示密碼或列印含有密碼之頁。使用者可比較兩個密碼以確認兩個密碼匹配(例如，藉由操作控制器及/或附屬件上之輸入控制以確認該匹配)。在步驟846及步驟848處，附屬件及控制器分別可接收此確認。在一些實施例中，使用者可經由僅一個裝置(例如，控制器)之使用者介面來提供確認，該裝置可藉由發送探測來將該確認傳達至另一裝置(例如，附屬件)。若未接收到確認，則未接收到確認之該(或該等)裝置可中斷程序800。
在一些實施例中，附屬件可能不能夠顯示密碼。舉例而言，如在圖1中所展示之揚聲器附屬件120不具有顯示裝置。在此類狀況中，可改為使用(例如)如下文參考圖9A至圖9B所描述之基於密碼的鑑認。
假定在步驟850及步驟852處驗證了密碼，則控制器及附屬件分別可根據共用秘密產生額外的加密及鑑認密鑰。可(例如)使用諸如進階加密標準(「AES」，其文件資料位於http://en.wikipedia.org/wiki/Advanced_Encryption_Standard)及/或Poly1305-AES訊息鑑認碼(其文件資料位於http://cr.yp.to/mac.html)之標準技術來導出此類密鑰。
此時，認為已建立配對，且使用在步驟850及步驟852處建立之密鑰之介於控制器與附屬件之間的安全通信係可能的。下文描述用於安全地發送及接收訊息之特定程序的實例。
如上文所提及，程序800包括由控制器及附屬件將密碼呈現給使用者且讓使用者驗證該等密碼匹配。在一些實施例中，某些裝置可能不便於或不可能將密碼呈現給使用者。舉例而言，如圖1中所展示之揚聲器附屬件120不包括任何顯示能力；儘管可添加此能力，但可能不需要添加(例如，出於成本或審美原因)。因而，一些實施例提供除動態密鑰協商之外或代替動態密鑰協商之基於密碼的鑑認。
在一些實施例中，程序800可經修改以減小經交換以建立配對之探測的數目。舉例而言，在步驟802處由控制器發送之初始探測請求可包括控制器公用密鑰CPUB，且在步驟808處由附屬件發送之初始探測回應可包括附屬件公用密鑰APUB；在該狀況中，可省略在步驟824及832處發送額外探測。若在後續步驟中不使用探測，例如，若使用者可與每一裝置單獨互動以驗證密碼匹配(在步驟846及步驟848處)，則可藉由少至兩個探測(來自控制器之一請求及來自附屬件之一回應)來建立配對。
圖9A至圖9B為根據本發明之一實施例之用於基於密碼的鑑認之程序900的流程圖。如在圖8A中所指示，程序800及程序900均為可用的，其中控制器基於由附屬件提供之資訊來判定應使用哪一程序。在其他實施例中，可在不實施程序800的情況下實施程序900，在此狀況中所有附屬件將支援基於密碼之鑑認。
過程900在控制器已自附屬件接收一探測請求之後開始，該探測請求指示附屬件正設法建立配對。在此狀況中，探測請求可指示附屬件使用基於密碼之鑑認。在步驟902處，控制器可將含有作業階段ID之探測請求發送至附屬件。如上文所提及，作業階段ID係由控制器指派且取決於與特定附屬件之配對。
在步驟904處，附屬件可接收該探測請求。在此實施例中，附屬件可具有永久地儲存於可由附屬件存取之記憶體或其他儲存器中之固定或預設定的密碼(例如，圖4之附屬件400具有儲存於儲存媒體408中之裝置密碼412)，且在步驟906處，附屬件可使用此密碼產生公用密鑰(「APUB」)。在一實施例中，附屬件使用安全遠端密碼(「SRP」，其文件資料位於http://srp.standford.edu/)來產生公用密鑰APUB。在步驟908處，附屬件可產生隨機鹽(random salt)(例如，遵循SRP)。在步驟910處，附屬件可將含有公用密鑰APUB之探測回應及隨機鹽發送至控制器。此探測回應及所有後續的探測請求或探測回應亦可包括在步驟902處由控制器提供之作業階段ID。
在步驟912處，控制器可自附屬件接收探測回應。在步驟914處，控制器可提示使用者將附屬件之密碼鍵入至控制器中。在此實施例中，假定使用者可獲得附屬件之密碼。可將密碼提供給使用者(例如，在與附屬件一起包裝之文件中，在貼附至附屬件之貼紙上，作為壓印於附屬件的主體上之密碼，或以某其他方式)。在一些狀況中，可將附屬件序列號或其他獨特識別碼用作密碼。
考慮到用於將密碼傳達給使用者之選項的範圍，在步驟914處提示或提醒使用者應在何處找到附屬件之密碼可能有所幫助。在一些實施例中，附屬件可將關於其密碼位於何處之資訊提供給控制器。舉例而言，可定義不同的位置碼以指示「左側」、「右側」、「頂部」、「底部」、「前部」、「後部」及「文件」。附屬件可將適當位置碼包括於探測請求或探測回應(諸如，附屬件所發送以定位配對搭檔之初始探測請求，或在程序900之步驟910處發送之探測回應)之資訊元素(或其他資料項目)中。
