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@masafy

ESP32-S3 で AppleJuice / BLE Spam を動かすとき Arduino Core 3.x で詰む話と Core 2.0.17 への戻し方

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Last updated at Posted at 2026-05-25

Arduino Core 3.x で setDeviceAddress が消えたと思ったら、BLE スタックが NimBLE に切り替わっていた。Core 2.0.17 に戻したら全部解決した個人検証メモ。

ESP32-S3-DevKitC-1 で Apple BLE Continuity の送信側（AppleJuice / EvilAppleJuice 系）を動かそうとしたら想像以上にハマった。
原因は ESP32 Arduino Core 3.x が ESP32-S3 のBLEスタックを Bluedroid → NimBLE にデフォルト切替したことで、既存の Bluedroid 前提スケッチが軒並みコンパイル不能になっていたこと。
最終的に Core 2.0.17 へダウングレードして解決するまでの作業ログを残しておきます。

ESP32-S3-DevKitC-1 (秋月電子、技適 201-220052)

BLE 検証ラボシリーズの 1 本目（→ ②BLE Scanner、③Continuity 解析と続く予定）。

TL;DR

  • ESP32-S3-DevKitC-1 で BLE Spam（AppleJuice / EvilAppleJuice）を動かそうとすると、現行 Arduino ESP32 Core 3.x だと環境次第で詰む
  • 原因は ESP32-S3 では Core 3.x からデフォルトBLEスタックが Bluedroid → NimBLE に切り替わり、既存スケッチが使う API が消失するため
  • 一番楽な対処は ESP32 Arduino Core を 2.0.17 にダウングレード
  • ダウングレードすれば EvilAppleJuice-ESP32 がほぼ無改造で動き、29機種ローテーション + MAC 自動ランダム化により iOS 17.2+ で導入された対策の効きを実機で観察できる

✨ この記事で書くこと

  • 問題の切り分け手順 — エラーメッセージ → BLE ヘッダ → sdkconfig.h まで追って NimBLE 切替を突き止める流れ
  • 再現性のある解決手順 — Arduino IDE のボードマネージャで 2.0.17 にダウングレードするだけ
  • 応急修理パッチ — AppleJuice を Core 3.x で無理やり動かす2箇所のパッチも併記
  • ハマり遍歴をすべて残す — 失敗ルートも書いておくと同じ罠を踏む人の検索に引っかかる

⚠️ 倫理ライン（毎回意識する）

  • ✅ 自分が所有する ESP32-S3 + 自分の iPhone のみが検証対象
  • ✅ 技適番号 201-220052 付きの正規品を使用、屋内で短時間のみ送信
  • ✅ Qiita 記事は「個人検証ノート」のスタンス（攻撃ペイロード集ではない）
  • ❌ 他人のデバイス・公共の場・カフェ等での実行は 絶対 NG（電波法・各種法令違反）
  • ❌ 技適マークなしの並行輸入 ESP32 は屋内でもアウト

迷ったら「これは記事で公開して恥ずかしくないか？」で判断します。

やりたかったこと

セキュリティ学習目的で、Apple BLE Continuity プロトコルの挙動を自分の iPhone で観察したい。具体的には：

  • 「AirPods を接続しますか？」のペアリングポップアップを意図的に出す
  • iOS 17.2+ で導入された連続スパム対策の効きぐあいを確認
  • 後続の Continuity 解析の前段として、送信側を理解する

用意したもの

項目 内容 価格
メイン基板 ESP32-S3-DevKitC-1-N8R8（秋月電子） 2,380円
技適番号 201-220052（基板上のシールド缶に刻印） —
USB-C ケーブル データ通信対応のもの 手持ち
ホスト MacBook（Apple Silicon） + Arduino IDE 2.3.8 —
検証ターゲット 自分のメイン iPhone（iOS 最新） —

技適マークなしの並行輸入品 ESP32 は、自宅・屋内であっても電波を出した時点で電波法違反になります。Amazon の安いやつには技適なしが混ざっているので、秋月や Switch Science などの国内代理店経由が安心。

