加密芯片加密芯片——ATSHA204A的使用

Posted 2022-11-16 一厘阳光

闲扯一下

好久没写博客了，技术之路在于坚持，长期写博客，总结， 是对自己一个不错的锻炼，希望看到的博友能够坚持下去，一起互勉。

前言

最近由于产品需要，加班加点完成了这个项目的预研。加密芯片的目的，哪里都可搜索的到，这里就不多说，主要谈一些自己在接触中的一些心得，以及技术备注，以便以后查阅和使用。

资料参考列表：

ATSHA204A加密芯片攻略——使用篇

atsha204a加密芯片使用攻略——配置篇

github源码实例

配置

以下所讲是如何直接使用，以及探讨所实现过程中的问题解决，遗留问题。

GitHub源码不建议直接运行，需要在理解的基础上。自己的配置代码如下：

void read_config(int fd, struct atsha204a_command_packet *command_packet)

    uint8_t status;
    //1.du入测试
    memset(readdata, -1, 32);
    cmd_args.op_code = command_packet->op_code;
    cmd_args.param_1 = command_packet->param1;
    cmd_args.param_2 = command_packet->param2;
    cmd_args.data_len_1 = command_packet->data_len;
    cmd_args.data_1 = command_packet->data;
    cmd_args.data_len_2 = 0;
    cmd_args.data_2 = NULL;
    cmd_args.data_len_3 = 0;
    cmd_args.data_3 = NULL;
    cmd_args.tx_size = 0x10;
    cmd_args.tx_buffer = global_tx_buffer;
    cmd_args.rx_size = 0x10;
    cmd_args.rx_buffer = global_rx_buffer;
    status = sha204m_execute(fd, &cmd_args);
    if (status != SHA204_SUCCESS)  printf(" Read data zone  FAILED! \\n"); 
    else printf(" Read data zone  SUCCESS! \\n"); 
    printf("read_data addr:%02x\\n", command_packet->param2);
    printf_hex_array("readdata: ", 32, readdata);
    memcpy(readdata, &global_rx_buffer[1], 32);
    printf_hex_array("readdata: ", 32, readdata);

void write_config(int fd, struct atsha204a_command_packet *command_packet)

    uint8_t status;
    memset(readdata, -1, 32);
    cmd_args.op_code = command_packet->op_code;
    cmd_args.param_1 = command_packet->param1;
    cmd_args.param_2 = command_packet->param2;
    cmd_args.data_len_1 = command_packet->data_len;
    cmd_args.data_1 = command_packet->data;
    cmd_args.data_len_2 = 0;
    cmd_args.data_2 = NULL;
    cmd_args.data_len_3 = 0;
    cmd_args.data_3 = NULL;
    cmd_args.tx_size = 0x10;
    cmd_args.tx_buffer = global_tx_buffer;
    cmd_args.rx_size = 0x10;
    cmd_args.rx_buffer = global_rx_buffer;
    status = sha204m_execute(fd, &cmd_args);
    if (status != SHA204_SUCCESS)  printf(" Write data zone  FAILED! \\n"); 
    else printf(" Write data zone  SUCCESS! \\n"); 
    printf("read_data addr:%02x\\n", command_packet->param2);
    printf_hex_array("readdata: ", 32, readdata);
    memcpy(readdata, &global_rx_buffer[1], 32);
    printf_hex_array("readdata: ", 32, readdata);

void my_config(int fd, uint8_t* key_15)

    static uint8_t status = SHA204_SUCCESS;
    uint8_t serect[32] =  0 ;	//the key of slot 0
    uint8_t tmp_conf[2];

    uint8_t data1[4] =  0x80, 0xA0, 0x80, 0xA0 ;
    int slot = 10;
    uint16_t slot_addr = (uint16_t)(10 * 8);

    //1.du入测试 0x05
    get_sn_command.op_code = 0x02;
    get_sn_command.param1 = 0x00;
    get_sn_command.param2 = 0x05;
    get_sn_command.data_len = 0;
    get_sn_command.data = NULL;
    read_config(fd, &get_sn_command);