圖10說明根據本發明之一實施例之可在控制器上顯示之密碼提示。視窗1000含有該提示。標題欄1002識別控制器試圖連接至之附屬件，且提示1004讓使用者在文字框1006中鍵入密碼。提示訊息(Tip message)1008告訴使用者密碼可位於何處。在一些實施例中，控制器可藉由自接收自附屬件之探測請求或探測回應讀取位置碼且取決於位置碼而選擇恰當文字來產生提示訊息1008。
再次參看圖9A，在步驟916處，控制器可經由使用者輸入裝置來接收密碼。在一些實施例中，使用者可命令控制器取消或中止配對程序而不是鍵入密碼。在步驟918處，控制器可產生其自身的公用密鑰(CPUB)；可使用SRP或其他技術。在步驟920處，控制器可基於附屬件之公用密鑰APUB、控制器之公用密鑰CPUB及自附屬件接收之隨機鹽來計算共用秘密(例如，使用SRP)。在步驟920處，控制器可(例如)使用SRP來計算回應(「CRESP」)，該回應表明其知曉附屬件的密碼。
在圖9B中展示程序900之剩餘部分。在步驟924處，控制器可發送一包括公用密鑰CPUB及回應CRESP之探測請求。
在步驟926處，附屬件可接收該探測請求。在步驟928處，附屬件可基於附屬件之公用密鑰APUB、控制器之公用密鑰CPUB及在步驟908(圖9A)處產生之隨機鹽來計算共用秘密(例如，使用SRP)。在步驟930處，附屬件可使用計算出之共用秘密來驗證自控制器接收之回應CRESP。在一些實施例中，若驗證失敗，則程序900可終止。假定驗證成功，則在步驟932處附屬件可計算其自身的回應(ARESP)以表明其亦知曉附屬件之密碼。在步驟934處，附屬件可在一探測回應中將回應ARESP發送至控制器。
在步驟936處，控制器可接收該探測回應，且在步驟938處，控制器可驗證回應ARESP。如在步驟930處，在一些實施例中，驗證失敗造成程序900之終止。若驗證成功，則在步驟940處控制器可基於共用秘密計算加密及鑑認密鑰。如在程序800中，可分別使用AES及Poly1305-AES來計算此等密鑰。
類似地，一旦附屬件已驗證控制器之回應(CRESP)，則在步驟942處附屬件亦可基於共用秘密來計算加密及鑑認密鑰。
此時，配對得以建立，且使用在步驟940及步驟942處建立之密鑰的安全通信係可能的。下文描述用於安全地發送及接收訊息之特定程序的實例。
應瞭解，本文中所描述之配對程序為說明性的且變化及修改係可能的。可並行地執行描述為循序步驟之步驟，可改變步驟之次序，且可修改、組合、添加或省略步驟。舉例而言，可改變產生各種密鑰之次序。附屬件及控制器可同時執行某些計算。
儘管本文中所描述之實施例識別可用以建立配對之探測請求及探測回應之特定序列，但其他實施例可使用探測之不同序列。(因此，用以在探測間進行區分之諸如「第一」、「第二」等等的序數之任何使用應理解為僅為區分用途，而不要求在探測間的特定時間次序。)另外，亦可使用上文未明確展示或描述之額外的探測請求及探測回應。舉例而言，在諸如IEEE 802.11之一些協定中，發送探測請求之裝置預期在某一時間段內接收到探測回應；若未接收到任何回應，則等待回應之程序可逾時。在一些實施例中，接收到探測請求之裝置可發送第一探測回應，該第一探測回應確認該探測請求之接收且指示(例如，經由資訊元素)該探測請求之發送器應等待回應達多久。請求裝置可使用指定之逾時來判定在重新發送請求或中止程序之前應等待回應達多久。此允許回應裝置執行所用時間比預設逾時時段長之計算；回應裝置可在逾時時段內發送探測回應以指示請求裝置應等待完整回應。
亦應注意，可實施程序800及程序900以使得控制器僅發送探測請求而不發送探測回應；而附屬件僅發送探測回應而不發送探測請求。因而，控制器不需要能夠偵測探測請求或對探測請求作出回應。
特定加密及鑑認技術(AES、SRP等)之識別為說明性的，且可替換為其他技術。預期控制器及附屬件在配對內使用相容技術，使得任一裝置可成功地鑑認及解密由另一裝置發送之訊息。
在一些實施例中，在控制器處於與第一附屬件建立配對之過程中的同時，第二附屬件可試圖與該控制器配對。舉例而言，在圖1之實施例中，在控制器100處於與揚聲器120建立配對之過程中的同時，印表機110可發送一設法起始配對程序之探測請求。控制器100可經組態以用各種方式處置此情形。
