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：

• Boot Room ：系统上电后首先运行Boot Room。
• 加载FSBL ：从Boot Room加载第一级引导程序（FSBL，First Stage BootLoader）。
• 加载OP TEE 和 Uboot ：FSBL加载OP TEE（Optee Trusted Execution Environment）和Uboot。
• 加载Linux内核和应用 ：随后Uboot加载Linux内核，再加载应用程序。
• 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：

• Boot Room ：系统上电后首先运行Boot Room。
• 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）。
• 加载OP TEE 和 Uboot ：随后加载OP TEE和Uboot。
• 加载Linux内核和应用 ：Uboot加载Linux内核，再加载应用程序。
• 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

• Boot Room的FSBL启动 ：Boot Room首先启动FSBL。
• Uboot的校验 ：Uboot进行校验，通过后才能进入下一个阶段。
• 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。
  
  

产品生命周期（Product Life Cycle）

• A/D系列 ：只有UNSECURED状态，即不安全状态。
• C/F系列
  • SECURED_UNLOCKED ：安全但未锁定状态，可以进行配置。
  • UNDER_PROVISIONING ：OTP（一次性可编程存储器）烧录过程中，与SSP（安全存储保护）功能相关。
  • SECURED_LOCKED ：安全状态，且是强制的，无法更改。
    
    
  
  

设备生命周期（Device Life Cycle）

• OPEN state ：可以选择性使用校验。
• CLOSED state ：启动加载时必须进行签名校验。
• RMA state ：用于失效分析，需要UNLOCKED流程。
  
  

STM32MP15启动流程

• BootRoom ：系统上电后首先运行BootRoom。
• TF-A BL2 ：BootRoom加载Trusted Firmware-A的BL2（Boot Loader 2）。
  
  

出厂设置

• 出厂时没有配置OPT功能，因此即使校验不成功，系统也会运行。
  
  

校验机制

• ECDSA签名校验 ：使用椭圆曲线数字签名算法（ECDSA）进行签名校验，同时带有防止版本回退的机制。
  
  

OTP配置

• OTP中存储有密钥和版本值，启动时对BootRoom内容进行校验查看是否通过。
• OTP配置是在上位机进行的，首先生成密钥对和哈希值（PKH应写入在OTP的WORD 24-31字段中）。
  
  

签名和头文件

• 上位机需要生成Image签名，并加入需要的信息生成一个头文件。
• 头文件有两种类型：P-256 NIST和Brainpool 256 T1。
• 头文件信息包含ECDSA数据、Image数据、版本信息、头版本信息（MP15是1.0）。
  
  

ECDSA流程

• 校验public key ：进行哈希计算后与OTP中的值进行比较。
• image签名有效性验证 ：确保Image的签名是有效的。
• 防回滚检查 ：检查版本信息以防止版本回退，但也可以通过重新生成Image回到旧版本。
  
  

现在格式没了请大家谅解

格式好了