CW32L010安全運行庫保護的實現(xiàn)
前言
CW32L010的FLASH存儲器支持安全運行庫功能，方案商可將核心算法存儲于安全運行庫區(qū)域以供客戶二次開發(fā)時調(diào)用。使能安全運行庫保護功能后，用戶代碼可正常調(diào)用運行安全運行庫區(qū)域內(nèi)的函數(shù)，但無法通過任何方式(CPU、SWD、ISP)讀出安全運行庫區(qū)域的內(nèi)容，只有提供正確的密碼時才能通過ISP協(xié)議禁止安全運行庫保護功能，同 時清空安全運行庫存儲空間的數(shù)據(jù)。
一、工作原理
通過將要保護的算法指定存放到FLASH對應(yīng)的頁面page(0
二、設(shè)置安全運行庫的具體步驟
2.1.將算法函數(shù)指定到目標(biāo)頁面
只需要使用__attribute__((section(".ARM.__at_address")))就可以將變量、數(shù)組、函數(shù)指定到FLASH的任意地址。
常見的函數(shù)類型指定地址方法如下：
@font-face{
font-family:"Times New Roman";
}
@font-face{
font-family:"宋體";
}
@font-face{
font-family:"Calibri";
}
p.MsoNormal{
mso-style-name:正文;
mso-style-parent:"";
margin:0pt;
margin-bottom:.0001pt;
mso-pagination:none;
text-align:justify;
text-justify:inter-ideograph;
font-family:Calibri;
mso-fareast-font-family:宋體;
mso-bidi-font-family:'Times New Roman';
font-size:10.5000pt;
mso-font-kerning:1.0000pt;
}
p.MsoFooter{
mso-style-name:頁腳;
mso-style-noshow:yes;
margin:0pt;
margin-bottom:.0001pt;
tab-stops:center blank 207.6500pt right blank 415.3000pt ;
layout-grid-mode:char;
mso-pagination:none;
text-align:left;
font-family:Calibri;
mso-fareast-font-family:宋體;
mso-bidi-font-family:'Times New Roman';
font-size:9.0000pt;
mso-font-kerning:1.0000pt;
}
span.msoIns{
mso-style-type:export-only;
mso-style-name:"";
text-decoration:underline;
text-underline:single;
color:blue;
}
span.msoDel{
mso-style-type:export-only;
mso-style-name:"";
text-decoration:line-through;
color:red;
}
@page{mso-page-border-surround-header:no;
mso-page-border-surround-footer:no;}@page Section0{
}
div.Section0{page:Section0;}
void func1 (void);
void func1 (void) __attribute__((section(".ARM.__at_0x0000FE00")));
//指定func函數(shù)的地址為0x0000FE00，所在頁面為127頁
void func2 (uint8_t CNT);void func2 (uint8_t) __attribute__((section(".ARM.__at_0x0000FE50")));//指定func函數(shù)的地址為0x0000FE50，所在頁面為127頁
uint8_t func3 (uint8_t CNT1,uint8_t* p);
uint8_t func3 (uint8_t, uint8_t*) __attribute__(( section(".ARM.__at_0x0000FEA4" )));
//指定func函數(shù)的地址為0x0000FEA4，所在頁面為127頁
多個函數(shù)指定地址儲存時，在指定地址前，需先在KEIL的map文件中找到各個函數(shù)的大小，免得指定地址時內(nèi)存沖突。map文件如下：
由此可以得到func1、func2、func3的字節(jié)大小分別是0x50、0x54、0x58，接下來就可以指定函數(shù)的存儲地址了。
注意指定地址時，因為32位變量需要4字節(jié)對齊，也就是地址的最低位得是0、4、8、C才行，所以地址不能出現(xiàn)，如：0x0000FE01、0x0000FE02、0x0000FE03、0x0000FE05、0x0000FE06、0x0000FE07、0x0000FE09、0x0000FE0A、0x0000FE0B、0x0000FE0D、0x0000FE0E、0x0000FE0F
接著就可以指定func1的地址為0x0000FE00，func2的地址為0x0000FE00+0x50，func3的地址為0x0000FE00+0x50+0x54，如想指定其它地址，依次類推。
2.2.開啟相應(yīng)頁面的安全運行庫
使能安全運行庫保護功能的方法為:在地址0xFFF0~ 0xFFFF 寫入特定控制字，如下表所示：
2.3.參考代碼
文章及視頻中使用到的例程源碼文件：
通過網(wǎng)盤分享的文件：CW32L010 FLASH PROTECT.zip
鏈接: https://pan.baidu.com/s/1d5tj_zz-b1bQGkJkuAgbdQ?pwd=CW32
提取碼: CW32
@font-face{
font-family:"Times New Roman";
}
@font-face{
font-family:"宋體";
}
@font-face{
font-family:"Calibri";
}
p.MsoNormal{