在一些實施例中，一旦起始第一配對程序，控制器即保持在第一程序中且忽略試圖起始配對之另外的探測請求，直至第一程序完成或中止。在其他實施例中，若在第一程序仍在繼續的同時接收到對起始配對之第二請求，則控制器可中止第一程序且基於第二請求開始第二配對程序。後一種設計選擇在使用者在配對程序期間出錯或改變主意且想要重新開始之情況下可能有所幫助；使用者不需要等待第一程序完成或逾時。在其他實施例中，控制器可經組態以同時管理多個配對程序。
類似地，有可能附屬件可自多個控制器接收瀏覽探測。在一些實施例中，附屬件可對自其接收到瀏覽探測之第一控制器作出回應且忽略任何後續瀏覽探測，直至與第一控制器之配對結束。在其他實施例中，若在配對正在進行中(已建立抑或在建立之過程中)的同時接收到瀏覽探測，則附屬件可終止當前配對且藉由對最近的瀏覽探測作出回應來開始新的配對程序。在附屬件具有使用者介面之實施例中，附屬件可回應於新的瀏覽探測而提示使用者是否應終止當前配對。
如上文所提及，程序800及程序900造成在控制器與附屬件之間建立配對(安全無線鏈路)。每一裝置可驗證另一裝置，且兩個裝置可建立可能在監視無線通信之任何好事者難以判定之共用秘密。一旦建立，即可將配對用於安全(經加密及/或鑑認之)通信。圖11及圖12為根據本發明之一實施例之用於經由無線配對來發送及接收安全訊息之程序的流程圖。
圖11說明根據本發明之一實施例之可由發送器(其可為附屬件抑或控制器)用以將一訊息發送至與該發送器配對之接收端裝置之程序1100。在(例如)使用上文描述之程序中的任一者建立配對之後，程序1100開始(步驟1102)。在步驟1104處，發送器可準備待安全發送之訊息。此準備可包括(例如)產生資料、擷取所儲存之資訊、格式化或編碼資料等。在步驟1106處，發送器可使用與配對相關聯之加密密鑰(例如，使用上文描述的程序中之任一者所產生之AES密鑰)來加密該訊息。在步驟1108處，發送器可產生待用作臨時亂數以達成鑑認目的之隨機資料(例如，16個位元組)。在步驟1110處，發送器可基於該訊息、該臨時亂數及與配對相關聯之鑑認密鑰(例如，使用上文描述的程序中之任一者所產生之Poly1305-AES碼)來產生鑑認碼(資料區塊)。
在步驟1112處，發送器可發送包括該經加密之訊息、該臨時亂數及該鑑認碼資料區塊之探測(其可為探測請求或探測回應)。可將此等項目作為資訊元素或其他資料元素儲存於探測內。發送器亦可在探測中包括與配對相關聯之作業階段ID。在一些實施例中，僅加密訊息自身；不加密諸如作業階段ID及臨時亂數之其他項目。(可使用密碼編譯技術來產生鑑認碼但不進一步加密鑑認碼。)一旦發送了探測請求，程序1100即可結束(步驟1114)。
圖12說明根據本發明之一實施例之可由接收端(其可為控制器抑或附屬件)用以自與該接收端配對之發送器裝置接收一訊息之程序1200。在此實例中，假定使用圖11中之程序1100來發送該訊息。在(例如)使用上文描述的程序中之任一者來建立配對之後，程序1200開始(步驟1202)。在步驟1204處，接收端可接收包括與配對相關聯之作業階段識別符之探測(其可為探測請求或探測回應)。在步驟1206處，接收端可自探測提取經加密之訊息、臨時亂數及鑑認碼區塊。在步驟1208處，接收端可使用鑑認碼及臨時亂數以及其自身的鑑認密鑰(例如，如上文描述之其Poly1305-AES碼)來驗證訊息之可靠性。若在步驟1210處驗證了可靠性，則接收端可繼續在步驟1212處解密經加密之訊息。在此實施例中，若在步驟1210處未驗證可靠性，則接收端可直接忽略該訊息。
程序1200在步驟1214處結束。假定鑑認及解密了訊息，則接收端可藉由取決於訊息之內容之特定動作來作用於該訊息。如先前所提及，任何類型之組態資訊、控制信號或其他資料可包括於使用探測所發送之經加密之訊息中。在一些實施例中，對訊息作出回應可包括使用探測來將經加密之訊息發送回至發送器。在該狀況中，接收端成為使用程序1100之發送器；因而，相同裝置可在一時間作為發送器操作且在另一時間作為接收端操作。
應瞭解，本文中所描述之通信程序為說明性的且變化及修改係可能的。可並行地執行描述為循序步驟之步驟，可改變步驟之次序，且可修改、組合、添加或省略步驟。可用其他加密技術替換本文中所識別之技術。
