先来明晰一些概念：
device（设备）和node（节点）
设备是指带有蓝牙功能的终端。而一个设备加入到mesh网络中后，就成为一个节点。设备加入Mesh网络，需要网内的配网节点（Provisioner）的授权。
节点主要有以下五种网络角色：
- a. 低功耗节点-Low Power Node: 长期处于休眠并偶尔唤醒接收数据并交互的节点；
- b. 好友节点-Friend node: 存储低功耗节点消息，并在低功耗节点醒来时刻将消息发送给低功耗节点的那个节点
- c. 中继节点-Relay node: 拥有中继特性的节点，能够将收到的消息转发送出去，它承担着扩展网络覆盖范围的职责，消息可以多次跳跃到其他的节点，以覆盖整个 mesh 网络。信息的传送和跳跃的次数受到TTL(Time To Live) 的字段进行控制，此字段指定了消息在 mesh 网络中的跳跃次数，每次被中继一次，TTL 减一，当 TTL 为 0 的时候，停止中继
- d. 代理节点-Proxy node: Proxy 节点的特性是支持传统的 BLE 蓝牙协议栈（GATT 规范）和 mesh 协议栈，可以让这个不支持 mesh 特性的设备，通过 GATT 与 Proxy 交互，与 mesh 网络中的任何节点进行通信。
- e. 普通节点-No relay node: 没有中继功能的节点，也称为普通节点。普通节点可以实时地收发消息，但是无法转发其它节点的消息.
Element(元素)、模型（model）和状态（state）
- 元素是蓝牙Mesh网络中的一个逻辑实体，它代表了一个节点上的特定功能或服务。每个元素都有自己的唯一标识符（Element Address），并且可以包含一个或多个模型。
定义：元素是节点内部的逻辑分区，它封装了特定功能的操作和状态。
功能：元素可以独立于其他元素被网络中的其他设备访问和控制。
例子：一个智能灯泡可以是一个元素，它可以包含控制亮度、色温等的模型。
- 模型是定义在元素上的一组操作和状态，它描述了元素可以执行的动作以及可以报告的状态信息。
定义：模型是元素上的抽象层，它定义了元素的行为和功能。
功能：模型为网络中的设备提供了标准的接口，以便它们可以与特定功能的元素交互。
例子：一个开关模型允许远程控制元素的开启或关闭，而一个亮度模型允许调整元素的亮度。
- 状态是模型中的一个属性，它描述了模型在某一时刻的具体值。状态可以随着时间变化，并且可以被读取或设置。
定义：状态是模型的一个具体值，它反映了模型当前的状态。
功能：状态是模型操作的结果，它可以是静态的（如开关的开/关状态），也可以是动态的（如亮度值）。
例子：一个开关的状态可以是“开”或“关”，而一个亮度状态可以是“50%”
消息：
分为 ack消息和no ack 消息。节点与节点之间的数据传输，我们称之为 message，在规范中定义了多种消息的类型，每种消息都有自己唯一的操作码来进行区分.
节点地址和元素地址
节点地址（Node Address）
定义：节点地址是蓝牙Mesh网络中单个节点的唯一标识符。每个节点在整个Mesh网络中都是唯一的。
范围：节点地址是全局唯一的，它用于在整个Mesh网络中寻址和识别节点。
用途：节点地址用于网络层，它允许节点在网络中进行路由和数据传输。每个节点可以包含一个或多个元素，但节点地址不区分这些元素。
类型：节点地址可以是单播地址或组播地址。单播地址用于指向单个节点，而组播地址用于广播到一组节点。
元素地址（Element Address）
定义：元素地址是蓝牙Mesh网络中节点上单个元素的唯一标识符。每个元素在其所属节点内是唯一的。
范围：元素地址在节点内部是唯一的，但不是全局唯一的。不同的节点可以包含相同元素地址的元素。
用途：元素地址用于应用层，它允许对节点上的特定功能或服务进行寻址和操作。每个元素可以独立于其他元素进行配置和控制。
类型：元素地址也是单播地址，用于指向节点上的特定元素。每个元素地址关联到节点地址以及该元素在网络中的具体位置。
区别总结
唯一性：节点地址是全局唯一的，而元素地址只在节点内部唯一。
作用层次：节点地址作用于整个节点，而元素地址作用于节点上的特定功能或服务。
网络层与应用层：节点地址用于网络层，元素地址用于应用层。
寻址：节点地址用于寻址整个节点，元素地址用于寻址节点上的特定元素。
地址的分类：
在蓝牙Mesh规范中，将地址分为四类：
a. 单播地址（Unicast Address）用于唯一标识网络中节点的元素地址。
b. 组播地址（Group Address）用于表示网络中的组地址，组地址可以被一个或多个节点所共有。组播地址要么是动态分配的，要么是蓝牙技术联盟预先定义的（SIG固定群组地址）。蓝牙技术联盟已经定 义了4个固定组播地址，即 All-proxies， All-friends， All-relays 及 All-nodes。
