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《STM32MPU安全启动》③TF-A BL2启动U-Boot与OP-TEE

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小萝卜啦啦啦 发布时间:2024-11-30 23:13
本文是安全启动的第二次跳转,由TF-A BL2启动U-Boot与OP-TEE,对应第一篇文章中的这个部分。这次会加载并运行2个部分的代码,并且复杂程度较高,我只能按我理解到的程度来写
6.png

一.TF-A结构体系

首先了解一下TF-A的结构体制,TF-A被分为好几个部分,如下图所示

2.png

这个是不是很熟悉,和第一张图几乎一摸一样,只是文字内容不一样。这张图是一个通用的东西,其中的BLXX就是一些通用的名称,他们的解释如下:

BL1:Boot loader stage 1,应用程序信任的ROM

BL2:Boot loader stage 2,可信的引导固件

BL32:Boot loader stage 3-2,runtime software(我不知道这个应该翻译成什么比较合适)

BL33:Boot loader stage 3-3


在MP1上,是没有BL1的,BL1被我们的ROM Code,也就是BootRom所代替

BL2在MP1上对应TF-A BL2

BL32在MP1上对应OP-TEE

BL33在MP1上对应U-Boot


二.TF-A加载后续软件的方式


TF-A加载后续软件的方式使用的是叫FIP的方法(FIP = Firmware Image Packge),顾名思义就是很多的固件打包在一起,如下图所示

3.png

可以看到里面有很多东西,总的来说就是一个cgf文件、多个U-Boot相关的文件、多个OP-TEE相关的文件


其中cfg文件是比较重要的,他的名字叫FCNF(Firmware Configuration Framework),他其实就是一张表,通过它就可以知道FIP中各个部分的内容是什么,相互之间怎么校验,各部分关系怎么样等等


三.TF-A BL2证书信任链的结构

在各个image校验之前,需要学习一下各个证书的校验链,我个人理解一下就是,固件可以通过证书校验,但是谁能知道证书是否被伪造呢?所以就有这个证书链,通过一个最基础的信息,一环套一环的对每个证书进行校验,确保所有的证书都是没有被篡改的

整体流程如下

4.png


他这个就是一环套一环,设计的非常巧妙。


简单来说就是通过上一级所携带的key(是PB Key)来校验他下一级的证书所用到的PB Key


这边记录一下一些名字所实际代表的东西

HW Config:U-Boot的设备树



四.MP1 TF-A BL2启动U-Boot与OP-TEE的证书与校验

完整的流程如下

5.png


首先我们先看第一个根证书,content证书

6.png


他是没有副证书来校验自己的PB Key是否真实有效的,那么这边是使用的是OPT中保存的PB Key的HASH来做校验的。当PB Key的hash与OTP中的一致,那就认为是OK的,那他就可以自己校验这个证书自己,从而得到证书中HW和FW Config HASH的内容是OK的,就可以用于校验HW/FW config


第二个根证书是秘钥证书,同理,他也是用了OTP中的hash,从而得到这个证书里面2个秘钥的真实性

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这两个秘钥证书又会向后一步一步最终得到各个image的hash,用于校验image,这儿我就不再多说了,大致意思和上面的类似

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五.总结

其实TF-A BL2启动U-Boot与OP-TEE的核心思想还是通过证书验证image是否正确,只是他还多了证明证书是正确的步骤,并且它的iamge很多,所以显得流程特别复杂,步骤很多,但是核心思想和上一篇的BootRom启动FSBL(TF-A BL2)是一样的,只是需要耐心的去理解它的详细流程









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