1. 引言
X-CUBE-CRYPTOLIB 是基于 STM32 的 Crypto 算法库，支持对称密钥、非对称密钥、哈希等多种算法。正确地使用 Cyrptolib 算法库，可以在应用程序中实现数据加密、设备身份认证、加密通信等多种应用层所需的安全功能。相反，若不能正确地使用算法库往往会带来加解密数据错误等系列问题。
) E0 l9 M1 t5 @( z关于 STM32 Crypto 算法库应用中的常见的问题之一就是应用程序没有使能 MCU 的CRC 模块，尽管输出的数据和期望值不同，但加解密函数的调用并未返回异常。本文在此描述另外一种没有正确使用算法库的情况。


3 M- Z3 w8 C, T3 R1 W; D4 O/ d* _2. 问题描述
" s9 `" o0 R' D) C6 D6 ?7 l2 R" N客户应用项目中需要在固件更新过程中对固件进行加密并验证，根据推荐采用了 AES-GCM 算法完成该任务。下载的固件通过 AES-GCM 进行加密，并带 TAG 可以用于验证固件来源的合法性。在项目的代码中使用 X-Cube-Cryptolib 进行 AES-GCM 运算。上位机使用 cryptopp820 加密库对固件目标 bin 文件进行加密，然后在 MCU 上通过 X-Cube-Cryptolib 加密库进行 AES-GCM128 解密，解密数据没有问题，但是 TAG 数据总是无法校验通过。


3 w* C" T2 q& I! t+ a3 m3. 问题分析与定位
: e* j1 {$ ^+ X+ h6 V正常情况下，当调用 AES_GCM_Decrypt_Finish(P_pAESGCMctx, NULL,P_pOutputSize);执行后，AESctx.mFlags 结果会提示是否通过校验。如果校验成功，该值应该等于 0x22，而运行结果中看到的却是 0x12。

确认库函数使用方法
0 B/ L2 e6 P* k2 o* _$ s" w' L将调用 AES-GCM 功能的代码放在 X-Cube-Cryptolib 中一个简单的测试程序的环境进行测试，查看是否有该问题，结果发现测试程序中 AES-GCM 校验是可以成功的，但是集成到客户应用中时就无法成功。那我们接下来重点研究应用程序环境。

应用程序环境
应用程序使用了 FreeRTOS，基于 IAR 编译环境。
% ~" t, l" J: E; q, z8 U
/ Z& B; P. B5 u( ?查看库文件的使用
* O7 y8 H' m* q( R* a9 [' d, H确认使用了正确的库文件。
确认是否存在多线程访问
# H) S! {& O- ?AES-GCM 的函数会在几个线程中调用，而且确认不会出现同时调用的情况，不存在raise condition 的问题。
7 \% }( S6 C' ?5 w2 X& v
查看内存使用情况
, z  r4 l1 M$ z7 n最初怀疑是否因为任务栈溢出造成，于是查看内存使用情况。
7 C5 {7 I% @9 ]4 `4 e• IAR stack size: 0x4800
, t( {7 s+ [: g9 }3 @; V• IAR heap size: 0x4000
• FreeRTOS heap size: 85KB
$ a# ?3 k2 W; O# a• 执行 AES 运算的线程 stack size: 2560B
通过 FreeRTOS 的 uxTaskGetStackHighWaterMark() 函数查看该线程还有 500 字节左右剩余空间。
AESGCMctx_stt 结构的大小有 2360 字节，AES-GCM 加解密函数需要的 stack 大小大概在 450 字节左右，但是应用代码中将该变量定义为全局变量，以便可以在几个不同的线程中使用，这样可以确认线程栈大小没有问题，不存在 stack overflow 的问题。
' K' A- D8 n1 K0 K1 @% @
+ u6 H" {# @' z8 \$ r; i' W查看生成代码的.map 文件
' Y. _! m) _1 W' o4 r8 _, Z通过比较，所有 cryptolib 中的 symbol 在 map 中的大小都正常，唯一有问题的是AESGCMctx_stt 结构变量的大小。
$ Z/ r$ |* A0 ]3 r( Q• 应用代码 .map： AESctx 0x2002f1f4 0x8f8 Data Gb AES_GCM_Decrypt.o [1]
: N1 K( t9 k" E# r% Z4 h: D• 正常测试代码 .map： AESctx 0x20002e64 0x938 Data Gb AES_GCM.o [1]
验证不过的问题应该和这个结构的数据有直接关系，接下来研究是什么造成了这个不同。


$ m0 R  ~' ?" }& s9 s5 T3 ^" y查看项目使用的 crypto 库头文件
经检查，INCLUDE_AES192 和 INCLUDE_AES256 两个宏定义在 config.h 的定义中被注释掉，这将导致 aes_gcm.h 中 AESGCMctx_stt 数据结构的成员变量uint32_t amExpKey[CRL_AES_MAX_EXPKEY_SIZE];的大小发生变化，因为CRL_AES_MAX_EXPKEY_SIZE 的定义根据 INCLUDE_AES128/192/256 是否定义会有所不同。


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, X. Q$ F1 T0 v: C完整版请查看：附件
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