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[分享] RT1015 APP BEE加密烧录
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 楼主 | 发布于 2020-09-21 | 只看楼主
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一 文档说明
   之前写过一篇RT1020使用MCUBootUtility工具实现BEE master key即fixed OTPMKSNVS key方式加密：
    在实际使用中，也有很多的客户需要使用flexible User key方式实现BEE加密，并且有些客户还想使用命令行方式，然后用MFGTool工具去下载代码。所以本篇文章，为了大家能够方便使用BEE模式，在MIMXRT1015-EVK的开发板上，使用user key，分别演示使用MCUBootUtility工具以及命令行模式去实现BEE的加密。
    本篇文章只做BEE加密，不做HAB签名。

二 相关准备
2.1 工具准备
   MCUBootUtility下载：
image_enc2.zip下载：
下载后放到NXP-MCUBootUtility-2.3.0\tools\image_enc2\win
SDK下载：

2.2 app文件准备
   本文以官方SDK_2.8.0_EVK-MIMXRT1015中的iled_blinky MCUXpresso IDE工程为例，生成不带BOOTHEADER的app文件：
图 1
生成evkmimxrt1015_igpio_led_output.s19原文件供后续使用。

三 MCUBootUtility BEE userkey加密
   本章使用MCUBootUtility工具实现BEEuser key加密，并且不是能HAB认证。
3.1 MIMXRT1015-EVK原始fuse状态
    读取未做加密的fuse状态，为了后续查看对比使用，使用MCUBootUtility工具的efuse operation utility可以把整个fuse map读取出来。
图 2
3.2 MCUbootutility BEE加密配置
图 3
由于本文只做BEE加密，不做HAB认证，所以，选择certificate 为no。
图 4
选择key storage region 为flexible user keys,即可变用户密钥。
这里保护区域只是从地址0X60001000开始，长度为0X2000，并没有把所有的app区域都做加密，这样可以对比生成的BEE加密文件，和原始文件从0X60003000开始，会是明文，前面区域0X60001000开始到0X60002FFF将是密文。
然后点击all in one action烧录代码：
图5
SW_GP2 region可以额外去烧录，点击burnDEK data即可。
烧完后，读取fuse map。
图6
可以看到cfg1已经改变，选择的BEE_KEY0_SEL来源为SW-GP2。
图7
对比BEE烧录后读出的文件和未加密的文件情况：
图8
图9
                                                                              
图10
图11
                                                                               
图12
可以发现，加密后的文件，确实是0X60001000到0X60002FFF被加密了。另外，在0X6000400区域添加了EKIB0， 0X6000480区域添加了EPRDB0。因为没有选择BEE engine1,只选择了BEE engine0,所以 0X60008000开始的EKIB1,EPRDB1区域没有有效数据。
到目前为止，已经实现了MCUBootUtility工具的BEE加密。退出serial download模式，配置MIMXRT1015-EVK板上sw8 1-ON,2-OFF,3-ON,4-OFF，复位开发板，可以看到小灯能够闪烁。

四 命令行模式
由于有些客户需要使用命令行模式实现BEE加密，并且选择MFGTool下载方式，所以本文给出如何使用SDK里SDK_2.8.0_EVK-MIMXRT1015\middleware\mcu-boot\bin\Tools去实现BEE命令行以及image_enc工具加密app，并且使用MFGTool烧录到RT1015中。
由于从SDK2.8.0开始，blhost, elftosb等工具不再打包到SDK中，所以需要额外到官网：www.nxp.com/mcuboot 下载。

4.1 命令行文件准备
准备一个文件夹，把elftosb.exe,image_enc.exe，app文件
evkmimxrt1015_iled_blinky_0x60002000.s19，RemoveBinaryBytes.exe都拷贝进去。
RemoveBinaryBytes.exe是用来修改bin文件的，该文件会在附件中给出。
然后准备如下几个文件：
imx-flexspinor-normal-unsigned.bd
imxrt1015_app_flash_sb_gen.bd
burn_fuse.bd

4.1.1imx-flexspinor-normal-unsigned.bd
imx-flexspinor-normal-unsigned.bd 文件用于生成evkmimxrt1015_iled_blinky_0x60002000.s19对应的bootable .bin文件,即带有IVT头的文件:
ivt_evkmimxrt1015_iled_blinky_0x60002000.bin
ivt_evkmimxrt1015_iled_blinky_0x60002000_nopadding.bin
bd内容为：
  1. <p>options {
  2.     flags = 0x00;
  3.     startAddress = 0x60000000;
  4.     ivtOffset = 0x1000;
  5.     initialLoadSize = 0x2000;
  6.     //DCDFilePath = "dcd.bin";
  7.     # Note: This is required if the default entrypoint is not the Reset_Handler 
  8.     #       Please set the entryPointAddress to Reset_Handler address 
  9.     // entryPointAddress = 0x60002000;
  10. }</p><p>sources {
  11.     elfFile = extern(0);
  12. }</p><p>section (0)
  13. {
  14. }
  15. </p>
复制代码