    //1.du入测试 SN
    get_sn_command.op_code = 0x02;
    get_sn_command.param1 = 0x80;
    get_sn_command.param2 = 0x00;
    get_sn_command.data_len = 0;
    get_sn_command.data = NULL;
    read_config(fd, &get_sn_command);
    //1.du入测试 0x15
    get_sn_command.op_code = 0x02;
    get_sn_command.param1 = 0x00;
    get_sn_command.param2 = 0x15;
    get_sn_command.data_len = 0;
    get_sn_command.data = NULL;
    read_config(fd, &get_sn_command);
    printf("===================开始配置========================\\n");
    //1.config区配置solt0/1(key_15) 加密读 加密写 关联的solt区为 solt10(key_0)   
    printf("config区配置solt0/1\\n");
    // data1[4] =  0x8A, 0xA0, 0x8A, 0xA0 ;
    data1[0] = 0x8A; data1[1] = 0xA0; data1[2] = 0x8A; data1[3] = 0xA0;
    get_sn_command.op_code = 0x12;
    get_sn_command.param1 = 0x00;
    get_sn_command.param2 = 0x05;
    get_sn_command.data_len = 4;
    get_sn_command.data = data1;
    write_config(fd, &get_sn_command);
    //1.du入测试 0x05
    get_sn_command.op_code = 0x02;
    get_sn_command.param1 = 0x00;
    get_sn_command.param2 = 0x05;
    get_sn_command.data_len = 0;
    get_sn_command.data = NULL;
    read_config(fd, &get_sn_command);
    //2.solt10(key_0)  可随意读写//锁定后还能进行读写吗？因该是不能写
    printf("config区配置solt10/11\\n");
    // data1[4] =  0x00, 0x00, 0x00, 0x00 ;
    data1[0] = 0x00; data1[1] = 0x00; data1[2] = 0x00; data1[3] = 0x00;
    get_sn_command.op_code = 0x12;
    get_sn_command.param1 = 0x00;
    get_sn_command.param2 = 0x0A;
    get_sn_command.data_len = 4;
    get_sn_command.data = data1;
    write_config(fd, &get_sn_command);
    //3.锁定config区
    //3.1 读取0x15地址配置信息
    printf("3.1 读取0x15地址配置信息\\n");
    get_sn_command.op_code = 0x02;
    get_sn_command.param1 = 0x00;
    get_sn_command.param2 = 0x15;
    get_sn_command.data_len = 0;
    get_sn_command.data = NULL;
    read_config(fd, &get_sn_command);
    //3.2锁定config区
    data1[0] = 0x00; data1[1] = 0x00; data1[2] = 0x55; data1[3] = 0x00;
    get_sn_command.op_code = 0x17;
    get_sn_command.param1 = 0x80;
    get_sn_command.param2 = 0x00;
    get_sn_command.data_len = 0;
    get_sn_command.data = NULL;
    write_config(fd, &get_sn_command);
    //3.3 读取0x15地址配置信息
    printf("3.3 读取0x15地址配置信息\\n");
    get_sn_command.op_code = 0x02;
    get_sn_command.param1 = 0x00;
    get_sn_command.param2 = 0x15;
    get_sn_command.data_len = 0;
    get_sn_command.data = NULL;
    read_config(fd, &get_sn_command);//0x00 0x00 0x55 0x00 成功
    //4. 写入秘钥 slot 
    printf("4.1 读取slot数据\\n");
    slot_addr = (uint16_t)(0 * 8);
    get_sn_command.op_code = 0x02;
    get_sn_command.param1 = 0x82;
    get_sn_command.param2 = slot_addr;
    get_sn_command.data_len = 0;
    get_sn_command.data = NULL;
    read_config(fd, &get_sn_command);
    //4.2 往slot0写入秘钥
    slot_addr = (uint16_t)(0 * 8);
    get_sn_command.op_code = 0x12;
    get_sn_command.param1 = 0x82;
    get_sn_command.param2 = slot_addr;
    get_sn_command.data_len = 32;
    get_sn_command.data = key_15;
    write_config(fd, &get_sn_command);
    //4.3 往slot10写入秘钥
    slot_addr = (uint16_t)(10 * 8);
    get_sn_command.op_code = 0x12;
    get_sn_command.param1 = 0x82;
    get_sn_command.param2 = slot_addr;
    get_sn_command.data_len = 32;
    get_sn_command.data = key_0;
    write_config(fd, &get_sn_command);
    //4.4 锁定slot data区
    get_sn_command.op_code = 0x17;
    get_sn_command.param1 = 0x81;
    get_sn_command.param2 = 0x00;
    get_sn_command.data_len = 0;
    get_sn_command.data = NULL;
    write_config(fd, &get_sn_command);
    //4.5 读取0x15地址配置信息
    printf("4.5 读取0x15地址配置信息\\n");
    get_sn_command.op_code = 0x02;
    get_sn_command.param1 = 0x00;
    get_sn_command.param2 = 0x15;
    get_sn_command.data_len = 0;
    get_sn_command.data = NULL;
    read_config(fd, &get_sn_command);//0x00 0x00 0x00 0x00 成功

具体的配置意义可以详细查看atsha204a加密芯片使用攻略——配置篇或者官方的Datasheet文档。

遗留问题

当前调用验证函数random_challenge_response_authentication（），出现验证码不一致的问题，几经调整无果，其他的问题暂时没有。

主要排除方法：更换mac命令的mode参数，使用temp_key或者使用slot区秘钥来查看Mac后的digest结果，查看代码生成验证码是否有误。

当前验证码结果依然不一致，后期若解决再做记录。

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验证结果不一致排查：

1.检查配置区是否存在问题；

2.检查配置命令是否错误；

定位到：主机端生成验证码存在问题！更换主机端SHA256算法，结果验证码一致，验证通过！！！

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配置过程注意：

1.芯片的config区和data区一旦锁定，没有办法解锁，锁的方法只能通过lock command来进行锁定。配置错误，芯片基本之间废了，我在这个过程中浪费了两片。

2.config区在没锁定的时候，可以使用write command来进行写操作，但注意，0x00-0x03地址(word地址，详情请参考手册)不能被写，0x15word地址不能使用write command来写。

3.在config锁定前，data区(包括slot区和OTP区)既不能写也不能读。而在config锁定后，data区锁定前，data区只能写不能读，在data区锁定后，可以根据config中的配置来进行读写。