STMCU-管管
发布时间：2025-2-26 11:12
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01 前言 1 P/ a# q/ H' p9 a0 z2 ]0 U0 w- d+ |5 v STM32H5引入一个新的名词OBK。OBK是Option byte key的意思，本意用来存储密钥，也可以用来存储数据。传统STM32开发与量产需要考虑应用程序以及选项字节，对于STM32H5，则还需要考虑OBK。本文在STM32H5官方文档的基础上带领读者进一步认识一下OBK。 {2 _! |& W. O; U/ z $ k* Z& X* E6 e& _) l 02 OBK存储区的几个疑问 2.1. OBK是STM32H5系列都有的吗？2 J8 _4 I1 ]" U# S7 f 并不是所有的STM32H5系列都存在OBK。在STM32H503上相应的DA【调试认证】功能是借助OTP来完成的，也就是说，STM32H503并没有OBK。% g# \" U# A, K# E; t $ c- H' K# `# g% q2 C% A 2.2. OBK区是使用STM32H5必需的吗？ 如果用户开发STM32H5应用，是否可以不使用OBK？可以。3 x0 u; B/ w) o& h0 j$ P STM32H5引入了新的芯片生命周期概念，其Open状态类似于传统STM32的读保护RDP 0级别。如果你的产品从来没考虑过读保护RDP，那么意味着你过去使用STM32都是在默认级别读保护RDP0。在这种需求下，产品量产时只需要关心应用程序和选项字节，不需要理会生命周期概念，自然也不需理会OBK。' m3 [( y( g6 ^) o4 R 另外，如果用户希望在产品发布后SWD/JTAG都不能被访问，那么只需要将STM32H5设置成Close或者Lock状态，也不用理睬OBK。# q& T2 u0 G$ F1 ~) q5 B; o 2.3. 不使用OBK区会不会是一种技术上的浪费？ 如果在用户Flash使用已经紧张的情况下，不使用OBK确实是一种浪费。OBK总的大小有8K之多，可以写入任何数据。如果用户Flash空间紧张，即使不考虑任何安全保护的需求，理论上也可以考虑使用OBK。不过OBK的读写受到OBK存储区规则的限制，尽管有8K这么大，是否可以完全使用这8K，依赖于特定的应用需求是否和OBK-HDPL规则相匹配。 u% [2 O' M; B* B; R) ] 0 g$ n( {' b5 Q 2.4. 什么情况下一定需要使用OBK区?3 k! u9 j6 c* { D9 a z, T" \ STM32H5的优势之一是引入芯片生命周期管理，例如支持将产品状态设置到Close状态。在Close状态，除非用户能提供相应的密码和证书作为凭证进行DA认证，否则通过SWD/JTAG不能访问应用代码，也意味着代码得到了外部访问保护。在这种情况下，若需要使用OBK存储DA认证的相关的信息，这个时候OBK就必须使用。" F2 V) ^, M5 ^% [ 换句话说，你是否在脱离Open/Provisioning状态后还希望通过SWD/JTAG访问 STM32H5，则建议使用OBK区。+ ?" K% `, Q+ M: { 03$ U6 D$ K1 L( | OBK文件+ R4 l- R0 L. J$ j, a( |0 H 6 O: N* {" m& T" s/ ~8 c0 Y 3.1. OBK 文件的格式 OBK存储区既可以用来存放密钥也可以存放数据，即OBK的内容可以和应用有关。也就是说OBK不仅仅可以用来做DA认证，也可以作为应用程序的数据区。如果OBK用来做DA认证，则OBK的格式要符合DA认证的要求；如果OBK用来做应用程序的数据区，则OBK的格式要符合应用程序的要求。而应用程序需求千差万别。因此，OBK烧录时，并没有定义它的内容符合什么样的要求，而只关心三个方面：& \' v1 Q2 O4 T9 P ....uint32_t.destAddress：烧在哪个地址 ....uint32_t.OBKeySize：大小是多大 ....uint32_t.doEncryption：存储在MCU中是否需要加密 上位机的OBK文件相比较OBK存储区的实际内容就多了一个头部，头部的内容就是以上三项。