c. 虚拟地址（Virtual Address）作用类似与组地址，不同点在于其地址空间为2^16。
mesh 支持虚拟地址可以赋给一个或多个元素，横跨一个或多个 节点。虚拟地址与128位UUID的形式类似，任何元素都可以与其相关联，它更像一个标签；
d. 未分配地址 （Unassigned address）表示此地址不能被使用。
在蓝牙mesh中，也是以发布和订阅方式进行消息传输过程的
在传统的 BLE 机制中，运行启用加密，也允许不加密，进行数据的传输。在 mesh 网络中，网络加密具有强制性，即不管是网络还是单个应用的数据，都需要加密；所有的mesh消息都要经过加密和认证
蓝牙mesh网络安全性的核心是三种安全密钥。
网络安全性，应用安全性，设备安全性 相互独立， 在mesh网络中，可以通过密钥刷新程序来更新 节点的安全密钥。设备添加到mesh网络从而成为节点的过程本身就是 是一个安全的过程。以下为三种类型的密钥：
a. 网络密钥 (NetKey)： 蓝牙mesh网络里的每个节点都有一个相同的网络密钥 (NetKey)。正是这个密钥才使得节点成为这个网络的一员。 网络加密key与隐私key都是由这个网络密钥生成的。节点可以利用NetKey来加密和认证网络层，这样诸如中继之类的网络功能就可以执行了。但是NetKey不能加密应用数据。蓝牙mesh网络可以分成几个子网络，每个子网络都有 其单独的NetKey，这个NetKey只有当前子网络成员节点才 有，其它节点没有。这个是在网络层加密解密，是节点加入网络时使用。
b.应用密钥（AppKey）： 只有拥有应用密钥（AppKey）的节点 才能解密相应 的应用数据。在一个mesh网络中，可以有许多不同的 AppKey，每个AppKey 对应一种特定的应用（照明应用， 热力应用，门窗安全系统应用等）。例如，灯和开关拥有 灯应用的 AppKey，但是没有热力系统的AppKey，只有网 络中的温度调节装置才拥有热力系统的 AppKey。这个是网络中通信过程中使用。
c. 设备密钥(DevKey)： 这是一种特殊的应用密钥。每个节点都有一个独一无二的设备密钥，这个密钥只有启动配置设备（如手机）知道。设备密钥可以用 在开通配置过程，以确保启动配置设备与节点之间的安全通讯。这个是出厂时配置，仅用于配置服务器与节点之间的安全通信。
开通配置（Provision）
设备在正式成为 mesh 网络节点之前，只能被称之为一个“未开通配置设备”（unprovisioned devices），也就是说，这种未开通配置的设备并没有办法与一个已知的 mesh 网络中的节点进行数据交互。想要成为某个 mesh 网络的节点，需要有一个流程叫“开通配置”，即，将某个“未开通配置设备”转化为网络节点的过程成为“开通配置”（provisioning）。
ble mesh 协议栈
从下往上说：
BLE的链路和物理层，就是提供实际的通信能力，mesh网络的基础
承载层：广播承载和GATT承载，就是数据怎么传递，通过广播还是GATT
网络层：定义了地址，寻址，路由，转发
下传输层：数据包的分包和重组
上传输层：使用application key对数据进行加解密（上面往下发的加密，下面发过来的解密），传输控制消息处理（心跳协议，友谊协议等）。
接入层：它定义了应用程序数据的格式；定义并控制在上层传输层执行的应用程序数据加密和解密；并检查收到的是否是已订阅的数据
基础模型层：定义了配置和管理网状网络所需的状态、消息和模型。就是mesh网络所必须的模型
模型层：用户自定义的模型
应用层：定义用户需求
配网过程：
beacon广播（新的GAP广播类型），声明自己是未经启动配置的设备，
邀请：启动配置设备Provisioner，发送启动配置邀请PDU给beacon 设备，beacon设备回复一系列自身信息，例如元素数量，所支持的加密算法，输入输出类型等等，这些信息回用于认证步骤
交换公钥：通过非对称加密算法来创建安全通道，已完成剩余的启动配置过程。（可以通过OOB的方式提供公钥）
认证：基于配网器和未配置设备的输入输出能力等信息，完成具体的加密过程
分发配网数据：主要就是netkey和未配置设备在该网络中的单播地址
移除节点：
在配网器中将要移除的设备加入黑名单，然后，除了黑名单中的节点，网络中的所有节点都会被发放新的网络密钥、应用密钥、以及所有相关衍生数据。
配置过程：
Link Establishment流程
