痞子衡嵌入式：MCUBootUtility v2.0来袭，i.MXRT1010哪里跑

Posted 2020-11-15 henjay724

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　　恩智浦半导体从2017年10月开始正式推出业内首款跨界处理器—i.MX RT系列，如今距离该系列第一款i.MXRT1050发布已过去近2年，i.MX RT系列在行业里应用越来越广泛，i.MX RT系列家族成员也越来越壮大。为了进一步满足不同行业的需求，恩智浦近期推出了i.MX RT系列又一款新品，主打极致性价比，LQFP80小巧封装，主频高达500MHz，售价却不到1美金，它究竟是何方神圣？不用猜啦，它就是i.MXRT1010。为了配合i.MXRT1010的闪亮登场，痞子衡特地将一站式启动工具NXP-MCUBootUtility升级到了v2.0，增加了对i.MXRT1010的全面支持。今天痞子衡就跟大家聊一聊NXP-MCUBootUtility v2.0对i.MXRT1010的支持。

一、i.MXRT1010

　　本文是双男主阵容，在介绍另一个男主角MCUBootUtility v2.0出场之前，痞子衡先来揭晓第一男主角i.MXRT1010的真容，侧重介绍其跟MCUBootUtility工具息息相关的启动方面的特点。

　　上图是i.MXRT1010内部模块框图，痞子衡将结合这个框图对i.MXRT1010启动方面特点进行简单剖析：
　　首先来看Internal Memory部分，i.MXRT1010内部RAM一共128KB，这对于一般单片机应用程序来说已然够用。其内部ROM是64KB（请注意这个ROM不是给用户放代码的，而是用于固化i.MXRT出厂启动代码的），如果你对i.MXRT1010的老大哥i.MXRT1050熟悉的话，你应该知道i.MXRT1050的ROM是128KB，那i.MXRT1010的ROM为啥小了呢？下一段就会给你答案。
　　继续来看External Memory部分，我们知道老大哥i.MXRT1050支持的启动设备类型比较丰富（Serial NOR/NAND，Parallel NOR/NAND，SD/eMMC，1-bit SPI NOR/EEPROM，SDRAM），而i.MXRT1010则非常单纯，它就只支持Serial NOR这一种启动设备，因此ROM的代码被精简了。
　　最后看Security部分，老大哥i.MXRT1050支持软件（HAB）和硬件（BEE）两种安全加密启动方式，在这点上小兄弟i.MXRT1010一点也不含糊，甚至有点青出于蓝而胜于蓝，i.MXRT1010也同时支持软硬件安全加密启动，虽然软件加密方面仅保留了验签功能，但是硬件加密模块却由BEE升级为了OTFAD，加密选项更丰富，在线解密效率也更高。

二、MCUBootUtility v2.0

　　是时候揭晓第二男主角MCUBootUtility v2.0的真容了，下图是v2.0版本主界面，延续了v1.x版本系列的高颜值，并且功能更加全面，它对于i.MXRT1010的支持可不仅仅是简单地生成unsigned bootable image下载进FlexSPI NOR Flash，而是全方位无死角地支持i.MXRT1010的安全加密启动，尤其是OTFAD硬件加密启动。

　　在i.MXRT1050芯片上使用过MCUBootUtility v1.x的朋友都知道，痞子衡将i.MX RT安全启动等级分为5级，分别如下：

第一级：不启用任何安全措施
第二级：启用HAB签名认证
第三级：启用HAB签名认证与HAB加密
第四级：启用单引擎BEE加密（唯一SNVS Key）
第五级：启用双引擎BEE加密（用户自定义Key）

　　从MCUBootUtility v2.0引入i.MXRT1010的支持后，i.MX RT安全启动等级又增加2级，分别如下：

第六级：启用单重OTFAD加密（唯一SNVS Key）
第七级：启用双重OTFAD加密（用户自定义Key）

　　第六级是顶级的安全模式，即用唯一SNVS Key对image进行单重OTFAD级加密，该级别与单引擎BEE加密（唯一SNVS Key）是类似的，只是早期i.MX RT芯片（比如i.MXRT105x）的FlexSPI配套硬件加解密模块是BEE，而后期i.MX RT芯片（比如i.MXRT1011）的FlexSPI配套硬件加解密模块升级为OTFAD。相比于BEE模块，OTFAD模块在加解密效率上提升了很多，并且提供了更加强大的加解密模式。关于OTFAD强大的加解密模式在双重OTFAD加密模式中会进一步介绍。
　　第七级是顶级的安全模式，即用用户自定义Key对image进行双重OTFAD级加密，前面讲了OTFAD是BEE的升级，那么我们就来比较一下双重OTFAD加密与双引擎BEE加密区别：

• 双引擎BEE加密最多可设3个加密区间，这3个加密区间最多仅能由2组用户密钥来保护；而双重OTFAD加密最多可设4个加密区间，每个加密区间均可设独立的用户密钥，并且所有的用户密钥还由一个全局密钥来保护。
  
• 双引擎BEE加密的用户密钥是直接存在efuse里的；而双重OTFAD加密存在efuse里的全局密钥可引入扰乱算法来保护。

　　从软件操作流程上来说，双重OTFAD加密与双引擎BEE加密是类似的，只是密钥配置窗口有差别，我们打开OTFAD的密钥配置窗口看一下：

　　kek即全局密钥，kek是存放在efuse里的；用户密钥个数与保护区间一致，所有用户密钥均在OTFAD DEK KeyBlob，KeyBlob是存放在外部NOR Flash里的，kek就是用来保护OTFAD DEK KeyBlob的。
　　至此NXP-MCUBootUtility v2.0对i.MXRT1010的支持，痞子衡就介绍完了。

　　那么这么好用的工具去哪里下载？其实MCUBootUtility是一个基于Python的开源项目，其项目地址为 https://github.com/JayHeng/NXP-MCUBootUtility， 核心代码约15000多行，虽然当前版本（v2.0.0）功能已经非常完备，你还是可以在此基础上再添加自己想要的功能。如此神器，还不快快去下载试用？