Il modello di dati (DM) di un nodo non è pertinente se non possiamo eseguire operazioni su di esso. Il modello di interazione (IM) definisce la relazione del DM di un nodo con il DM di altri nodi: un linguaggio comune per la comunicazione tra i DM.
I nodi interagiscono tra loro:
- Lettura e sottoscrizione di attributi ed eventi
- Scrittura negli attributi
- Richiamo dei comandi
Ogni volta che un nodo stabilisce una sequenza di comunicazione criptata con un altro nodo, costituisce una relazione di interazione. Le interazioni possono essere composte da una o più transazioni, che a loro volta sono composte da una o più azioni, che possono essere intese come messaggi a livello di messaggistica istantanea tra i nodi.
Le transazioni supportano diverse azioni, ad esempio un'azione di richiesta di lettura che richiede un attributo o un evento da un altro nodo o la relativa risposta, l'azione di segnalazione dei dati, che riporta le informazioni dal server al client.
Iniziatori e target
Il nodo che avvia una transazione è l'Iniziatore, mentre il nodo che risponde è la Destinazione. In genere, l'Initiator è un cluster client e il Target è un cluster server. Tuttavia, esistono delle eccezioni a questo pattern, come le interazioni con gli abbonamenti analizzate più avanti in questa sezione.
Gruppi
I nodi in Matter possono appartenere a un gruppo. Un gruppo di dispositivi è un meccanismo per indirizzare e inviare messaggi a più dispositivi contemporaneamente nella stessa azione. Tutti i nodi di un gruppo condividono lo stesso ID gruppo, un numero intero a 16 bit.
Per realizzare la comunicazione a livello di gruppo (Groupcast), Matter sfrutta i messaggi Multicast IPv6 e tutti i membri del gruppo hanno lo stesso indirizzo Multicast.
Percorsi
Ogni volta che vogliamo interagire con un attributo, un evento o un comando, dobbiamo specificare il percorso per questa interazione: la posizione di un attributo, un evento o un comando nella gerarchia del modello di dati di un nodo. Tuttavia, i percorsi possono anche utilizzare Gruppi o Operatori con caratteri jolly per indirizzare più nodi o cluster contemporaneamente, aggregando queste interazioni e riducendo così il numero di azioni.
Questo meccanismo è importante per migliorare la reattività delle comunicazioni. Ad esempio, quando un utente vuole spegnere tutte le luci, un assistente vocale può stabilire una singola interazione con più luci all'interno di un gruppo anziché una sequenza di interazioni individuali. Se l'Initiator crea interazioni individuali con ogni luce, può generare una latenza percepibile dall'utente nella reattività del dispositivo. Questo effetto fa sì che i vari dispositivi reagiscano a un comando con ritardi visibili tra loro. Questo fenomeno è spesso definito "effetto popcorn".
Un percorso in Matter può essere assemblato utilizzando una delle seguenti opzioni:
<path> = <node> <endpoint> <cluster> <attribute | event | command>
<path> = <group ID> <cluster> <attribute | event | command>
All'interno di questi componenti di base del percorso, endpoint e cluster possono includere anche operatori con caratteri jolly per selezionare più di un'istanza di nodo.
Con e senza limiti di tempo
Esistono due modi per eseguire una transazione di scrittura o di richiamo: con timer e senza timer. Le transazioni a tempo stabiliscono un timeout massimo per l'invio dell'azione di scrittura/richiamo. Lo scopo di questo timeout è impedire un attacco di intercettazione alla transazione. Questo vale in particolare per i dispositivi che controllano l'accesso alle risorse, come serrature e dispositivi di apertura del garage.
Per comprendere le transazioni a tempo, è utile capire come possono verificarsi gli attacchi di intercettazione e perché le transazioni a tempo sono importanti.
Attacco di intercettazione
Un attacco di intercettazione ha il seguente pattern:
- Alice invia a Bob un messaggio iniziale, ad esempio un'azione di richiesta di scrittura.
- Eve, un man-in-the-middle, intercetta il messaggio e impedisce a Bob di riceverlo, ad esempio tramite un qualche tipo di disturbo radio.
- Alice, non ricevendo risposta da Bob, invia un secondo messaggio.
- Eve intercetta di nuovo il messaggio e impedisce a Bob di riceverlo.
- Eve invia il primo messaggio intercettato a Bob, come se provenisse da Alice.
- Bob invia la risposta ad Alice (e a Eve).
- Eve conserva il secondo messaggio intercettato per una riproduzione successiva. Poiché Bob non ha mai ricevuto il secondo messaggio originale intercettato da Alice, lo accetterà. Questo messaggio rappresenta una violazione della sicurezza quando codifica un comando come "apri serratura".
Per evitare questi tipi di attacchi, le azioni a tempo impostano un timeout massimo della transazione all'inizio della transazione. Anche se Eve riesce a eseguire i primi sei passaggi del vettore d'attacco, non sarà in grado di riprodurre il messaggio nel passaggio 7 a causa di un timeout scaduto nella transazione.
Le transazioni a tempo aumentano la complessità e il numero di azioni. Pertanto, non sono consigliati per ogni transazione, ma solo per le operazioni critiche sui dispositivi che hanno il controllo su asset di sicurezza e privacy fisici o virtuali.
Astrazioni dell'SDK
Le sezioni Transazioni di lettura, Transazioni di scrittura e Transazioni di richiamo forniscono una panoramica generale delle azioni del modello di interazione eseguite dall'SDK.
Lo sviluppatore che crea un prodotto che utilizza l'SDK Matter in genere non esegue chiamate per eseguire direttamente le azioni; le azioni vengono astratte dalle funzioni dell'SDK che le incapsulano in un'interazione. Tuttavia, comprendere le azioni IM è importante per fornire all'engineer una buona competenza sulle funzionalità di Matter, nonché un controllo preciso sull'implementazione dell'SDK.