如所提及，程序1100及程序1200可用以在附屬件與控制器之間傳達任何所要資訊。在一些實施例中，控制器可在與附屬件配對的同時加入至習知無線網路(例如，遵循IEEE 802.11之網路)。一旦建立配對，控制器即可使用安全加入來給附屬件提供其加入該無線網路所需要之憑證(例如，網路名稱及密碼)。
圖13為根據本發明之一實施例之可由附屬件(例如，圖1之附屬件110或附屬件120)用來加入無線網路之程序1300的流程圖。在此程序中，假定無線網路係由一判定其他裝置是否可加入該網路之存取點來管理且經由該存取點來存取各種資源(例如，網際網路)。
程序1300在步驟1302處開始，其中附屬件判定其應試圖加入無線網路。可在裝置啟動時自動地作出此判定，回應於使用者輸入而作出此判定，或在其他情況下作出此判定。在步驟1304處，附屬件可注意聆聽來自能夠與附屬件建立配對之控制器之瀏覽探測請求。控制器可為(但無需為)網路存取點，且不要求附屬件具有關於針對任何無線網路的存取憑證之存在的任何資訊。
在步驟1306處，附屬件可判定是否偵測到瀏覽探測。若未偵測到任何瀏覽探測，則附屬件可繼續聆聽(步驟1304)或結束程序1300。若偵測到瀏覽探測，則在步驟1308處附屬件可與控制器通信(例如，使用另外的探測)以建立配對。舉例而言，可使用上文所描述之程序800及程序900。
一旦建立配對，在步驟1310處，附屬件即可經由配對鏈路自控制器獲得針對無線網路之憑證(例如，網路名稱及密碼)。舉例而言，可使用上文所描述之程序1100及程序1200，其中無線網路憑證包括於由控制器發送至附屬件(例如，在探測請求中)之經加密之訊息中。在控制器將憑證供應給附屬件時，控制器可(但無需)加入至無線網路。在一些實施例中，附屬件不明確請求網路憑證；控制器可組態成一旦建立配對即自動地發送憑證(例如，在探測請求中)。在其他實施例中，步驟1310可包括將針對憑證之請求發送至控制器(例如，使用探測)。
在步驟1312處，附屬件可將無線網路憑證發送至網路存取點。可使用諸如WEP、WPA或WPA2(在遵循IEEE 802.11之網路之狀況中)之習知技術將憑證或自憑證導出之資訊安全地傳輸至存取點。
在步驟1314處，附屬件可等待關於其是否已成功加入網路之確認。若未成功，則程序1300可在步驟1316處結束，或附屬件可再試(例如，返回至步驟1312以重新發送憑證或返回至步驟1310以獲得新的憑證)。
在加入網路之後，附屬件可使用無線網路協定與在網路上之其他裝置通信(步驟1318)。在一些實施例中，一旦附屬件已加入無線網路，即可終止與控制器之配對。在其他實施例中，配對作業階段可保持無限開放，從而不論任一裝置是否保持加入至無線網路均允許控制器及附屬件在旁頻帶中通信。
在一些實施例中，使用者可藉由與控制器互動來控制配對及加入網路的程序。圖14為根據本發明之一實施例之可由控制器執行以促進將附屬件加入至無線網路之程序1400的流程圖。
當控制器準備與無線附屬件配對時，程序1400開始(步驟1402)。舉例而言，使用者可在控制器上啟動一應用程式，其提供控制介面以用於與無線裝置通信。在一些實施例中，此程式可為用於播放媒體資產之程式，其能夠經由無線網路將數位媒體資料串流傳輸至附屬件(舉例而言，由本申請案之受讓人蘋果公司提供之媒體資產管理程式)。
在步驟1404處，控制器可自使用者接收用以定位無線附屬件的指令。舉例而言，使用者可與應用程式互動以命令控制器搜尋無線附屬件。在步驟1406處，控制器可廣播瀏覽探測，例如，指示控制器正在搜尋欲配對之附屬件之探測請求。
在步驟1408處，控制器可自附屬件接收探測回應。如上文所描述，此探測回應可包括關於附屬件之資訊。在步驟1410處，控制器可將關於附屬件之資訊(例如，自探測回應所提取之資訊)顯示給使用者。在步驟1412處，控制器可自使用者接收配對應繼續進行之確認。若未接收到確認，則程序1400可結束(步驟1414)或返回至步驟1406以搜尋來自不同附屬件之探測請求。
一旦在步驟1412處接收到確認，控制器即可在步驟1416處開始與附屬件的密鑰協商程序(例如，上文描述之程序800)。在步驟1418處，作為密鑰協商之部分，控制器可(例如，如上文所描述)顯示用於使用者確認之密碼。在步驟1420處，使用者可確認密碼。若未確認密碼，則程序1400可在步驟1422處結束或返回至較早步驟而再試。若確認了密碼，則控制器可在步驟1424處完成配對(例如，完成程序800)。在一些實施例中，完成配對可包括將探測發送至附屬件以確認已建立配對。
