昨天文章《最近STM32CubeMX、IDE、Programmer都更新了些什么内容》讲述了ST最近在这些工具上的动作。 今天讲述的内容是STM32生态中,STM32Trust下面的一部分内容。 (本文参考应用笔记文档:AN5054) 一、回顾STM32Trust什么是STM32Trust? STM32Trust是一套STM32解决方案,提供完整的代码保护和执行保护工具套件,如下图:
今天讲述的就是代码保护中,使用STM32TrustedPackageCreator生成SFI和SMI加密固件。 STM32Trust官方网址:
www.st.com/stm32trust
二、基础介绍
SFI:Secure Firmware Installation,安全固件安装解决方案。
SMI:Secure Module Install,安全模块安装。
OEM:Original Equipment Manufacturer,原始设备制造商(或原厂);
SFI格式是由ST公司创建的固件加密格式,它使用带有128位密钥的AES-GCM算法将固件(Elf、Hex、Bin或Srec格式)转换为SFI格式的加密和认证固件。
SMI格式是ST公司创建的一种格式,旨在保护合作伙伴的软件(软件模块和库)。
三、安装STM32Trust生成器
STM32TrustedPackageCreator安全包生成器工具属于STM32CubeProgrammer编程工具中的一部分(附加的工具)。
所以,在安装STM32CubeProgrammer工具时,集成有STM32TrustedPackageCreator这个工具,只是默认不安装,需要手动勾选。
打开STM32TrustedPackageCreator工具,在主界面你就会看到一些我们之前说的SFI、SMI、HSM内容。
四、SFI固件生成过程
主要过程如下框图,由原厂固件、随机数、密钥,经过STM32TrustedPackageCreator工具加密成SFI格式固件。
生成过程生产主要过程见下图:
在执行AES-GCM加密一个区域之前,我们计算初始化向量(IV)为:
IV = nonce + Area Index
该工具将固件映像划分为几个加密的部分,这些部分对应于不同的内存区域。
这些附加到相应描述符(由工具生成的未加密的描述性头部)的加密部分称为区域。
这些领域分不同的类型:
F:固件区域(输入固件中的常规段) M:模块区域(用于SFI-SMI组合图像生成,对应于来自SMI模块的输入) C:配置区域(用于选择字节配置) P:表示“暂停”区域 R:回复区域
区域“P”和“R”并不代表真正的固件区域,而是在SFI映像被分割成几个部分时创建的,这是在SFI映像的全局大小超过用户在创建SFI映像期间预定义的允许RAM大小时的情况。
下面RAM大小和CT地址输入用于SFI:
P和R区域与常规SFI区域:
此生成过程的最终输出是单个文件,该文件是经过加密和验证的SMI格式固件。SFI格式布局如下:
当SFI图像在生成过程中被分割时,“P”和“R”区域出现在SFI图像布局中,如图下图所示:
五、SMI固件生成过程
SMI同样是一种加密固件,只是这里面加密的是针对模块和库。
SMI加密过程和SFI有点类似,如下图:
生成过程生产主要过程见下图:
AES-GCM加密使用以下输入:
•128位AES加密密钥
•输入nonce作为初始化向量(IV)
•作为附加身份验证数据的安全版本(AAD)
在创建SMI映像文件之前,对SMI映像有效性进行PCROP检查:
•PCROP部分必须在Flash字(256位)上对齐,否则将显示警告
•该区域的大小必须至少为2个Flash单词(512位),否则将显示警告
•该部分必须在Flash单词边界(256位单词)上结束,否则将显示警告
•如果紧随PCROP部分之后的部分的起始地址与PCROP部分的最后一个Flash单词重叠(在执行PCROP对齐约束之后),则生成失败并出现错误消息。
如果一切正常,在指定的路径下创建两个输出:
•SMI图像
•Lib数据
SMI格式布局如下: