使用【芯片UID】实现芯片加密的代码

目录

概要

整体架构流程

        1、FLASH相关操作

        2、加密程序

        3、解密程序

小结

概要

        每个芯片都有唯一的UID，根据用户手册的存储器架构可以快速找到UID的存放地址，以PY32F403为例，UID存放在0x1FFFF5800

        在用户手册可以快速找到

        实现原理是自己写一套加密算法，读出UID，进行加密处理生成密文。生成密文后将密文保存到非易失存储器中，可以是板上存储器，也可以是FLASH。官方推荐的做法是存放到备份寄存器中，备份寄存器自带侵入检测，可以保护数据。

        执行一遍加密程序后就可以烧录APP，APP运行时解密密文，将解密后的密文与UID对比，根据自己设计的逻辑判断是否正确，如果错误就清除程序。这样即使不法商家得到了APP，没有加密程序也无法运行。具体原理就是这样，接下来是代码实现

整体架构流程

        1、FLASH相关操作

                读指定地址数据

//读半字
static inline uint16_t FLASH_Read_HalfWord(uint32_t addr)
{
    return *(__IO uint16_t *)addr;
}
//读n个半字
void FLASH_Read(uint32_t addr,uint16_t *data,uint16_t data_len)
{
    for(int i = 0; i < data_len; i++)
    {
        *(data+i) = FLASH_Read_HalfWord(addr);
        //两字节偏移
        addr += 2;
    }
}

                整片擦除

//擦除片
void FLASH_Erase_Mass(uint32_t addr)
{
    HAL_FLASH_Unlock();

    FLASH_EraseInitTypeDef pEraseInit = {
        .TypeErase = FLASH_TYPEERASE_MASSERASE,
    };
    uint32_t MassError;
    HAL_FLASH_Erase(&pEraseInit,&MassError);
    
    HAL_FLASH_Lock();
}

        2、加密程序

        读UID的代码最好放在开头，我的芯片调用完HAL_RCC_ClockConfig(&ClkInitstruct, FLASH_LATENCY_5)后Informatin block空间的数据就无法访问了

FLASH_Read(UID_ADDR,(uint16_t *)uid,6);

        一个简单的加密算法，移位后异或B4，B4就作为密钥在解密程序中使用，加密后将密文写入EEPROM 

void MU_Encrypt(void)
{
    //加密
    int i = 0;
    uint8_t swan_data;
    for(i = 0; i < 12; i++)
    {
        swan_data = uid[i] & 0x18;
        uid[i] = uid[i]<<5 | uid[i]>>5;
        uid[i] |=  swan_data;

        uid[i] ^= 0xB4;
    }

    //写入EEPROM
    MU_HK_Write_Byte(0x60,uid[0]);
    MU_HK_Write_Byte(0x61,uid[1]);
    MU_HK_Write_Byte(0x62,uid[2]);
    MU_HK_Write_Byte(0x63,uid[3]);
    MU_HK_Write_Byte(0x64,uid[4]);
    MU_HK_Write_Byte(0x65,uid[5]);
    MU_HK_Write_Byte(0x66,uid[6]);
    MU_HK_Write_Byte(0x67,uid[7]);
    MU_HK_Write_Byte(0x68,uid[8]);
    MU_HK_Write_Byte(0x69,uid[9]);
    MU_HK_Write_Byte(0x6A,uid[10]);
    MU_HK_Write_Byte(0x6B,uid[11]);
}

        3、解密程序

        很简单，只要异或和移位的顺序不要搞反就行。如果有一位对不上就擦除整片FLASH

//读取加密序列号并解密
void MU_Decrypt(void)
{
    uint8_t decrypt[12] = {0};

    decrypt[0] =  MU_HK_Read_Byte(0x60);
    decrypt[1] =  MU_HK_Read_Byte(0x61);
    decrypt[2] =  MU_HK_Read_Byte(0x62);
    decrypt[3] =  MU_HK_Read_Byte(0x63);
    decrypt[4] =  MU_HK_Read_Byte(0x64);
    decrypt[5] =  MU_HK_Read_Byte(0x65);
    decrypt[6] =  MU_HK_Read_Byte(0x66);
    decrypt[7] =  MU_HK_Read_Byte(0x67);
    decrypt[8] =  MU_HK_Read_Byte(0x68);
    decrypt[9] =  MU_HK_Read_Byte(0x69);
    decrypt[10] = MU_HK_Read_Byte(0x6A);
    decrypt[11] = MU_HK_Read_Byte(0x6B);

    //解密
    uint8_t swan_data;
    for(int i = 0; i < 12; i++)
    {
        decrypt[i] ^= 0xB4;

        swan_data = decrypt[i] & 0x18;
        decrypt[i] = decrypt[i]<<5 | decrypt[i]>>5;
        decrypt[i] |=  swan_data;

    }
    for(int i = 0; i < 12; i++)
    {
        if(decrypt[i] != uid[i])
		{
			APP_DISTORY;
		}
    }


}

小结

        可以在此基础上加强保护，例如将密文分段存储到不同的空间，使用多个密钥进行加密，使用多个加密程序生成多个密文......