一旦建立配對，在步驟1426處，控制器即可(例如)使用上文描述之程序1100及程序1200經由配對鏈路將無線網路憑證發送至附屬件，其中無線網路憑證包括於由控制器發送至附屬件(例如，在探測請求中)之經加密之訊息中。在一些實施例中，控制器可獲得使用者輸入以選擇供附屬件加入之網路；或控制器可自動地選擇控制器已加入至之無線網路或先前已(例如，由使用者)識別之較佳無線網路。在一些實施例中，控制器可組態成一旦建立配對即自動地將憑證發送至附屬件(例如，在探測請求中)。在其他實施例中，步驟1426可包括自附屬件接收針對憑證之請求；可使用探測經由配對鏈路來發送此請求。
在步驟1428處，控制器可判定附屬件是否已加入該網路。若未加入，則程序1400可在步驟1430處結束或返回至較早階段而再試，或程序1400可在步驟1428處等待，直至附屬件加入或直至接收到其他使用者指令。一旦附屬件已加入網路，控制器即可在步驟1432處經由無線網路與附屬件通信(例如)以將媒體資料串流傳輸至附屬件。
如上文所提及，在一些實施例中，可使用基於密碼之鑑認而不是密鑰協商來建立配對。圖15為根據本發明之一實施例之可由控制器用來促進將支援基於密碼的鑑認之附屬件加入至無線網路之程序1500的流程圖。
當控制器準備與無線附屬件配對時，程序1500開始(步驟1502)。在步驟1504處，控制器可自使用者接收用以定位無線附屬件之指令。在步驟1506處，控制器可廣播瀏覽探測；且在步驟1508處，控制器可自附屬件接收探測回應。此等步驟可大致類似於在上文描述之程序1400中的對應步驟。
在步驟1510處，控制器可將關於附屬件之資訊顯示給使用者。在此實例中，在步驟1508處自附屬件接收到之探測回應可包括對附屬件使用基於密碼的鑑認之指示，且在步驟1512處，控制器可(例如)使用圖10之提示螢幕來提示使用者鍵入附屬件密碼。在步驟1514處，密碼之鍵入可充當對控制器應繼續進行之確認；若未鍵入密碼(例如，使用者取消操作)，則程序1500可在步驟1516處結束。
在步驟1518處，控制器可部分基於由使用者在步驟1510處供應之密碼與附屬件建立配對(例如，根據上文描述之程序900)。
一旦建立安全配對鏈路，控制器即可在步驟1520處經由該加入將無線網路憑證發送至附屬件。此步驟可大致類似於上文描述之程序1400之步驟1426。
在步驟1522處，控制器可判定附屬件是否已加入網路。若未加入，則程序1500可在步驟1524處結束或返回至較早進程而再試，或控制器可在步驟1522處等待，直至附屬件加入或直至接收到其他使用者指令。一旦附屬件已加入網路，控制器即可在步驟1526處經由無線網路與附屬件通信(例如)以將媒體資料串流傳輸至附屬件。
應瞭解，本文中所描述之網路加入程序為說明性的且變化及修改係可能的。可並行地執行描述為循序步驟之步驟，可改變步驟之次序，且可修改、組合、添加或省略步驟。附屬件及控制器可使用各種技術來建立配對，從而允許附屬件獲得針對無線網路的憑證，附屬件可接著加入該網路。另外，儘管將控制器描述為提供無線網路憑證給附屬件，但應瞭解，本文中所描述之配對可支援雙向通信，且附屬件亦有可能提供網路憑證(或其他組態資訊或控制信號)給控制器。
儘管已關於特定實施例描述了本發明，但熟習此項技術者將認識到眾多修改係可能的。舉例而言，儘管預期可在遵循IEEE 802.11之無線網路之情況下使用針對此類網路所定義之探測請求及探測回應訊框來實踐本發明，其中包括供應商特定資訊元素以提供上文所描述之各種資料項目，但亦預期其他無線協定(現存或未來的)可包括可用以在尚未加入網路的裝置之間傳達資訊之訊息格式。本發明之實施例亦可經調適以用於此類協定。因而，儘管本文中將特定資訊描述為包括於探測請求或探測回應中，但此用途為說明性的且可將一般術語「探測」理解為包含探測請求及探測回應及可在當前未加入至共同網路之兩個無線裝置之間交換的其他訊息格式。
在上文描述之實施例中，可藉由控制器廣播一瀏覽探測請求來起始配對程序，需要配對之附屬件可對該瀏覽探測請求作出回應。如上文所提及，控制器在此類實施例中不需要能夠接收探測請求或對探測請求作出回應。在一些替代實施例中，可藉由附屬件廣播一探測請求來起始配對程序，控制器可對該探測請求作出回應以指示控制器可用來與附屬件配對。
另外，儘管為達成說明目的而參考特定密碼編譯技術，但應理解，本發明不限於任何特定密碼編譯技術，其限制條件為控制器及附屬件使用相容技術。