头部信息的存在是为了告诉烧录程序，如何处理OBK文件中的payload负荷，头部信息本身在OBK存储区中并不存在。. \- C. {: Z+ g1 G* E/ S OBK文件中的payload负荷如果没有在头部指定加密的情况下，可以和存储区中的相应位置的数据一一对应。如果在头部指定加密，相应的STM32H5支持硬件加密，那么OBK文件依然是明文，但是OBK存储区则是密文。( w; n# q2 f {, I 这也说明，对于OBK烧录工具，不管是证书，密码，还是数据，都会一样被处理。 3.2. OBK 文件生成的方法 STM32 Trusted Package Creator可以用来生成DA以及应用需要的OBK文件。它的输入是xml文件，可通过图形界面或者文本进行编辑。对于没有在图形界面上显示的配置项目，可通过编辑xml让它在图形界面上显示，也可以直接编辑XML，然后再加载XML来进行OBK生成。6 {& K3 S, d- u2 q 生成基于密码的DA OBK界面如下。注意，这里输入的密码会被Hash放入OBK文件中，也就是说从OBK文件是无从得知用于DA的密码是什么。因为DA认证也需要后期主机输入凭证对MCU进行解锁，这个界面也同时会生成password.bin。password.bin内容则包含密码明文。非开发阶段，用户要注意对password.bin的保密。 
OBK烧录方法 4 g0 O8 d/ \( }: [6 @# h. ` 4.1. 使用RSSLIB) Z3 i3 O) b/ y$ N STM32H5提供RSSLIB支持OBK烧录。最典型的用法存在于STM32CubeProgrammer中，它使用运行在MCU上的RSSLIB的函数进行OBK的烧录。 在Product state为Provisioning时，烧录OBK的界面如下： 
对于STM32H563等产品，它们不支持硬件加密OBK，这个时候在其他状态烧录OBK，是可行的。& i% y) ]# z' J4 @, h( i. _ 选择Nucleo-H563ZI开发板，选择Open状态。打开STM32CubeProgrammer，这个时候，选择同样的OBK烧录操作，我们会得到如下警告，告知我们OBK无法进行烧录。 
STM32_Programmer_CLI.exe -c port=swd mode=hotplug -sdp DA_ConfigWithPassword.obk5 I6 D7 i7 u5 P. x5 v4 y8 V 这个时候我们可以停留在或者退出bootloader模式，使用STM32CubeProgrammer，我们可以看到OBK区域已经被成功烧录。! d/ N! ?- f& i3 Y% j: R 
不过，如果你没有拉高boot0管教，即使你使用STM32CubeProgrammer命令行进行烧录，也会给你返回失败的log。 
STM32提供了HAL库，让MCU用户可以在应用程序里对OBK使用寄存器进行读写。STM32Cube软件包提供了相应的例程，举个例子：( ^4 G5 e# e* c# s
值得注意的是，当在支持OBK加密的STM32H5系列上，Open状态使用例程进行OBK得到的结果并不正确，原因在于Open状态会导致和产品发布状态例如Closed的密钥不一致。, k. I( f' H& F6 I7 Y; t3 b 这个例程也可以用来理解OBK-HDPL的概念。 同样，使用寄存器直接编程，在Open状态进行OBK烧录具有OBK明文确认的优势。 05 小结 通过本文，希望用户在STM32H5正式文档的基础进一步了解，OBK的用处， OBK与OBK文件的差异，OBK的生成工具，OBK的烧录方法，适合STM32H5的用户在实践中进行参考。 
LAT1429_进一步认识STM32H5_OBK_v1.0.pdf
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感谢管管大大，普及OBK的知识。