2024.7.14
今天学习了很多关于STM32对于程序的保护措施，原先一直不理解为什么DF CAR需要做加密，他的加密流程我也不是很知道，后面发现他是在控制任务初始化的时候，加了一个判断flash中某个区域的数值的程序，如果判断失败就while(1)不断地判断，这个值如何被修改呢，就是上位机下发一个STM32的chip id，这个Id位于0x1FFF7A10的位置，每个芯片有自己专属的UID，我的STM32板子接收到了之后，和自身的UID进行比对，如果正确就烧写flash中那个位置的值，完成激活。
这存在一个缺点，就是别人可以抓取我们激活的数据流，很容易伪造一个DF LINK，来激活他们仿造的板子，并且我们的板子也没有加读保护，别人可以随意读取我们的hex程序。
首先我们来解决读保护的问题。读保护寄存器在flash的选项字节的位置存储，可以通过软件或者ST uinity进行打开和关闭，如果打开了读保护，那么就会禁用SWD等调试接口，但是可以通过串口来更新程序，因此一般会有bootloader程序，开启读保护之后，通过bootloader程序进行串口下载程序。
STlink utility设置如下：将读保护等级设置为1就好，等级0是无读保护，等级2是设置了之后无法取消读保护，这个是永久性的，慎用！，开启读保护之后，就不可以用ST link读取芯片的hex了。
如果想解除读保护，只需要将原先的等级1变成等级0就好，但是这会进行全片擦除，芯片内的所有代码都被擦除掉。
下面是RDP（读保护）不同等级的一览表。
软件读保护的代码如下，自行理解
#include "stm32f4xx_hal_flash.h"
#include "stm32f4xx_hal_flash_ex.h"
#define __READ_PROCETION 0 //使能Flash读保护
typedef enum
{
LEVEL0 =0xAA, //无保护
LEVEL2 =0x55, //读保护
// LEVEL2 =0xCC, //最高的等级，设置后无法返回LEVEL0和LEVEL1
}Flash_Procetion_LEVEL;
void Flash_ReadOutProtection(uint8_t level)
{
uint8_t RDP_Level = 0;
RDP_Level = FLASH_OB_GetRDP();
FLASH_OB_RDP_LevelConfig(level);
RDP_Level = FLASH_OB_GetRDP();
}
int main(void)
{
.....
//加入flash只读写保护
#if __READ_PROCETION
HAL_FLASH_Unlock();
HAL_FLASH_OB_Unlock(); //解锁Flash控制寄存器访问权限
Flash_ReadOutProtection(LEVEL1); //设置Flash读保护等级为1
HAL_FLASH_OB_Launch(); //启动加载
HAL_FLASH_Lock();
HAL_FLASH_OB_Lock(); //上锁Flash控制寄存器访问权限
#endif
.......
}
然后就是解决别人抓取到我们的数据流，激活的问题
整体思路就是单片机读取自身的UID，然后将这三个ID进行运算，将计算结果保留到一个volatile const static uint32的数据中，注意这个是const数据，如果要修改，就需要使用FLASH编程函数，也要注意这个数据初始化的时候要是FFFF，因为FLASH只能从1擦0。这个加密算法很重要，需要着重考虑，然后上位机这边从服务器抓取到相应的UID之后，也进行同样的计算，发送DF LINK的时候，就发送加密数据~！
//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]);
}