儘管上文描述之實施例參考特定硬體及軟體組件，但熟習此項技術者應瞭解，亦可使用硬體及/或軟體組件之不同組合，且被描述為在硬體中實施之特定操作亦可在軟體中實施且被描述為在軟體中實施之特定操作亦可在硬體中實施。
電路、邏輯模組、處理器及/或其他組件可經組態以執行本文中所描述之各種操作。熟習此項技術者應瞭解，取決於實施，可經由特定組件之設計、設置、互連及程式化來完成此組態，且再次取決於實施，經組態之組件可能或可能不可重新組態以用於不同操作。舉例而言，藉由提供適合之可執行程式碼來組態可程式化之處理器；可藉由適合地連接邏輯閘及其他電路元件來組態專用邏輯電路；等等。
可將併入有本發明之各種特徵的電腦程式編碼於各種電腦可讀儲存媒體上；適合媒體包括磁碟或磁帶、諸如緊密光碟(CD)或DVD(數位影音光碟)之光學儲存媒體、快閃記憶體及其類似者。編碼有程式碼之電腦可讀儲存媒體可與相容裝置一起封裝或與其他裝置分開提供。此外，可編碼且經由遵循各種協定(包括網際網路)之有線光學及/或無線網路來傳輸程式碼，進而允許(例如)經由網際網路下載的散佈。
因而，儘管已關於特定實施例描述了本發明，但應瞭解，本發明意欲涵蓋在以下申請專利範圍之範疇內的所有修改及等效物。
100．．．控制器
110．．．附屬件/印表機
112．．．配對
120．．．附屬件/揚聲器
122．．．配對
200．．．控制器
202．．．處理器
204．．．使用者介面
206．．．無線介面
208．．．儲存媒體
210．．．網路憑證
300．．．附屬件
302．．．處理器
304．．．使用者介面
306．．．無線介面
308．．．儲存媒體
310．．．列印元件
400．．．附屬件
402．．．處理器
406．．．無線介面
408．．．儲存媒體
410．．．揚聲器
412．．．裝置密碼
500．．．探測訊框
502．．．訊框控制欄位
504．．．持續時間欄位
506．．．位址欄位
508．．．序列欄位
510．．．資料欄位
512．．．總和檢查碼欄位
520．．．資訊元素
522．．．元素ID欄位
524．．．長度欄位
526．．．供應商欄位
528．．．子類型欄位
530．．．子IE欄位
540．．．子IE
542．．．類型識別符欄位
544．．．長度欄位
546．．．有效負載
600．．．程序
700．．．程序
800．．．程序
900．．．程序
1000．．．視窗
1002．．．標題欄
1004．．．提示
1006．．．文字框
1008．．．提示訊息
1100．．．程序
1200．．．程序
1300．．．程序
1400．．．程序
1500．．．程序
圖1說明在本發明之某些實施例中所使用之操作原理。
圖2為根據本發明之一實施例的控制器之方塊圖。
圖3為根據本發明之一實施例的附屬件之方塊圖。
圖4為根據本發明之另一實施例的附屬件之方塊圖。
圖5為可在本發明之一些實施例中使用之探測訊框結構之方塊圖。
圖6為根據本發明之一實施例之可由附屬件用來與控制器建立配對之程序的流程圖。
圖7為根據本發明之一實施例之可由控制器用來與附屬件建立配對之程序的流程圖。
圖8A至圖8B為根據本發明之一實施例之用於在控制器與附屬件之間建立配對之程序的流程圖。
圖9A至圖9B為根據本發明之一實施例之用於在控制器與附屬件之間建立配對之程序的流程圖。
圖10說明根據本發明之一實施例之可在控制器上顯示之密碼提示。
圖11說明根據本發明之一實施例之可由發送器(其可為附屬件抑或控制器)用來將訊息發送至與該發送器配對之接收端裝置之程序。
圖12說明根據本發明之一實施例之可由接收端(其可為控制器抑或附屬件)用來自與該接收端配對之發送器裝置接收訊息之程序。
圖13為根據本發明之一實施例之可由附屬件用來加入無線網路之程序的流程圖。
圖14為根據本發明之一實施例之可由控制器執行以促進使附屬件加入無線網路之程序的流程圖。
圖15為根據本發明之一實施例之可由控制器用來促進使附屬件加入無線網路之程序的流程圖。
100．．．控制器
110．．．附屬件/印表機
112．．．配對
120．．．附屬件/揚聲器
122．．．配對

Claims (24)

  1. 一種用於在一附屬件(accessory)與一控制器之間建立一無線通信鏈路之方法，該方法包含：由該附屬件自一控制器接收一第一探測，該第一探測指示該控制器正在搜尋欲配對之一附屬件；由該附屬件回應於該第一探測而將一第二探測發送至該控制器；由該附屬件與該控制器建立一共用秘密，其中建立該共用秘密包括使用複數個額外探測與該控制器交換公用密鑰，該複數個額外探測至少包括由該附屬件發送之一第三探測及由該附屬件接收之一第四探測，其中該第三探測及該第四探測係為一探測請求訊框或一探測回應訊框之至少一者，其中相對應之公用密鑰係包含於一預定資訊元素內；由該附屬件驗證該共用秘密係由該控制器共用；由該附屬件使用該共用秘密產生一另外的密碼編譯密鑰；由該附屬件自該控制器接收一第五探測，該第五探測含有一經加密之訊息；及使用該另外的密碼編譯密鑰解碼該經加密之訊息。
