目的：对运行于STM32的嵌入式代码程序进行加密
编译环境：IAR Embedded System for ARM5.5
一．STM32Flash组织
STM32的Flash包括主存储器(HD版本,512KB)+信息块。信息块包括2KB的系统存储器(用于系统自举启动代码)和16字节的选项字节(8个字节数据+8个字节数据的反码)。
二、STM32读保护
STM32读保护是通过设置RDP选项字节，然后在系统重新复位加载了新的RDP选项字节后启动的。当保护字节被写入相应的值以后：
●通过从内置SRAM或FSMC执行代码访问主闪存存储器的操作，通过DMA1、DMA2、JTAG、SWV(串行线观察器)、SWD(串行线调试)、ETM和边界扫描方式对闪存的访问都将被禁止。
●只允许从用户代码中对主闪存存储器的读操作(以非调试方式从主闪存存储器启动)。
●第0~3页(小容量和中容量产品)，或第0~1页(大容量和互联型产品)被自动加上了写保护，其它部分的存储器可以通过在主闪存存储器中执行的代码进行编程(实现IAP或数据存储等功能)，但不允许在调试模式下或在从内部SRAM启动后执行写或擦除操作(整片擦除除外)。
●所有通过JTAG/SWD向内置SRAM装载代码并执行代码的功能依然有效，亦可以通过JTAG/SWD从内置SRAM启动，这个功能可以用来解除读保护。当读保护的选项字节转变为存储器未保护的数值时，将会执行整片擦除过程。
●可以使用系统启动程序解除读保护(此时只需执行系统复位即可重新加载选项字节)，芯片自动擦除Flash所有内容。
三．STM32的加密
1.使用系统启动程序STM32 Flash Loader demonstrator将Flash设置为读保护。
所有以调试工具、内置SRAM或FSMC执行代码等方式对主存储器访问的操作将被禁止，只允许用户代码对主Flash存储器的读操作和编程操作(除了Flash开始的4KB区域不能编程)。用户代码允许自主编程可以实现IAP或者数据存储等功能。
这样破解者将不能用调试工具、内置SRAM或者FSMC执行代码等方式读出Flash中的代码。破解者也不能使用系统启动程序读取代码，因为要解除读保护，将执行整个芯片的擦除操作。
2．主程序中使用设备ID保护
即使将Flash设置为读保护，破解者也可以通过IAP下载自己的一段小程序，从而读出Flash中的内容。因此，还需要利用设备的唯一ID进行加密保护。在主程序中,加入对设备唯一ID的检测，这样即使破解者读出了芯片中的二进制码，也不能用这个二进制码去复制新的器件。具体实现方法：
(1)在应用程序中定义1个(32位甚至更多)const变量，变量值全为0xFF。每次启动程序时，检查const变量值如果全为0xFF，就读器件的唯一ID，通过Flash编程写入该const变量中(因为全是0xFF，所以可以编程写入)。
(2)在程序中多个地方检查const变量，如果变量值不为0xFF并且与设备ID不一致，就执行与功能无关代码(比如自擦除)。
这样，即使破解者读出了芯片中的二进制码，因为这份二进制码包含了设备唯一ID，具有唯一性，所以不能复制到其他芯片中。
为了避免破解者利用反汇编，根据芯片ID数据在二进制文件中查找对应相同数据的位置从而破解，可以将ID拆散成不同的组合，并且写到不同且不连续的地方。更进一步，可在程序中检测多份这样的分散ID，以增加反汇编的难度。或者将CPUID进行加密，Flash中存储加密后的结果。
四．程序加密的实现
//加密后的CPUID
volatile const static uint32 CPUIDEncrypt = 0xFFFFFFFF;
//写入加密数据
void WriteEncrypt(void)
{
//第一次烧写:将UID写入到Flash中
if(CPUIDEncrypt==0xFFFFFFFF)
{
uint32_t CpuID[3];
//获取CPU唯一的ID
CpuID[0]=*(vu32*)(UID_BASE);
CpuID[1]=*(vu32*)(UID_BASE+4);
CpuID[2]=*(vu32*)(UID_BASE+8);
//加密算法,很简单的加密算法
