AppEUI

AppEUI — это 64-битный глобальный уникальный идентификатор, назначаемый приложению (конечному устройству) в сети LoRaWAN. Он используется для идентификации приложения в сети и является частью структуры адресации, аналогичной идентификатору организации (OUI) в Ethernet. AppEUI назначается производителем устройства или разработчиком приложения и регистрируется в реестре LoRa Alliance.

История и происхождение

Стандарт LoRaWAN был разработан альянсом LoRa Alliance (некоммерческая ассоциация, зарегистрированная в США) для обеспечения единой спецификации взаимодействия устройств в сетях дальнего радиуса действия с низким энергопотреблением. В первых версиях спецификации (1.0.x) использовался термин AppEUI (Application Extended Unique Identifier). Начиная со спецификации LoRaWAN 1.1 (выпущена в 2017 году), термин был заменён на JoinEUI (Join Extended Unique Identifier), однако в документации и в прошивках многих устройств по-прежнему используется старое название. В версии 1.1 JoinEUI выполняет ту же функцию, что и AppEUI в версии 1.0.x, но с уточнённой ролью при процедуре присоединения к сети.

Структура и формат

AppEUI представляет собой 64-битное (8 байт) число, которое обычно записывается в шестнадцатеричном формате с разделителями (например, 00-11-22-33-44-55-66-77 или 0011223344556677). Первые 3 байта (24 бита) являются идентификатором организации (OUI), выдаваемым IEEE (Институт инженеров электротехники и электроники). Оставшиеся 5 байт назначаются самим производителем или разработчиком. Таким образом, AppEUI гарантированно уникален в глобальном масштабе, если производитель соблюдает правила регистрации OUI.

Назначение и роль в сети LoRaWAN

AppEUI используется на этапе активации устройства в сети LoRaWAN. Процесс активации может происходить одним из двух способов:

• Over-the-Air Activation (OTAA) — наиболее распространённый метод, при котором устройство отправляет запрос на присоединение (Join Request), содержащий AppEUI (или JoinEUI). Сеть использует этот идентификатор для определения, к какому приложению относится устройство, и для выбора соответствующих ключей безопасности.
• Activation by Personalization (ABP) — при этом методе AppEUI не используется, так как все параметры (включая адрес устройства и ключи) заранее записаны в память устройства и сети.

В процедуре OTAA AppEUI (JoinEUI) позволяет сети:

1. Идентифицировать приложение, к которому должно быть подключено устройство.
2. Выбрать правильный корневой ключ приложения (AppKey) для расшифровки сессионных ключей.
3. Обеспечить изоляцию трафика между разными приложениями, работающими в одной сети.

Отличие от других идентификаторов

В экосистеме LoRaWAN существует несколько идентификаторов, которые не следует путать с AppEUI:

• DevEUI — 64-битный уникальный идентификатор самого устройства (аналог MAC-адреса). Каждое устройство имеет свой собственный DevEUI.
• DevAddr — 32-битный сетевой адрес, назначаемый устройству после успешной активации. Он используется для маршрутизации пакетов в сети и не является глобально уникальным.
• AppKey — 128-битный корневой ключ, используемый для генерации сессионных ключей во время процедуры OTAA. AppKey привязан к конкретному устройству и приложению, идентифицируемому через AppEUI.

Применение

AppEUI используется в следующих сценариях:

• Промышленный Интернет вещей (IIoT) — для идентификации приложений мониторинга оборудования, управления активами и сбора данных с датчиков.
• Умное сельское хозяйство — для разделения данных от разных систем (например, ирригация, контроль почвы, отслеживание скота).
• Умные города — для управления уличным освещением, парковками, системами сбора отходов.
• Логистика и отслеживание — для идентификации приложений, обрабатывающих данные от трекеров грузов.

Безопасность

AppEUI не является секретным параметром. Он передаётся в открытом виде в запросе на присоединение (Join Request). Безопасность сети обеспечивается за счёт использования AppKey, который не передаётся по радиоканалу. Однако, если злоумышленник узнает AppEUI и DevEUI устройства, он может попытаться отправить поддельный запрос на присоединение, но без знания AppKey он не сможет завершить процедуру активации. В спецификации LoRaWAN 1.1 была добавлена возможность использования случайного JoinEUI для повышения конфиденциальности.

Регистрация и управление

Для получения AppEUI производитель устройства должен приобрести OUI у IEEE (стоимость регистрации составляет несколько тысяч долларов США). После этого он может назначать уникальные AppEUI для своих продуктов. В случае использования платформ Интернета вещей (например, The Things Network, Actility, Helium) AppEUI регистрируется в консоли приложения, где также указывается AppKey и другие параметры.

Интересные факты

• В спецификации LoRaWAN 1.0.x AppEUI был обязательным полем для всех устройств, использующих OTAA. В версии 1.1 JoinEUI может быть одинаковым для группы устройств, что упрощает управление ключами.
• Некоторые производители используют один и тот же AppEUI для всех своих устройств, что снижает безопасность, так как в этом случае AppKey может быть скомпрометирован для всей партии.
• В сети LoRaWAN AppEUI не используется для маршрутизации пакетов после активации — для этого применяется DevAddr.

Источники

• LoRaWAN Specification 1.0.3 (LoRa Alliance)
• LoRaWAN Specification 1.1 (LoRa Alliance)
• IEEE Registration Authority — OUI and CID Assignments
• «LoRaWAN for Developers» — документация The Things Network
• «LoRaWAN: A Complete Guide to the Technology and Its Applications» — техническая литература