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Matter是一种物联网（IoT）协议，旨在提高设备之间的互操作性和互联性。Matter最初由Thread Group和其他公司发起，并于2021年由Connectivity Standards Alliance (CSA) 接管。Matter的目标是为消费者提供一种跨设备、跨平台和跨制造商的连接方式，使不同品牌和类型的智能设备可以轻松地相互通信和互操作。
Matter的核心是一组标准化的数据模型和消息格式，这些模型和格式适用于各种类型的智能设备，包括智能家居设备、家庭娱乐设备、智能电器、智能办公室设备等。这些标准化的数据模型和消息格式使得不同制造商的设备可以相互通信和互操作，而无需考虑它们的特定实现方式或协议。
数据模型和消息格式：Matter使用标准化的数据模型和消息格式来表示不同类型的物联网设备和其功能。这些数据模型和消息格式定义了设备之间通信的语义和结构。
安全性：Matter采用了多种安全措施来保护设备之间的通信和数据传输。其中包括基于证书的身份验证、加密通信和网络安全协议等。
网络层：Matter使用IPv6协议作为其网络层协议，以支持设备之间的直接通信。Matter还定义了一些附加的网络协议和技术，如Border Router Discovery Protocol (BRDP)和Addressing and Routing Protocol (ARP)，以帮助设备发现和路由。
应用层：Matter定义了各种应用层协议和接口，使设备能够相互通信和互操作。这些应用层协议和接口包括普通设备操作、场景调用、事件通知和设备状态更新等。
Chapter 01 — Introduction Document¶
Matter的目标:
1. 提供标准的数据模型和消息格式 2. 支持多个物联网技术 3. 保护设备之间的安全通信 4. 促进设备之间的互操作性和互联性
Matter协议的架构:
协议层次结构、数据模型和消息格式、网络层和应用层
Matter协议的适用范围:
支持不同类型的物联网设备和应用、提供安全和隐私保护、支持多种物联网技术和应用等
Matter协议的关键特点:
多平台、互操作性、安全性、易于部署、易于使用等。
Chapter 02 — Architecture Document¶
Matter协议的层次结构:
物理层、数据链路层、网络层和应用层
Matter的数据模型和消息格式，包括Matter设备的属性、状态、事件、命令等，并给出了相应的消息格式。
Matter协议中的安全机制，包括设备身份验证、数据加密和完整性验证、安全联盟等。Matter采用了多种安全机制来确保设备之间的通信和数据传输的安全性。
Matter协议中的网络层：包括支持IPv6协议和其他附加的网络协议和技术。Matter协议支持设备之间的直接通信和路由。
Matter协议中的应用层：包括普通设备操作、场景调用、事件通知和设备状态更新等。Matter协议定义了各种应用层协议和接口，以使设备能够相互通信和互操作。
Chapter 03 — Cryptographic Primitives Document¶
密码学原语的目的和定义：Matter 协议使用了多种密码学原语来确保设备之间的通信安全性。
对称加密算法：包括 AES-CCM、AES-GCM 和 ChaCha20-Poly1305 等。这些算法可用于数据的加密和解密，以确保数据在传输过程中的保密性和完整性。
非对称加密算法：包括 ECDSA、Ed25519 和 RSA-PSS 等。这些算法可用于身份验证和数据的加密和解密，以确保设备和通信的安全性。
密钥协商协议：包括 ECDH、Ed25519 和 RSAES-OAEP 等。这些协议可用于协商会话密钥，以确保通信过程中的安全性。
安全联盟：包括安全联盟的创建、加入和退出等方面。安全联盟是一组设备的集合，它们通过共享密钥和安全策略来提高通信安全性。
Chapter 04 — Secure Channel Document¶
安全通道的概念和目的：安全通道是一种建立在物理和网络层之上的加密通道，用于确保设备之间的通信安全性。
安全通道的建立：建立安全通道需要进行身份验证、密钥协商和会话密钥生成等步骤，以确保通信的安全性。
安全通道的维护：维护安全通道需要定期更新会话密钥、重复身份验证等操作，以保证通信的连续性和安全性。
安全通道的特点：如端点不对称性、完整性保护、重放攻击保护和源认证等。
Chapter 05 — Commissioning Document¶
主要讲解了 Matter 协议中设备如何启动和加入网络。
核心点：