- Unprovisioned device发送Beacon广播，意思就是告诉provisioner期待入网，并且Unprovisioned device的uuid为16个byte全0
- 配网者选择一个Unprovisioned Beacon，然后向该设备发送一个Link Open消息，该消息带有该设备的Device UUID，并在PB-ADV的Link ID字段填上一个未使用的ID值。
- 未配网设备收到Link Open消息后，需要响应一个Link ACK消息，其消息的Link ID字段为接收的Link Open的Link ID。
- Link通道建立完成后，两者之间进行配网流程。（邀请，交换公钥，认证，分发配网参数）
- 配网结束发送Link Close关闭通道。
配网流程：
① Link通道链路建立完成后，配网者发送Provisioning Invite PDU，未配网设备收到后开启Attention Timer，可以是闪灯，震动或者声音来提醒配网者你配置的是这个设备，接着再响应Provisioning Capabilities PDU告诉配网者，这个设备支持的配网方式。
② 配网者发送Provisioning Start PDU告诉设备配网端选择的配网方式，未配网设备收到此消息后，需要停止Attention Timer。Provisioning Start PDU选择的方式有选择最优的算法，OOB方式等。然后进入第二阶段Public Key交换。
③ 若设备的能力中不能通过OOB的方式传输Public Key，即Public Key Type域为0x00，此时配网者发送Provision Public Key消息，设备端收到后响应Provision Public Key消息，使两端交换Public Key。
④ 若设备能通过OOB的方式传输Public Key，比如NFC等，则配网者通过OOB的方式将Public Key传输至未配网设备端。
⑤ 设备端收到Public Key后，两端计算ECDHSecret值。接下来进入第三阶段OOB认证。
⑥ OOB认证有四种方式，当配网者选择No OOB认证的方式时，配网者发送Provisioning Confirmation消息，参数域为空，设备收到后响应Provisioning Confirmation消息，表示确认。
⑦ 当配网者选择Static OOB认证的方式时，配网者发送Provisioning Confirmation消息，参数域为Static授权数据，设备收到后响应Provisioning Confirmation消息，表示确认。
⑧ 当配网者选择Output OOB认证的方式时，收到Start PDU消息后，设备按照被选择的Output Action，做出相应的操作，比如闪灯，声音，震动，屏上显示数字或字符等，配网者将观察到的数据通过Provisioning Confirmation发送给未配网设备，设备收到并确认后响应Provisioning Confirmation消息。
⑨ 当配网者选择Input OOB认证的方式时，配网者发送完Start PDU后，在配网端显示授权信息，如屏幕显示数字或者字母等，设备端收到Start PDU后，弹框需要用户输入观察到的授权码，输入完毕后，通过Provisioning Input Complete消息发送给配网者告诉配网者这边输入完毕，配网者收到后发送Provisioning Confirmation发送给未配网设备，设备收到并确认后响应Provisioning Confirmation消息。
⑩ 配网者收到未配网设备响应的Provisioning Confirmation消息后，确认无误后，发送Provisioning Random消息ConfirmationProvisioner。
⑪ 设备端收到Random消息后，验证无误后，响应Provisioning Random消息，其参数域值为ConfirmationDevice。
⑫ 配网者收到后验证random值的有效性。开始进入第四阶段，配网数据的的分发。配网者发送Provisioning Data PDU，包含设备需要的配网信息，其中的信息通过授权后的数据信息进行加密传输。
⑬ 设备收到数据后，响应Provisioning Complete消息，配网结束。
⑭ 若配网期间出现错误，发送Provisioning Failed消息给对端，配网结束。
⑮ 配网结束后，发送Link Close消息关闭链路。
配网数据包格式：
参考文章：
https://blog.csdn.net/XiaoXiaoPengBo/article/details/147954790
https://zhuanlan.zhihu.com/p/5157239304