  2. 如請求項1之方法，其中由該附屬件與該控制器建立一共用秘密包括：自該控制器接收該第四探測，該第四探測包括一控制器公用密鑰； 由該附屬件產生一附屬件私用密鑰及一附屬件公用密鑰；由該附屬件將該第三探測發送至該控制器，該第三探測包括該附屬件公用密鑰；及基於該控制器公用密鑰及該附屬件公用密鑰計算一共用秘密。
  3. 如請求項2之方法，其中由該附屬件驗證該共用秘密係由該控制器共用包括：由該附屬件根據該共用秘密計算一密碼；及由該附屬件將該密碼呈現給一使用者。
  4. 如請求項1之方法，其中由該附屬件與該控制器建立一共用秘密包括：由該附屬件使用一固定密碼產生一附屬件公用密鑰；由該附屬件產生一隨機鹽；由該附屬件將該第三探測發送至該控制器，該第三探測包括該附屬件公用密鑰及該隨機鹽；由該附屬件自該控制器接收該第四探測，該第四探測包括一控制器公用密鑰及基於該隨機鹽之一控制器回應；及由該附屬件使用該控制器公用密鑰、該控制器私用密鑰及該隨機鹽來計算一共用秘密。
  5. 如請求項4之方法，其中由該附屬件驗證該共用秘密係由該控制器共用包括：由該附屬件使用該共用秘密驗證該控制器回應； 由該附屬件使用該共用秘密計算一附屬件回應；及由該附屬件將一第六探測發送至該控制器，該第六探測包括該附屬件回應。
  6. 如請求項1之方法，其中該經加密之訊息包括與具有一存取點之一無線網路相關聯之一憑證，該方法進一步包含：由該附屬件將對加入該無線網路之一請求傳輸至該存取點，該請求係至少部分基於該憑證。
  7. 一種附屬件，其包含：一無線介面；及一處理器，其耦接至該無線介面，該處理器經組態以：經由該無線介面接收由一控制器發送之一瀏覽探測請求，該瀏覽探測指示該控制器可用於配對；回應於該瀏覽探測請求而經由該無線介面發送一識別探測回應，該識別探測回應包括附屬件識別資訊；與該控制器建立一配對；使用複數個另外的探測與該控制器交換公用密鑰，該複數個另外的探測至少包括由該附屬件發送之一第三探測及由該附屬件接收之一第四探測，其中該第三探測及該第四探測係為一探測請求訊框或一探測回應訊框之至少一者，其中相對應之公用密鑰係包含於一預定資訊元素內；經由該無線介面自該控制器接收與一無線網路相關 聯之一憑證，其中該憑證係被接收以作為在自該控制器接收之一另外的探測請求中之一經加密之資訊元素；及使用該憑證來加入該無線網路。
  8. 如請求項7之附屬件，其中該等瀏覽探測請求及該另外的探測請求之各者包含遵循IEEE 802.11系列標準之一探測請求訊框且該等識別訊框回應係為遵循IEEE 4 802.11系列標準之一探測回應訊框。
  9. 如請求項7之附屬件，其進一步包含：一揚聲器，其中該處理器進一步經組態以：經由該無線網路自該控制器接收經串流傳輸之音訊資料，其中該接收在加入該無線網路之後發生；將該經串流傳輸之音訊資料轉換成一類比信號；及使用該類比信號來驅動該揚聲器。
  10. 如請求項7之附屬件，其進一步包含：一列印元件，其中該處理器進一步經組態以：經由該無線網路自該控制器接收資料，其中該接收在加入該無線網路之後發生；及回應於該資料而驅動該列印元件以產生一列印成品。
  11. 一種用於在一附屬件與一控制器之間建立一無線通信鏈路方法，該方法包含： 由該控制器廣播一第一探測，該第一探測指示該控制器正在瀏覽尋找欲配對之一附屬件；由該控制器自一附屬件接收一第二探測，該第二探測包括針對該附屬件之識別資訊；由該控制器與該附屬件建立一共用秘密，其中該共用秘密包含使用該第一探測及該第二探測或由該控制器接收之一第四探測及由該控制器發送之一第五探測之一者與該附屬件交換公共密鑰，其中該等探測之各者係為一探測請求訊框或一探測回應訊框之至少一者，其中相對應之公用密鑰係包含於一預定資訊元素內；由該控制器驗證該共用秘密係由該附屬件共用；由該控制器使用該共用秘密產生一另外的密碼編譯密鑰；由該控制器使用該另外的密碼編譯密鑰來加密一訊息；及由該控制器將一第三探測發送至該附屬件，該第三探測包括該經加密之訊息。
