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关键数据和代码在L0上的保护-基于防火墙和PCROP

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STMCU小助手 发布时间:2022-8-10 09:19
方案概览5 ]! h8 u" p8 G; M
• STM32L0和STM32L4系列的硬件除了通常的RDP、WRP,还带有Firewall和PCROP硬件安全特性
0 Q# L' R( l" x$ l. K8 l& t/ Y
• 使用STM32的security硬件模块(Firewall和PCROP)实现对关键数据(密钥)的保护:应用代码可以使用加解密功能,但是无法拿到密钥0 Q1 H' Y' H8 F
• 本方案提供了在STM32L073上的参考实现,以及相应测试代码, u4 B% X4 A( f9 Y
• STM32L073-Nucleo9 c! r* \( |+ X8 f
• 方案包的内容
1 O& y% {- f% t, G! N3 _% r• 三个IDE下的示例工程:IAR,MDK,STM32CubeIDE
2 ~2 K" Z0 r8 u+ T: e! ^* h: x* S, \1 k• 方案介绍文档* c( \( L7 \' U; t3 r8 O$ a
• 脚本工具(生成秘钥相关文件); y" |2 P6 T0 z3 U) e4 C  T

, ?% p% A* n( b" E1 V3 u" A* a8 D

" S6 q0 w9 {2 P6 y- CPCROP
2 W( s  }% V# ~* ]/ B4 e5 T
2• 防什么?:来自CPU、DMA以及通过调试端口的数据访问
/ d1 I2 s! I# Q) I- {5 o! |; J1 o7 J6 Y7 h3 C$ G" y  |, g
• 保护什么?
! s' e/ ]3 c, g; \• 用户片上Flash的一段区域(由选项字节设置区域范围,保护上电即生效)8 l) ]( Q5 j$ }' U8 l% ~. U5 B+ p

% [; @2 B8 v1 e8 W7 V4 _) k9 M
• 保护机制
- t  a+ q# ?* O$ D( k& k• PCROP区域仅能被指令访问,不允许数据访问(包括DMA 、调试访问)
1 k. Q9 F! J: _# S+ Y, E" Z1 r9 M3 q
• 用途
" p& e- v5 K0 \' Q6 @8 ?$ K7 K• 常用于保护关键代码,只可被执行,不能被读出(dump)
9 ?$ A9 a3 K  }4 f3 c" G. C3 k• 防止内部攻击:注入恶意程序读取关键代码
! B" q+ y  E- \3 v. J. y• 防止外部攻击:来自调试端口的读取
9 [  x4 a# _, a. ]: T• 也可用于保护“代码化的” 关键常数数据$ P4 c3 ~9 m9 d3 ?+ S! e9 I. D0 X
• 需要先将关键常数转换成代码5 m; W' @$ r0 J; q( W' V! h; ?- G
• CPU执行这段代码,会把关键数据恢复到SRAM或者寄存器中,这段SRAM再
3 U$ K! M* n- {) j$ K- Q4 X使用STM32的其他存储和执行保护模块,比如Firewall保护,防止恢复出来的: @$ U' @; E( C
关键数据被用户代码直接读取;或者寄存器本身是WO属性
8 D1 }' j. ^# z. F1 r
0 e, l6 o  g6 q, @& t0 I" s; J1 P- P

4 ^5 J) r" d5 U- Y3 ? IG05W%%$~)8Q~()]SQO@1}Q.png $ G5 L9 l: H/ F+ N

0 c" c3 j9 b9 w  M) v/ s; J
* n8 ^1 @/ B: Y1 o# Q' s' fFirewall,防火墙
8 Z- t5 o. K6 W! f1 H•防什么?:CPU、DMA) i; A. u( d2 J2 {

3 k3 ]' W; A5 |8 y! h* y
• 保护什么?
$ \/ y$ [' [; a2 U7 q6 @/ M• 用户片上Flash、片上EEPROM 和 片上SRAM上的指定区域(防火墙里的区域)
5 x: S$ q8 ]4 r* ~' o. m( Y/ p
5 B; q4 z8 v+ C+ k
• 保护机制; h0 X% {7 h9 A+ ]! \# t
• 防火墙里的代码、数据不能被墙外的代码直接访问
( V  Z+ B* |2 q. R6 q/ G) L: Y• 必须走固定入口(Call Gate)进入墙里再访问/ `" P- e( n! w! c8 h6 Y# a
• 出去(跳转到防火墙以外的代码)之前必须置位寄存器
( V( [8 f1 \0 J• 否则产生系统复位
6 d; I# d0 m6 l# i" b6 ]• 由寄存器设置范围并使能,即上电缺省没有保护
& k1 B4 ]9 Z" ?8 @• 一旦防火墙使能,保护生效直到下一次系统复位
1 f* n/ A/ D' I8 d% P  a, {/ N! l% z( h) f
完整版请查看:附件# |) K8 F* |9 V' d
* N/ V! Z* V/ T5 M

! \' M* f4 T3 `) T5 Y1 _  w3 c6 @1 `# Y& S  F0 P

4 L, m4 U* i5 z* Z. f
  e: o9 u, Z4 f) _

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