mso-style-name:正文;
mso-style-parent:"";
margin:0pt;
margin-bottom:.0001pt;
mso-pagination:none;
text-align:justify;
text-justify:inter-ideograph;
font-family:Calibri;
mso-fareast-font-family:宋體;
mso-bidi-font-family:'Times New Roman';
font-size:10.5000pt;
mso-font-kerning:1.0000pt;
}
p.MsoFooter{
mso-style-name:頁腳;
mso-style-noshow:yes;
margin:0pt;
margin-bottom:.0001pt;
tab-stops:center blank 207.6500pt right blank 415.3000pt ;
layout-grid-mode:char;
mso-pagination:none;
text-align:left;
font-family:Calibri;
mso-fareast-font-family:宋體;
mso-bidi-font-family:'Times New Roman';
font-size:9.0000pt;
mso-font-kerning:1.0000pt;
}
span.msoIns{
mso-style-type:export-only;
mso-style-name:"";
text-decoration:underline;
text-underline:single;
color:blue;
}
span.msoDel{
mso-style-type:export-only;
mso-style-name:"";
text-decoration:line-through;
color:red;
}
@page{mso-page-border-surround-header:no;
mso-page-border-surround-footer:no;}@page Section0{
}
div.Section0{page:Section0;}
void func1 (void) __attribute__((section(".ARM.__at_0x0000FE00")));//指定func函數(shù)的地址為0x0000FE00，所在頁面為127頁
void func2 (uint8_t ) __attribute__((section(".ARM.__at_0x0000FE50")));//指定func函數(shù)的地址為0x0000FE50，所在頁面為127頁
uint8_t func3 (uint8_t ,uint8_t* ) __attribute__((section(".ARM.__at_0x0000FEA4")));//指定func函數(shù)的地址為0x0000FEA4，所在頁面為127頁
void func1 (void)
{
//PB03---LED1 推挽輸出
CW_GPIOB->DIR_f.PIN3 = 0;
CW_GPIOB->ANALOG_f.PIN3 = 0;
uint8_t cnt = 10;
while(cnt--)
{
CW_GPIOB->TOG_f.PIN3 = 1;
uint32_t thisCnt = 0X9FFFF;
while( thisCnt-- )
{
;
}
}
}
void func2 (uint8_t CNT)
{
//PB03---LED1 推挽輸出
CW_GPIOB->DIR_f.PIN3 = 0;
CW_GPIOB->ANALOG_f.PIN3 = 0;
uint8_t cnt = CNT;
while(cnt--)
{
CW_GPIOB->TOG_f.PIN3 = 1;
uint32_t thisCnt = 0X9FFFF;
while( thisCnt-- )
{
;
}
}
}
uint8_t func3 (uint8_t CNT1,uint8_t* p)
{
//PB03---LED1 推挽輸出
CW_GPIOB->DIR_f.PIN3 = 0;
CW_GPIOB->ANALOG_f.PIN3 = 0;
uint8_t cnt = CNT1 + *p;
while(cnt--)
{
CW_GPIOB->TOG_f.PIN3 = 1;
uint32_t thisCnt = 0X9FFFF;
while( thisCnt-- )
{
;
}
}
return 0;
}
int32_t main(void)
{
uint8_t ret,temp;
__SYSCTRL_FLASH_CLK_ENABLE();
__SYSCTRL_CRC_CLK_ENABLE();
__SYSCTRL_GPIOB_CLK_ENABLE();
ret = FLASH_SafetyLibraryEnable(SlibKey, 0x7F, 0x7F);
if (ret)
{
// 開啟安全區(qū)失敗
while(1);
}
func1();
func2(10);
temp = 5;
ret = func3(5,&temp);
//結(jié)束
while(1)
{
}
}
2.4.函數(shù)調(diào)用
函數(shù)調(diào)用時需要在指定的地址上加1，因為對于cortex M核的芯片，任何跳轉(zhuǎn)相關(guān)地址的最低位，即BIT0都應(yīng)是1。該位表示將用到的的指令集為Thumb指令。具體調(diào)用方法如下：
@font-face{
font-family:"Times New Roman";
}
@font-face{
font-family:"宋體";
}
@font-face{
font-family:"Calibri";
}
p.MsoNormal{
mso-style-name:正文;
mso-style-parent:"";
margin:0pt;
margin-bottom:.0001pt;
mso-pagination:none;
text-align:justify;
text-justify:inter-ideograph;
font-family:Calibri;
mso-fareast-font-family:宋體;