4.1.2 imxrt1015_app_flash_sb_gen.bd
  该文件用于配置外部QSPIflash，并且实现烧录功能，通常用该文件生成.sb文件，最后用MFGTool去下载.SB文件。
  1. sources {
  2.     myBinFile = extern (0);
  3. }

  5. section (0) {
  6.     load 0xc0000007 > 0x20202000;
  7.     load 0x0 > 0x20202004;
  8.     enable flexspinor 0x20202000;
  9.     erase  0x60000000..0x60005000;
  10.     load 0xf000000f > 0x20203000;
  11.     enable flexspinor 0x20203000;
  12.     load  myBinFile > 0x60000400;
  13. }
复制代码

4.1.3 burn_fuse.bd
BEE方式需要修改fuse数据，但是Fuse是只写一次的，所以这里将写fuse的操作分开，第一次BEE没有烧录Fuse的情况下，去烧录对应的fuse，否则后续更改app烧录，就不加fuse烧录步骤。Burn_fuse.bd主要用于配置需要烧录的fuse值到具体fuse区域，然后生成.sb文件，最后用MFGTool和烧录app一并烧录。

  2. # The source block assign file name to identifiers
  3. sources {
  4. }

  6. constants {
  7. }

  9. #                !!!!!!!!!!!! WARNING !!!!!!!!!!!!
  10. # The section block specifies the sequence of boot commands to be written to the SB file
  11. # Note: this is just a template, please update it to actual values in users' project
  12. section (0) {

  14.     # program SW_GP2
  15.     load fuse 0x76543210 > 0x29;
  16.     load fuse 0xfedcba98 > 0x2a;
  17.     load fuse 0x89abcdef > 0x2b;
  18.     load fuse 0x01234567 > 0x2c;
  19.     
  20.     # Program BEE_KEY0_SEL
  21.     load fuse 0x00003000 > 0x6;
  22.     
  23. }
复制代码

4.2 BEE命令行步骤
新建rt1015_bee_userkey_gp2.bat文件，内容为：
  1. elftosb.exe -f imx -V -c imx-flexspinor-normal-unsigned.bd -o ivt_evkmimxrt1015_iled_blinky_0x60002000.bin evkmimxrt1015_iled_blinky_0x60002000.s19

  3. image_enc.exe hw_eng=bee ifile=ivt_evkmimxrt1015_iled_blinky_0x60002000.bin ofile=evkmimxrt1015_iled_blinky_0x60002000_bee_encrypted.bin base_addr=0x60000000 region0_key=0123456789abcdeffedcba9876543210 region0_arg=1,[0x60001000,0x2000,0] region0_lock=0 use_zero_key=1 is_boot_image=1

  5. RemoveBinaryBytes.exe evkmimxrt1015_iled_blinky_0x60002000_bee_encrypted.bin evkmimxrt1015_iled_blinky_0x60002000_bee_encrypted_remove1K.bin 1024

  7. elftosb.exe -f kinetis -V -c program_imxrt1015_qspi_encrypt_sw_gp2.bd -o boot_image_encrypt.sb evkmimxrt1015_iled_blinky_0x60002000_bee_encrypted_remove1K.bin

  9. elftosb.exe -f kinetis -V -c burn_fuse.bd -o burn_fuse.sb

  11. pause
复制代码
一共分为五步：

4.2.1 elftosb生成app带IVT文件
elftosb.exe -f imx -V -cimx-flexspinor-normal-unsigned.bd -oivt_evkmimxrt1015_iled_blinky_0x60002000.binevkmimxrt1015_iled_blinky_0x60002000.s19
该命令执行后会产生两个带IVT头的文件：ivt_evkmimxrt1015_iled_blinky_0x60002000.bin，ivt_evkmimxrt1015_iled_blinky_0x60002000_nopadding.bin
这里使用ivt_evkmimxrt1015_iled_blinky_0x60002000.bin

4.2.2 image_enc 生成app对应的BEE加密文件
image_enc.exe hw_eng=beeifile=ivt_evkmimxrt1015_iled_blinky_0x60002000.binofile=evkmimxrt1015_iled_blinky_0x60002000_bee_encrypted.binbase_addr=0x60000000 region0_key=0123456789abcdeffedcba9876543210region0_arg=1,[0x60001000,0x2000,0] region0_lock=0 use_zero_key=1is_boot_image=1
关于image_enc中每一项关键字的含义，可以直接运行image_enc查看：

图13
该命令执行的结果将会和MCUBOOTutility的配置一样。加密区域从0X60001000开始,长度为0X2000。具体项目也可以参考图4.
运行之后获得文件：
evkmimxrt1015_iled_blinky_0x60002000_bee_encrypted.bin

4.2.3 RemoveBinaryBytes去掉BEE加密文件开头1024字节
RemoveBinaryBytes.exe evkmimxrt1015_iled_blinky_0x60002000_bee_encrypted.binevkmimxrt1015_iled_blinky_0x60002000_bee_encrypted_remove1K.bin 1024
该命令用于去掉BEE加密文件开始的0X400长度的数据，这样修改后的加密文件将会直接从EKIB0开始。
运行之后，获得：
evkmimxrt1015_iled_blinky_0x60002000_bee_encrypted_remove1K.bin

