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安全启动的基本原理

目的 ：防止代码被非法改写或篡改。

信任根（Root of Trust） ：这是系统启动时的第一个可信代码，它是不可变且不可跳过的。当系统上电时，必须首先运行信任根代码。

信任链（Chain of Trust） ：由于代码通常很庞大，不可能只有一个启动程序（bootloader），因此存在一个启动流程。在这个流程中，每一级都会校验下一级的代码，确保其完整性和真实性。每一级都会有一段数据用于校验。

校验过程 ：通常使用哈希算法生成校验和，然后使用签名进行验证。如果签名比对成功，则可以跳转到下一级。

Boot Chain（启动链）

STM32MP15的上电流程：

1. Boot Room ：系统上电后首先运行Boot Room。
2. 加载FSBL ：从Boot Room加载第一级引导程序（FSBL，First Stage BootLoader）。
3. 加载OP TEE 和 Uboot ：FSBL加载OP TEE（Optee Trusted Execution Environment）和Uboot。
4. 加载Linux内核和应用 ：随后Uboot加载Linux内核，再加载应用程序。
5. M4核的加载 ：M4核可以由Uboot/Linux内核/应用程序加载，也可以在OP TEE加载。

STM32MP13的上电流程与STM32MP15类似，但少了M4核。

STM32MP25X的启动流程：

1. Boot Room ：系统上电后首先运行Boot Room。
2. TF-A BL2 和 TF-A BL31 ：Boot Room加载TF-A（Trusted Firmware-A）的BL2（Boot Loader 2）和BL31（Boot Loader 31）。
3. 加载OP TEE 和 Uboot ：随后加载OP TEE和Uboot。
4. 加载Linux内核和应用 ：Uboot加载Linux内核，再加载应用程序。
5. M33核的加载 ：M33核分为安全和非安全部分，其加载都在OP-TEE之后进行。

安全启动的三个阶段

1. Boot Room的FSBL启动 ：Boot Room首先启动FSBL。
2. Uboot的校验 ：Uboot进行校验，通过后才能进入下一个阶段。
3. Contex M FW从Optee加载 ：从Optee加载Contex M固件。

可信软件的重要性

• 校验方式 ：确保软件的完整性和真实性。
• 调试配置 ：在开发和调试过程中，需要正确配置安全启动。
• MPU系列 ：不是所有的MPU都支持安全启动，通常后面带有C/F系列的MPU支持安全启动。

基础知识：

Product Lift Cycle

• A/D 系列中 只有 UNSECURED 状态
• C/F 系列中
  • SECURED_UNLOCKED
  • UNDER_PROVISIONING OTP的烧录 SSP 功能相关
  • SECURED_LOCKED 安全状态是强制的
  • RMA 做失效分析的 需要UNLOCKED 流程

Device Life Cycle

• OPEN state

  • 可以选择性使用校验

• CLOSED state

  • boot 加载就是强制签名校验

• RMA state

STM32MP15

BootRoom -> TF-A BL2 讲解如何签名校验

出厂设置是没配置OPT功能的，所以一开始如果校验不成功也会通过运行

校验：

• ECDSA签名校验的机制 同时带有防止版本回退的机制

• OTP 存有 Key 和一个版本值，启动的时候就是将bootRoom内容进行校验查看是否PASS

  • OTP 看视频介绍说是在上位机进行配置的
  • 首先生成密钥对、哈希（PKH 应该写入在 OTP WORD 24-31字段中）
  • 上位机需要生成 Image 签名 ，加入需要的信息生成一个头文件

• 这个头文件有两种 P 256 NIST 、Brainpool 256 T1

• 头的信息就包含了ECDSA 数据、 Image 数据、版本信息、头版本信息(MP15是1.0)

• EDCSA流程

• 校验public key 进行 哈希然后和OTP里面进行比较

• image 签名有效性验证

• 防回滚的检查 （可以重新生成image这样也可以回到旧版本）

2024-10-25 打卡

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