デバイス認識確認

USB-C ケーブルを 「UART」と書かれている方 のポートに挿します（ESP32-S3-DevKitC-1 には USB-C が2つあるので注意）。

$ ioreg -p IOUSB -l -w 0 | grep -A 3 "CP2102"
"USB Product Name" = "CP2102N USB to UART Bridge Controller"
"USB Vendor Name" = "Silicon Labs"

macOS Sonoma 以降は標準ドライバで認識されるので、Silicon Labs の CP2102N ドライバを別途入れる必要はありません。シリアルポートは /dev/cu.usbserial-XXX の形で見えます。

Arduino IDE ボード設定

Tools メニューから：

項目 値
Board ESP32S3 Dev Module
Port /dev/cu.usbserial-140（環境による）
USB CDC On Boot Disabled
Flash Size 8MB (64Mb)
Partition Scheme Default 4MB with spiffs
PSRAM OPI PSRAM
Upload Speed 921600

実際の Tools メニューはこんな感じ：

Arduino IDE Tools メニュー（ESP32S3 Dev Module の各設定）

第一の罠: AppleJuice が Core 3.x でコンパイル不能

ECTO-1A/AppleJuice の ESP32-Arduino/applejuice/applejuice.ino を Arduino IDE で開いてコンパイル → 即エラー：

error: 'ADV_TYPE_IND' was not declared in this scope
error: no matching function for call to 'BLEAdvertisementData::addData(std::string)'

これは ESP32 Arduino Core 3.x で BLE ライブラリの API シグネチャが変わっているのが原因。

// 旧 (Core 2.x)
oAdvertisementData.addData(std::string((char*)data, sizeof(dataAirpods)));

// 新 (Core 3.x)
oAdvertisementData.addData((char*)data, sizeof(dataAirpods));  // 2引数版

ADV_TYPE_IND も Core 3.x では setAdvertisementType() が uint8_t を直接受け取るように変更されているので、数値を直接渡せば動きます。

応急修理して動くようにはなりましたが、AppleJuice は1機種固定送信なのでスパム性能が低い。本命の EvilAppleJuice-ESP32 に乗り換えようとしたら、ここで第二の壁にぶつかりました。

第二の罠: EvilAppleJuice が ESP32-S3 で API ごと消滅

ckcr4lyf/EvilAppleJuice-ESP32 は MAC 自動ローテーション + 29機種ランダム送信を実装した OSS の参考実装。これをコンパイルすると：

error: 'class BLEAdvertising' has no member named 'setDeviceAddress'
error: 'BLE_ADDR_TYPE_RANDOM' was not declared in this scope; did you mean 'BLE_ADDR_RANDOM'?
error: 'ADV_TYPE_IND' was not declared in this scope

setDeviceAddress ごと消えている。これはおかしい。BLE ライブラリのヘッダを覗くと：

// libraries/BLE/src/BLEAdvertising.h
#if defined(CONFIG_BLUEDROID_ENABLED)
  void setPrivateAddress(esp_ble_addr_type_t type = BLE_ADDR_TYPE_RANDOM);
  bool setDeviceAddress(esp_bd_addr_t addr, esp_ble_addr_type_t type = BLE_ADDR_TYPE_RANDOM);
#endif

#if defined(CONFIG_NIMBLE_ENABLED)
  void setName(String name);
  // ... setDeviceAddress が無い
#endif

Bluedroid と NimBLE で完全に別 API に分岐している。 そして ESP32-S3 用の sdkconfig.h を確認すると：

$ grep -E "BT_BLUEDROID|BT_NIMBLE" \
  ~/Library/Arduino15/packages/esp32/tools/esp32s3-libs/3.3.8/opi_opi/include/sdkconfig.h
#define CONFIG_BT_NIMBLE_ENABLED 1

つまり ESP32 Core 3.x では ESP32-S3 のBLEスタックが NimBLE に強制切り替えされている。Bluedroid 専用 API を使っているスケッチは原理的に動かない。

PSRAM 設定（qio_qspi / dio_opi / opi_opi 等）を全部チェックしましたが、私の検証範囲では ESP32-S3 のどの組み合わせでも NimBLE が選択されており、Arduino IDE からは切替不能でした。