设备启动流程：包括启动时的自检和初始化，以及启动后的网络连接和数据交换等操作。
设备认证和授权：设备需要提供有效的证书和密钥，才能被其他设备接受和加入网络。
设备配置：设备需要进行相关的配置，以便与其他设备进行通信和交换数据。
设备的安全性保障：包括启动时的固件验证、证书验证和密钥协商等。
Chapter 06 — Device Attestation Document¶
核心点：
设备认证的目的和意义：设备认证对于整个网络安全的保障作用。
设备证书和密钥管理：包括证书的颁发、撤销和更新，以及密钥的生成、存储和使用等。
设备认证的过程和流程：包括设备向认证服务器发送请求、认证服务器对设备进行验证和授权、设备向网络中的其他设备发送认证信息等步骤。
关键技术和算法：如公钥基础设施（PKI）、数字证书、证书签名、哈希算法等。
Chapter 07 — Data Model Document¶
核心点：
概述和定义：以及数据模型中所包含的基本组成部分。
数据类型和属性：包括布尔型、整数型、枚举型、字符串型、数组型等，以及各种属性的定义和使用方式。
数据模型的层次结构：包括设备、服务、特征、关系等层次结构，以及层次结构中各个元素之间的关系和作用。
方法和事件：包括方法和事件的定义、使用方式、参数、返回值等。
数据模型是 Matter 协议中的核心概念之一，对于设备和服务之间的通信和交互起着重要作用。了解数据模型的相关知识对于理解 Matter 协议的运作原理和实际应用场景具有重要意义。
Chapter 08 — Interaction Model Document¶
核心点：
概述和定义：以及交互模型中所包含的基本组成部分。 消息格式和消息类型：包括消息头、消息体、消息类型、消息代码等内容。 消息传输：包括消息的传输协议、传输方式、传输协议的实现等。 交互模型实例：通过实例的方式来展示 Matter 协议中设备和服务之间的交互模型的具体应用，包括设备发现、服务发现、特征读取、特征写入等。
交互模型是 Matter 协议中设备和服务之间进行通信和交互的基础，了解交互模型的相关知识对于理解 Matter 协议的运作原理和实际应用场景具有重要意义。
Chapter 09 — System Model Document¶
概述和定义¶
该章节介绍了 Matter 协议中的系统模型的概念和定义，以及系统模型中所包含的基本组成部分。
设备类型和服务类型¶
包括设备类型的分类、服务类型的定义、服务类型的属性和操作等内容。
特征¶
包括特征的定义、特征的类型、特征的属性等内容。
系统模型实例¶
通过实例的方式来展示 Matter 协议中的系统模型的具体应用，包括灯泡设备、开关设备、温度传感器设备等。
系统模型是 Matter 协议中设备和服务的基础，了解系统模型的相关知识对于理解 Matter 协议的运作原理和实际应用场景具有重要意义。
Chapter 10 — Interaction Encoding Document¶
概述和定义¶
Matter 协议中的交互编码格式和数据类型的概念和定义，以及交互编码格式的作用和优势。
数据类型¶
包括基本数据类型、聚合数据类型和自定义数据类型等内容。
交互编码格式¶
包括 TLV（Type-Length-Value）编码格式、CBOR（Concise Binary Object Representation）编码格式、JSON（JavaScript Object Notation）编码格式等内容。
编码示例：该章节通过示例的方式来展示 Matter 协议中的交互编码格式和数据类型的具体应用，包括灯泡设备的编码示例、开关设备的编码示例等。
了解交互编码格式和数据类型的相关知识对于理解 Matter 协议中的数据传输和消息格式具有重要意义。
Chapter 11 — Device Management Document¶
概述和定义¶
该章节介绍了 Matter 协议中的设备管理功能的概念和定义，以及设备管理的作用和优势。
设备组成¶
包括设备角色、设备类型、设备属性等内容。
设备状态¶
包括设备状态的类型、状态变化的方式、状态的标识等内容。
设备操作¶
包括设备操作的类型、操作流程、操作结果等内容。
设备管理示例：该章节通过示例的方式来展示 Matter 协议中的设备管理功能的具体应用，包括设备状态变化示例、设备属性操作示例、设备类型变更示例等。
了解设备管理相关的知识对于理解 Matter 协议中的设备控制、状态管理等方面具有重要意义。
Chapter 12 — Multiple Fabrics Document¶
概述和定义：该章节介绍了 Matter 协议中多个网络的概念和定义，以及多个网络的互操作性的作用和优势。