  12. 如請求項11之方法，其中建立該共用秘密包括：由該控制器自該第二探測提取該附屬件之該公用密鑰；及基於該附屬件之該公用密鑰及該控制器之該公用密鑰來計算一秘密。
  13. 如請求項11之方法，其中該經加密之訊息包括可由該附屬件用來加入一無線網路之一憑證。
  14. 如請求項13之方法，其進一步包含：在發送包括該憑證之該經加密之訊息之後，由該控制器經由該無線網路與該附屬件通信。
  15. 如請求項14之方法，其中經由該無線網路與該附屬件通信包含經由該無線網路將媒體內容串流傳輸至該附屬件。
  16. 如請求項11之方法，其進一步包含：由該控制器自該附屬件接收一第六探測，該第六探測包含另一個經加密之訊息。
  17. 一種控制器，其包含：一無線介面；一使用者介面；及一處理器，其耦接至該無線介面及該使用者介面，該處理器經組態以：經由該無線介面偵測來自一附屬件之一第一探測，該第一探測包括附屬件識別資訊；經由該使用者介面通信以確認該附屬件欲加入一無線網路；經由該無線介面與該附屬件通信以建立一配對，其中建立該配對包括：使用複數個額外探測與該附屬件交換資訊，該複數個額外探測包括由該控制器接收之一第三探測及由該控制器發送之一第四探測，該第三探測及該第四探測之各者係為一探測請求訊框或一探測回應訊框之至少一者，其中資訊包含於一預定資訊 元素內；及經由該使用者介面獲得一共用秘密之確認；及在建立該配對之後，經由該無線介面將與該無線網路相關聯之一憑證發送至該附屬件，其中在包括於一第五探測中之一經加密之訊息中發送該憑證。
  18. 如請求項17之控制器，其中該處理器進一步經組態以使得經由該使用者介面通信以確認該附屬件欲加入該無線網路包括：自該第一探測提取該附屬件識別資訊；經由該使用者介面將該所提取之附屬件識別資訊之至少一部分呈現給一使用者；及經由該使用者介面接收該附屬件欲加入該無線網路之一確認。
  19. 如請求項17之控制器，其中該處理器進一步經組態以使得經由該無線介面與該附屬件通信以建立該配對包括：由該控制器產生一控制器公用密鑰；由該控制器將該第四探測發送至該附屬件，該第四探測包括該控制器公用密鑰；由該控制器接收該第三探測，該第三探測包括一附屬件公用密鑰；由該控制器至少部分基於該控制器公用密鑰及該附屬件公用密鑰來計算該共用秘密；由該控制器根據該共用秘密計算一密碼；由該控制器經由該使用者介面將該密碼呈現給一使用 者；由該控制器經由該使用者介面接收該密碼匹配由該附屬件計算出之一密碼之確認；及使用該共用秘密計算一另外的加密密鑰，其中該另外的加密密鑰用以加密該憑證。
  20. 如請求項17之控制器，其中該處理器進一步經組態以：在發送該憑證之後，確認該附屬件已加入該無線網路；及在確認該附屬件已加入該無線網路之後，經由該無線網路將資料發送至該附屬件。
  21. 如請求項17之控制器，其中該等探測之各者包含遵循IEEE802.11系列標準之一探測請求訊框或探測回應訊框。
  22. 一種控制器，其包含：一無線介面；一使用者介面；及一處理器，其耦接至該無線介面及該使用者介面，該處理器經組態以：經由該無線介面偵測來自一附屬件之一第一探測，該第一探測包括附屬件識別資訊；經由該使用者介面通信以確認該附屬件欲加入一無線網路，其包括經由該使用者介面接收一附屬件密碼；經由該無線介面與該附屬件通信以建立一配對，其 中建立該配對包括使用複數個額外探測與該附屬件交換資訊，該複數個額外探測至少包括由該控制器接收之一第三探測及由該控制器發送之一第四探測，該第三探測及該第四探測之各者係為一探測請求訊框或一探測回應訊框之至少一者，其中資訊包含於一預定資訊元素內，該所交換之資訊包括基於該附屬件密碼之密碼鑑認資訊；及在建立該配對之後，經由該無線介面將與該無線網路相關聯之一憑證發送至該附屬件，其中在包括於一第五探測中之一經加密之訊息中發送該憑證。
  23. 如請求項22之控制器，其中該處理器進一步經組態以使得經由該使用者介面通信包括：自該第一探測提取該附屬件識別資訊；及經由該使用者介面將該所提取之附屬件識別資訊之至少一部分呈現給一使用者。
  24. 如請求項23之控制器，其中該處理器進一步經組態以使得經由該使用者介面通信進一步包括：自該第一探測提取密碼位置資訊，其指示該使用者可發現一附屬件密碼之位置；及將密碼提示提供給該使用者，該密碼提示包含基於該密碼位置資訊之一位置指示器。
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