Kinetis加密方法

只看该作者 · 2015-6-30 10:13

因为最近有很多人问到关于Kinetis的加密锁定问题，所以我觉着还是有必要在这里细说说的。其实飞思卡尔对于知识产权保护方面还是做了很大的功夫的，而且使用起来也是比较方便的（这点很重要），具体可以参考Kinetis的Reference Manual中Security这一章，这里我就以在IAR环境下锁定K60为例介绍一下使用方法： 1. 首先简单介绍一下原理，即如果将K60置于Security状态（即锁定状态），则是不能通过Debug接口或者EzPort接口对芯片内部flash有任何操作的（CPU还是可以正常读写flash的，也就是说程序还是可以正常运行的，只不过是不能被外部非法读取了），当然“mass erase”命令除外（我们平时在Jlink Command窗口中敲入的unlock Kinetis命令就是触发这个命令给芯片的），通过“mass erase”命令可以再次将芯片擦除到出厂状态（即unsecure解锁的过程），这样芯片就又可以正常使用了（方便用户之后的程序升级）。咳咳，不过不用担心，解锁之后的芯片其内部的flash已经被完全擦除掉变为空片状态，也就是说内部的代码已经没有了，所以。。。懂的。。。呵呵
2. 说完Security的原理，下面再聊聊K60实现security的process。我们可以通过K60的FTFL_FSEC寄存器中的SEC位来设定芯片的security状态，如下图所示，芯片默认出厂状态SEC位是为10的，即非加密锁定的，而如果将SEC位设定为00、01或者11任何一种情况，则芯片都将处于锁定状态（这就是我们接下来要干的事了，呵呵）。这里可能会有人疑问，在这个寄存器在重新上电之后会保存内容吗，我只能说“咳咳，都能抢答了”，哈哈，这正是我下面要说的；

3. K60在flash中0x00000400~0x0000040F这16个字节范围的地址定义为寄存器加载地址，如下图所示，而这其中0x0000040C的地址内容在芯片上电之后会被自动加载到FTFT_FSEC寄存器中，也就是说我们只需要在烧写程序的时候把相应数据写到该flash地址即可在上电之后对芯片进行加密锁定以实现掉电存储。

4. 好了，原理和process都说完了，准备工作就做好了，下面就撸胳膊抹袖子开工干活吧，呵呵。其实飞思卡尔已经为我们做好了相关工作，只不过我们平时因为用不到没有注意到罢了。我们打开IAR环境，然后导入需要加密的代码工程，再打开工程目录下cpu文件组中的vectors.c和vectors.h（如果你的工程架构类似于飞思卡尔官方的sample code的话就在这个路径下）。在vectors.h里的最后部分我们会看到4个config段（共16个字节大小），如下图1，这四个段就是定义了上述0x400~0x40F的内容，其中CONFIG_4中最后的0xfe即为0x40C地址的内容（注意ARM处理器默认是little end模式的，所以0x40C在低地址），0xfe表明SEC位为10，即非加密状态，这样如果我把该0x40C地址的内容改成0xfc、0xfd或者0xff任意一个都可以实现对芯片的加密锁定。至于该四个配置段定义是如何映射到K60的flash区中的呢，去vectors.c文件中中断向量表vector_table[]的最后看看就知道了，如下图2；

5. 这里我们选择将CONFIG_4内容由原来的0xfffffffe改成0xfffffffd即可，然后保存编译通过之后，在查看其生成的s19文件中可以看到如下图所示，即0x40C地址的内容被修改成了0xfd，这样烧写文件就搞定了；

6. 当然到这一步实际上还没有完，其实在IAR的新版本之后（IAR6.6之后），其自带的flashloader默认是把0x400~0x40F这段保护起来的（防止误操作对芯片意外的security），即使如上面所述修改好相应内容，在烧写的过程中flashloader也不会对这段地址的内容做任何擦除和写入。为此还需要再额外对IAR的flashloader进行配置，具体步骤如下：
（1）进入Options->Debugger->Download，选择如下：

（2）点击“OK”，然后系统会提示保存该修改后的flashloader配置，建议把自己修改好的.board文件保存到自己的工程目录下，方便以后直接调用该flashloader。
7. 至此全部设置就搞定了，点击编译连接，然后下载，即可把加密后的代码烧写到芯片的flash里面去了。注意如果我们点击调试按钮的话，一旦程序烧进去之后调试器会自动复位芯片，此时加密状态位会被load到FTFT_FSEC[SEC]位中，芯片的调试端口就会被停掉，所以这时进入不到调试界面，而是弹出错误窗口，不用担心，因为此时程序已经正确烧到芯片中，我们重新插拔电源之后会看到程序已经正常执行，而此时的芯片已经处于加密状态。当然如果我们想再进入调试模式调试芯片的话，一种是通过Jlink Command窗口解锁，如下图1，另一种是再次点击调试按钮，会弹出解锁窗口，点击解锁即可，如下图2。

图1

图2