mso-bidi-font-family:'Times New Roman';
font-size:10.5000pt;
mso-font-kerning:1.0000pt;
}
p.MsoFooter{
mso-style-name:頁腳;
mso-style-noshow:yes;
margin:0pt;
margin-bottom:.0001pt;
tab-stops:center blank 207.6500pt right blank 415.3000pt ;
layout-grid-mode:char;
mso-pagination:none;
text-align:left;
font-family:Calibri;
mso-fareast-font-family:宋體;
mso-bidi-font-family:'Times New Roman';
font-size:9.0000pt;
mso-font-kerning:1.0000pt;
}
span.msoIns{
mso-style-type:export-only;
mso-style-name:"";
text-decoration:underline;
text-underline:single;
color:blue;
}
span.msoDel{
mso-style-type:export-only;
mso-style-name:"";
text-decoration:line-through;
color:red;
}
@page{mso-page-border-surround-header:no;
mso-page-border-surround-footer:no;}@page Section0{
}
div.Section0{page:Section0;}
#define Slib_Led_Blink1 ((void (*)())(0x0000FE00UL + 1))
#define Slib_Led_Blink2 ((void (*)(uint8_t))(0x0000FE50UL + 1))
#define Slib_Led_Blink3 ((uint8_t (*)(uint8_t,uint8_t*))(0x0000FEA4UL + 1))
int32_t main(void)
{
SYSCTRL_HSI_Enable(SYSCTRL_HSIOSC_DIV12);
__SYSCTRL_GPIOB_CLK_ENABLE();
Slib_Led_Blink1();//方法一：宏調(diào)用
((void (*)())(0x0000FE00UL + 1))();//方法二：直接調(diào)用
void (*ppp1) ();//方法三；函數(shù)指針調(diào)用
ppp1 = (void (*) ())(0xFE00 + 1);
ppp1();
Slib_Led_Blink2(10);//方法一：宏調(diào)用
((void (*)(uint8_t))(0x0000FE50UL + 1))(10);//方法二：直接調(diào)用
void (*ppp2)(uint8_t);//方法三；函數(shù)指針調(diào)用
ppp2 = ((void (*)(uint8_t))(0x0000FE50UL + 1));
ppp2(10);
uint8_t xx = 5;
uint8_t temp = Slib_Led_Blink3(5,&xx);//方法一：宏調(diào)用
((uint8_t (*)(uint8_t,uint8_t*))(0x0000FEA4UL + 1))(5,&xx);//方法二：直接調(diào)用
uint8_t (*ppp3)(uint8_t,uint8_t*);//方法三；函數(shù)指針調(diào)用
ppp3 = (uint8_t (*)(uint8_t,uint8_t*))(0x0000FEA4+1);
ppp3(5,&xx);
while (1)
{
}
}
2.5.擦除安全運行庫
禁止安全運行庫保護功能共有兩種方法：
（1）.通過ISP協(xié)議執(zhí)行片擦操作：芯片接收到片擦指令及正確的安全運行庫密碼時，將自動擦除本芯片的所有數(shù)據(jù)并禁止安全運行庫保護功能；。
需要用到上位機CW-Programmmer，具體連線請按上位機提示進行連接，上位機配置需按下圖配置：
填寫SDK區(qū)域密碼時，需按16進制來填寫密碼，如：十進制1,0xF,'_','!','@','*','A','1',填寫時為它們對應(yīng)ascii值的16進制,分別是0x01、0x0F、0x5F、0x21、0x40、0x2A、0x41、0x31,所以密碼應(yīng)該填寫010F5F21402A4131。
填寫完密碼后，點擊在線編程，即可擦除安全運行庫。
（2）.在RAM中對芯片執(zhí)行片擦操作：配置編譯器參數(shù)，使片擦操作從RAM中執(zhí)行。片擦操作完成后，本芯片的所有數(shù)據(jù)均被擦除并禁止安全運行庫保護功能。
2.6.注意事項
（1）.指定算法函數(shù)的地址不要太靠前，否則會與下載的代碼起沖突，建議選擇FLASH靠后的頁面。
（2）.儲存在安全運行庫頁面里的函數(shù)，不可調(diào)用安全區(qū)外的函數(shù)。
（3）.安全運行庫代碼下載到MCU后，要進行上電復(fù)位才能生效。
三、現(xiàn)象演示
將安全運行庫的代碼下載到CW32L010F8P6 StartKit REV01板子中后，斷電后重新上電，DEBUG頁面的memory中，127頁顯示不可讀，全0，表示127頁已經(jīng)受到保護了。
用戶可以在其它工程中調(diào)用儲存在安全運行庫頁面的函數(shù)，具體調(diào)用方法詳情見2.4函數(shù)調(diào)用章節(jié)。
四、視頻講解
CW32L010黑客區(qū)安全運行庫保護的實現(xiàn) ：1.FLASH及安全庫區(qū)域原理_嗶哩嗶哩_bilibili
CW32L010黑客區(qū)安全運行庫保護的實現(xiàn) ：2.算法編程調(diào)用及注意事項_嗶哩嗶哩_bilibili
CW32L010黑客區(qū)安全運行庫保護的實現(xiàn) ：3. 實例代碼運行講解及FLASH讀取驗證_嗶哩嗶哩_bilibili
審核編輯 黃宇
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