多个网络的支持：该章节详细讲解了 Matter 协议中支持多个网络的方式，包括如何支持不同的网络、如何进行网络间通信、如何进行网络间路由等内容。
多个网络的互操作性：该章节讲解了 Matter 协议中多个网络的互操作性，包括如何进行网络间设备发现、如何进行网络间设备管理、如何进行网络间数据交换等内容。
多个网络的安全：该章节详细讲解了 Matter 协议中多个网络的安全问题，包括如何进行网络间安全通信、如何进行网络间认证、如何进行网络间数据保护等内容。
多个网络示例：该章节通过示例的方式来展示 Matter 协议中多个网络的具体应用，包括不同网络间设备发现示例、不同网络间设备操作示例、不同网络间数据交换示例等。
了解多个网络相关的知识对于理解 Matter 协议中的跨网络设备控制、状态管理等方面具有重要意义。
Chapter 13 — Security Requirements Document¶
安全需求的概述：该章节介绍了 Matter 协议中需要满足的安全需求，包括身份认证、机密性、完整性、可用性、隐私和防抵赖等方面。
安全机制的详细描述：该章节详细讲解了 Matter 协议中使用的各种安全机制，包括密钥协商、加密、认证、数据完整性保护、安全通道、访问控制和设备恢复等。
设备级别安全要求：该章节介绍了 Matter 设备需要满足的安全要求，包括物理层面的保护、安全启动、攻击检测和防御等方面。
网络级别安全要求：该章节介绍了 Matter 网络需要满足的安全要求，包括密钥管理、认证和授权、访问控制和网络监测等方面。
总的来说，该章节是 Matter 协议中的一个重要组成部分，它提供了一系列安全需求和安全机制，确保了 Matter 设备和网络的安全性和可靠性，防止了恶意攻击和信息泄露等安全问题。了解该章节的内容对于理解 Matter 协议的安全特性和实现原理具有重要意义。
Appendix A: Tag-length-value (TLV) Encoding Format¶
TLV 编码格式的基本概念：该附录介绍了 TLV 编码格式的基本概念和定义，包括标签（Tag）、长度（Length）和值（Value）三个部分的定义和作用。
TLV 编码格式的具体结构：该附录详细讲解了 TLV 编码格式的具体结构，包括标签、长度和值的具体格式和编码方式。
TLV 编码格式的优点和应用：该附录介绍了 TLV 编码格式的优点和应用，包括在网络通信、数据交换等方面的应用，并且解释了为什么 TLV 编码格式在 Matter 协议中得到了广泛应用。
TLV 编码格式的示例：该附录通过示例的方式来展示 TLV 编码格式的具体应用，包括如何对不同类型的数据进行编码、如何解码 TLV 数据等内容。
总的来说，该附录主要是介绍了 Matter 协议中使用的 TLV 编码格式的具体细节和应用，了解 TLV 编码格式对于理解 Matter 协议中的数据传输、设备管理、状态管理等方面具有重要意义。
Appendix B: Tag-length-value (TLV) Schema Definitions¶
该附录描述了TLV数据模型规范的语法和结构，包括如何定义消息类型、消息数据格式、数据结构、数据类型和元数据。它提供了一组示例数据模型规范，并解释了如何使用这些规范来创建和解析TLV格式消息。
此外，该附录还提供了一些常用的数据类型和元数据定义，例如布尔值、整数、浮点数、字符串、数组和枚举，这些定义可以用于定义TLV格式消息中的数据类型。它还提供了一些常见的消息类型定义，例如设备描述、网络信息、安全信息和应用程序信息等。
Appendix C: Tag-length-value (TLV) Payload Text Representation Format¶
一种将Matter TLV编码转换为易于阅读的文本表示的方法。
该附录提供了一种简单的方式来表示Matter TLV结构，以便于调试和测试。TLV值可以使用十六进制表示，但更常见的方法是使用ASCII字符串。
该附录提供了用于将二进制TLV数据转换为可读格式的规则，并提供了示例以说明这些规则的用法。该附录还提供了一组用于表示TLV类型和状态码的规则。
Appendix D: Status Report Messages¶
主要讲了一组用于描述状态报告消息的规则。
状态报告消息是在Matter网络中广泛使用的一种消息类型。它们用于向应用程序或用户报告特定设备或系统的状态或问题。
该附录描述了状态报告消息的结构和语法，包括消息类型、消息数据格式和消息内容。它还提供了一组状态码和对应的状态信息，这些状态码用于指示设备或系统的状态，并且可以在状态报告消息中使用。该附录还提供了一组示例状态报告消息，以帮助读者了解如何使用这些规则来创建和解析状态报告消息。