uint32_t EncryptCode=(CpuID[0]>>3)+(CpuID[1]>>1)+(CpuID[2]>>2);
FLASH_Unlock();
FLASH_ClearFlag(FLASH_FLAG_BSY|FLASH_FLAG_EOP|FLASH_FLAG_PGERR|FLASH_FLAG_WRPRTERR);
FLASH_ProgramWord((uint32_t)&CPUIDEncrypt, EncryptCode);
FLASH_Lock();
}
}
//判断加密
bool JudgeEncrypt(void)
{
uint32_t CpuID[4];
//获取CPU唯一的ID
CpuID[0]=*(vu32*)(UID_BASE);
CpuID[1]=*(vu32*)(UID_BASE+4);
CpuID[2]=*(vu32*)(UID_BASE+8);
//加密算法,很简单的加密算法
CpuID[3]=(CpuID[0]>>3)+(CpuID[1]>>1)+(CpuID[2]>>2);
//检查Flash中的UID是否合法
return (CPUIDEncrypt == CpuID[3]);
}
1、将写入加密数据和判断加密两个功能分开。写入加密在PrsCtrlTask开始的地方；而判断加密分布到程序的各个角落。
2、非常重要的是CPUID加密值的定义一定要加“volatile”类型：
volatile const static uint32 CPUIDEncrypt = 0xFFFFFFFF;
否则按速度优化编译，在判断加密值，不会重新读取加密值，导致判断出错。
3、在工程选项Options->Debugger->Download中选择: use flash loader
否则主程序中对Flash编程将不成功。
上一篇：STM32F4时钟系统初探(二)
下一篇：基于STM32F103的ID号对应用程序的保护方法
推荐阅读最新更新时间：2024-03-16 15:32
GD的抗干扰能力为何不如STM32
GD32是国内开发的一款单片机，据说开发的人员是来自ST公司的，GD32也是以STM32作为模板做出来的。所以GD32和STM32有很多地方都是一样的。 不过GD32毕竟是不同的产品，不可能所有东西都沿用STM32，有些自主开发的东西还是有区别的。 相同的地方我们就不说了，下面列一下不同的地方。 内核 GD32采用二代的M3内核，STM32主要采用一代M3内核，下图是ARM公司的M3内核勘误表，GD使用的内核只有752419这一个BUG。 主频 使用HSE（高速外部时钟）：GD32的主频最大108M，STM32的主频最大72M 使用HSI（高速内部时钟）：GD32的主频最大108M，STM32的主频最大64M 主频
[单片机]
STM32 CAN模块使用
简介：STM32 CAN模块使用详解.重点介绍以STM32F103E系列芯片为基础介绍CAN 总线的使用方法。CAN 总线在控制领域使用的非常广泛，如今大多数CPU芯片外围都扩展CAN接口。 1. 硬件基础 CAN总线工作需要两根数据线，RX和TX，即为输入总线和输出总线。一般CPU与外界通信需要接一个驱动芯片（这点很像UART接口），常用的CAN芯片主要有：SN65VHD230、PCA82C250T等，本系统使用SN65VHD230作为CAN接口芯片。而CPU提供的CAN接口为CAN_L和CAN_H。 2. 软件设计 在进行软件设计时，我们首先来看这样的一个结构体： typedef struct { uint32_t S
[单片机]
stm32 mpu6050 模拟i2c实例实现
最近准备一个比赛，所以正在加紧学习stm32，这篇文章就结合mpu6050分析一下利用i2c实现芯片之间的通信。 首先可以在原有的LED文件或显示屏（OLED）的文件基础上，新建一个HANDWARE，在其中加入mpu6050.c和mpu6050.h（名字自定）。 首先是在C文件中加入基本的I2C通信函数 1.I2C的GPIO端口初始化SDA、SCL设置为推挽输出。 2.然后是i2c_start();i2c_stop();函数，根据时序图设置SCL、SDA的高低电平变化。 3.之后加入主机ack的响应函数和ack的等待响应函数i2c_wait_ack();i2c_ack();i2c_wai