4.2.4 elftosb生成BEE加密app对应的sb文件
elftosb.exe -f kinetis -V -cprogram_imxrt1015_qspi_encrypt_sw_gp2.bd -o boot_image_encrypt.sbevkmimxrt1015_iled_blinky_0x60002000_bee_encrypted_remove1K.bin
该命令用于把evkmimxrt1015_iled_blinky_0x60002000_bee_encrypted_remove1K.bin文件结合program_imxrt1015_qspi_encrypt_sw_gp2.bd生成可以使用MFGTool烧录到外部QSPI的sb文件。
运行之后获得：
boot_image_encrypt.sb

4.2.5 elftosb生成fuse烧写对应的sb文件
elftosb.exe -f kinetis -V -cburn_fuse.bd -o burn_fuse.sb
该命令用于生成BEE需要烧写fuse的对应sb文件，后续将会和boot_image_encrypt.sb
一并使用MFGTool烧录。但是一旦fuse已经烧录之后，将不在需要这个sb文件，直接烧录对应的app加密文件即可。
运行之后获得：
burn_fuse.sb

4.3 MFGTool烧录
  MIMXRT1015-EVK开发板进入serial downloader模式，找两根USB分别接到J41,J9。
  MFGTool可以在SDK_2.8.0_EVK-MIMXRT1015\middleware\mcu-boot\bin\Tools\mfgtools-rel找到。
  如果要烧写burn_fuse.sb，需要修改ucl2.xml，路径：
\SDK_2.8.0_EVK-MIMXRT1015\middleware\mcu-boot\bin\Tools\mfgtools-rel\Profiles\MXRT1015\OSFirmware
  可以添加如下项目实现
  1. <LIST name="MXRT1015-beefuse_DevBoot" desc="Boot Flashloader">
  2. <!-- Stage 1, load and execute Flashloader -->    
  3.     <CMD state="BootStrap" type="boot" body="BootStrap" file="ivt_flashloader.bin" > Loading Flashloader. </CMD>
  4.     <CMD state="BootStrap" type="jump"  onError = "ignore"> Jumping to Flashloader. </CMD>

  6. <!-- Stage 2, burn BEE related fuse using Flashloader -->  
  7.     <CMD state="Blhost" type="blhost" body="get-property 1" > Get Property 1. </CMD> <!--Used to test if flashloader runs successfully-->
  8.     <CMD state="Blhost" type="blhost" body="receive-sb-file "Profiles\\MXRT1015\\OS Firmware\\burn_fuse.sb"" > Program Boot Image. </CMD>
  9.     <CMD state="Blhost" type="blhost" body="reset" > Reset. </CMD> <!--Reset device-->

  11. <!-- Stage 3, Program boot image into external memory using Flashloader -->   
  12.     <CMD state="Blhost" type="blhost" body="get-property 1" > Get Property 1. </CMD> <!--Used to test if flashloader runs successfully-->
  13.     <CMD state="Blhost" type="blhost" timeout="15000" body="receive-sb-file "Profiles\\MXRT1015\\OS Firmware\\boot_image.sb"" > Program Boot Image. </CMD> 
  14.     <CMD state="Blhost" type="blhost" body="Update Completed!">Done</CMD>
  15. </list>
复制代码
如果已经烧录过Fuse，再更新app，只需要用MIMXRT1015-DevBoot
  1. <LIST name="MXRT1015-DevBoot" desc="Boot Flashloader">
  2. <!-- Stage 1, load and execute Flashloader -->    
  3.     <CMD state="BootStrap" type="boot" body="BootStrap" file="ivt_flashloader.bin" > Loading Flashloader. </CMD>
  4.     <CMD state="BootStrap" type="jump"  onError = "ignore"> Jumping to Flashloader. </CMD>

  6. <!-- Stage 2, Program boot image into external memory using Flashloader -->   
  7.     <CMD state="Blhost" type="blhost" body="get-property 1" > Get Property 1. </CMD> <!--Used to test if flashloader runs successfully-->
  8.     <CMD state="Blhost" type="blhost" timeout="15000" body="receive-sb-file "Profiles\\MXRT1015\\OS Firmware\\boot_image.sb"" > Program Boot Image. </CMD> 
  9.     <CMD state="Blhost" type="blhost" body="Update Completed!">Done</CMD>
  10. </list>
复制代码
具体选择哪个list，可以在cfg.ini中的name去配置：
  1. [profiles]

  3. chip = MXRT1015

  5. [platform]

  7. board = 

  9. [LIST]

  11. name = MXRT1015-DevBoot
复制代码
由于我这边已经用MCUBootUtility烧录过fuse，所以直接使用MXRT1015-DevBoot下载app.sb
图14
可以看到，能够成功烧录。
点击stop，配置MIMXRT1015-EVK板上sw8 1-ON,2-OFF,3-ON,4-OFF，复位开发板，可以看到小灯能够闪烁。命令行也成完成BEE代码的烧录。

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回复于 2020-09-25 沙发

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回复于 2021-05-11 2#

好东西，收下学习了。
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