解決策: ESP32 Core を 2.0.17 にダウングレード

Core 2.x までは ESP32-S3 でも Bluedroid がデフォルトだったので、既存のスケッチ群がそのまま動きます。

手順

  1. Arduino IDE 左サイドバーの ボードマネージャー を開く
  2. 検索欄に esp32 と入力
  3. 「esp32 by Espressif Systems」カードのバージョン選択で 2.0.17 を選択
  4. インストール を押す（ダウングレードを確認するダイアログが出たら OK）
  5. 5〜15分待つ（toolchain 込みで 200〜400MB ダウンロードされる）
  6. 完了後、Arduino IDE を再起動

完了後、ボードマネージャはこんな状態になります（2.0.17 installed、3.3.8 へのアップデートボタンが見えるが押さない）：

ESP32 Core 2.0.17 installed (Arduino IDE Boards Manager)

ダウングレード後の注意

メニュー項目が一部減ります：

項目 Core 3.x Core 2.0.17
USB CDC On Boot ある ない
USB DFU On Boot ある ない
Zigbee Mode ある ない
PSRAM OPI PSRAM OPI PSRAM ある

Board: ESP32S3 Dev Module 再選択、PSRAM: OPI PSRAM 再設定、Flash Size: 8MB 確認、ぐらいやれば OK。

EvilAppleJuice-ESP32 を実行

ダウングレード後にもう一度 EvilAppleJuice をコンパイル → 通る。書き込み → iPhone の Bluetooth 設定画面を開いて待機。

数秒以内に AirPods、Beats、HomePod、Apple TV Setup、新しいiPhoneセットアップ など多種類のポップアップが連続出現します（私の iPhone での観察結果）。

ESP32-S3 向けの最小パッチ

EvilAppleJuice は元々 AirM2M ESP32-C3 ボード向けに書かれていて、物理ボタンでモード切り替えする想定。ESP32-S3-DevKitC-1 には対応ボタンがないので、ランダムモードに固定する1行を追加します：

// EvilAppleJuice-ESP32-INO.ino setup() の preferences.end() 直後
currentMode = 1; // LEFT_OFF_RIGHT_FLASH = random device every cycle

これだけで全29機種からランダム選択 + MAC 自動ローテーション + 広告タイプランダム化が動きます。

なぜ MAC ローテーションが効くのか

iOS 17.2 以降の対策は「同じMACアドレスから連続して同じ広告を受信したら抑制」というロジック（公開情報・各種解析より）。EvilAppleJuice は広告のたびに：

esp_bd_addr_t dummy_addr;
for (int i = 0; i < 6; i++) {
  dummy_addr[i] = random(256);
  if (i == 0) dummy_addr[i] |= 0xF0;  // 先頭4bitは1に
}
pAdvertising->setDeviceAddress(dummy_addr, BLE_ADDR_TYPE_RANDOM);

毎回違う MAC で送るため、iPhone から見ると「毎回別のデバイス」として扱われ、抑制対象から外れます。これが Bluedroid API（setDeviceAddress + BLE_ADDR_TYPE_RANDOM）を必要とする理由。NimBLE で同じことをやるには別 API を経由する必要があり、そこが互換性問題に直結します。

まとめ：教訓

教訓 詳細
ESP32 Core のバージョンは慎重に選ぶ 最新が一番ではない。ESP32-S3 + BLE 系スケッチなら Core 2.0.17 が安牌
Bluedroid と NimBLE は別物 同じ BLE ライブラリのフリをして API が違う。スケッチの想定スタックを確認
sdkconfig.h で実際の有効化スタックを確認 ~/Library/Arduino15/packages/esp32/tools/esp32s3-libs/<version>/<variant>/include/sdkconfig.h
技適と倫理は常にセット 自宅・自分のデバイス対象に限定

次回予告

ESP32-S3 で BLE 送信側を理解したら、次は受信側の番。自宅周辺の BLE デバイスを片っ端からスキャンしてみると、想像以上に多くの機器が常時電波を撒いていることが分かります。次回記事では BLEScanner を自作して、近隣 BLE デバイスを可視化してみます。

→ ESP32-S3 で BLE スキャナを自作したら、自宅周辺に 40 台の Apple 機器が見えた

参考リンク

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