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原文作者：Neo Kim
译者：菜小鸟魔王
本文概述了 AirTag 的工作原理。如需深入了解，请参阅本页底部参考文献。
从前，有一位名叫玛利亚的体育记者。
她因工作需要经常乘飞机出差。
但有一天，她在航班上弄丢了行李，却无法追踪到它。
她因此感到既悲伤又焦急。
从同事那里得知苹果AirTag追踪器的存在后，她立刻下单购买了一个，瞬间被它追踪行李的便捷性所吸引。
苹果 AirTag 内置了一枚低功耗处理器和少量存储单元，其工作原理巧妙避开了传统定位技术的能耗与成本问题。
常规追踪设备需定期发送精确位置数据，但若依赖 GPS、WiFi 或蜂窝网络，不仅功耗高，且硬件成本昂贵。为此，苹果的工程师用一个简单的方法解决了这个难题。
AirTag 的工作原理
AirTag 并不依赖GPS、WiFi或蜂窝网络，而是采用低功耗蓝牙（BLE）和超宽频（UWB）技术，结合苹果庞大的设备网络，实现高效、低成本的物品追踪。
1. 初始设置：端到端加密保护隐私
当用户绑定AirTag时，它会基于椭圆曲线加密（ECC）生成一对公钥和私钥：
- 公钥（类似邮箱地址）：用于加密位置数据，任何设备均可获取。
- 私钥（类似邮箱密码）：仅用户持有，用于解密位置信息，确保数据安全。
过程示例：
- AirTag 用公钥加密位置数据并广播。
- 用户的 iPhone 通过私钥解密，验证数据真实性（类似检查邮件发件人）。
这种端到端加密机制确保只有物主能查看 AirTag 的位置，第三方（包括苹果）无法破解原始数据。
2. 定位机制：蓝牙+UWB+全球 iPhone 众包网络
AirTag 的定位分为两种场景：
（1）物主iPhone在附近
- 蓝牙/UWB 直连：iPhone 直接接收AirTag信号，UWB（超宽频）提供厘米级精确定位。
- 高效低耗：BLE 仅需微量电量，UWB 仅在近距离激活，兼顾精度与续航。
（2）物主 iPhone 不在附近 → 依赖陌生 iPhone 协助
- AirTag 每 2 秒通过 BLE 广播其公钥（不包含位置数据）。
- 附近任何 iPhone 检测到信号后，会用自己的定位（GPS/WiFi）和当前时间戳，用 AirTag 的公钥加密，并匿名上传至苹果服务器。
- 物主通过私钥解密，即可在“查找”App中查看 AirTag 的最后已知位置。
关键优势：
- 无需GPS模块：降低硬件成本，延长电池寿命（一颗纽扣电池可用1年以上）。
- 全球iPhone网络协作：全球约 14.6 亿台 iPhone 构成实时中继网络，即使 AirTag 远离物主，只要周围有苹果设备，仍可被定位。
3. 查找流程：安全且用户友好
物主只需打开“查找” App：
- 向苹果服务器请求与该 AirTag 公钥关联的加密位置数据。
- 用私钥解密后，地图上显示 AirTag 的实时或历史位置。
- 若 AirTag 在附近，UWB 会引导用户精准接近（如显示距离和方向）。
通过加密广播+众包网络+UWB 精确定位，苹果用软硬件协同设计解决了传统追踪器的高功耗、高成本问题。其核心并非 AirTag 本身，而是其背后庞大的安全加密生态和全球 iPhone 用户的无感协作——这才是真正的技术魔法。
References
- Using Find My to locate missing Apple devices
- Track You: A Deep Dive into Safety Alerts for Apple AirTags
- Apple AirTag Reverse Engineering
- Dissecting the Encryption Protocols Inside Apple AirTags
- How does the AirTag work?
- What is a Beacon? A Guide to Bluetooth Beacon Technology
- AirTags - Are They Private & Secure?
- Apple AirTag
- How Many People Have iPhones in the World?
- Block diagrams created with Eraser