[单片机]
使用STM32的USB模块中后对USB缓冲区的认识
最近在使用STM32的USB模块开发个项目，还以为挺简单，结果搞了快两天才把USB的包缓冲区的访问搞定，在此做个小总结吧。 STM32的USB模块包缓冲区有512B，但是在STM32的参考手册中的存储器映像中却表明0x40006000-0x400063ff，整整多了512B，怎么会这样呢，同时在尝试着编程时也遇到了一个问题： 在usb_core.c文件的Setup0_Process(void)这个函数中，有这么一段： uint16_t offset = 1; if (pInformation- ControlState != PAUSE) { pInformation- USBbmRequestType = *pBuf.b
[单片机]
Stm32的ADC功能介绍及相关代码
特性 此图来自中文参考手册，作为下面的整体概述。 ADC正常工作时的电路连接： ADC的内部结构图： 从上面的内部结构图可以看出stm32与其他低端的单片机不同的地方是：可以通过定时器事件触发ADC的转换，但只支持注入通道。那么注入通道和规则通道又是什么？ 注入通道与规则通道： 上面的图形象的说明了注入通道与规则通道的区别：规则通道相当于正常的程序运行一通道完成后接着另一通道（当然这要开启连续或者扫描模式才行），而注入通道相当于程序的中断，也就是说它可以打断规则通道的ADC转换去优先转换另一条同的ADC转换；比如说在连续转换中现在转换到了2通道，此时因为定时器事件发生触发ADC去转换配置为注入通道的通道4，转
[单片机]
STM32进入睡眠模式下的GPIO配置参考
1. GPIO内部电路图 1.根据设备原理图查看IO外部引脚连接电路，闲置状态为低电平时，设置为下拉输入；闲置状态为高电平时，设置为上拉输入；闲置状态为悬空时设置为模拟输入；输出引脚根据功能需要设置就行 原因：当IO通过外围电路电阻接地被拉低时，如果设置为上拉输入，则在芯片内部的上拉电阻和外围的下拉电阻构成回路，电流损耗取决于这两个电阻；当IO通过外围电路电阻接电源被拉高时，则在芯片内部的下拉电阻和外围的上拉电阻构成回路，电流损耗也取决于这两个电阻；当悬空时，斯密特触发器是打开的，要判断输入的是高电平还是低电平，需要一点电流损耗，但是设备模拟输入，这个触发器是关闭的 --------------------- 假设你的这个GP
[单片机]
【STM32 Cotex-M3处理器系列编程】按键灯亮
//分别按下S1~S4，D1~D4分别点亮 #include stm32f10x.h void Delay(unsigned int x); int main(void) { RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOC | RCC_APB2Periph_GPIOD | RCC_APB2Periph_GPIOE,ENABLE);//IO口使能设置 GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure; //定义结构体 GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7; //LED管脚
[单片机]
STM32 通用定时器的一些概念解析
STM32一共有8个定时器，其中定TIM1和TIM8为高级控制定时器，除了具有通用定时器的功能外，还兼具控制功能，不仅能够输出PWM还可以采集编码器，驱动各种电机的功能。而基本定时器TIM6和TIM7一般不用作普通定时器，一般会给别的定时器提供基准时钟信号。 对于通用定时器TIM2~TIM5，基本的功能就不描述了，主要是看这些通用定时器如何使用： TIM_TimeBaseInitTypeDef TIM_TimeBaseStructure; TIM_DeInit(TIM2); //重新将Timer设置为缺省值 TIM_InternalClockCo
[单片机]
