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AMD MPSoC R5 AES加密示例

发布时间 2023-05-09 15:53:56作者: HankFu

AMD MPSoC R5 AES 示例

目录

测试环境

测试单板

ZCU06

测试工具

  1. Vitis 2021.2

R5 AES 测试流程

创建Platform

在Vitis的 “File - New ” 中，选择“New Platform Project”， 指定名称如“zcu106_r5”， 再选择对应的XSA文件和 Processor 如 “psu_cortexr5_0”。

使能AES库

  1. 打开hw_platform工程，双击“platform.spr”文件。

  2. 双击“psu_cortexr5_0”的 “board support package”。

  3. 点击 “Modif BSP Settings”。

  4. 在“Supported Libraries”中选择xilsecure。

使能AES库1

使能AES库2

导入AES示例

  1. 打开hw_platform工程，双击“platform.spr”文件。

  2. 双击“psu_cortexr5_0”的 “board support package”。

  3. 等待Libraries窗口显示

  4. 点击xilsecure行右边的import examples

  5. 选择"xilsecure_aes_example"

导入AES示例

导入AES示例2

定制

导入example， 创建的工程里有文件xilsecure_aes_example.c。 打开文件，确认AES 密钥和数据地址。

AES密钥

AES密钥如下：

/*
 * The hard coded aes key for decryption, in case user given key is being used
 * it will be loaded in KUP before decryption
 */
static const u8 CsuKey[] = {
  0xf8, 0x78, 0xb8, 0x38, 0xd8, 0x58, 0x98, 0x18,
  0xe8, 0x68, 0xa8, 0x28, 0xc8, 0x48, 0x88, 0x08,
  0xf0, 0x70, 0xb0, 0x30, 0xd0, 0x50, 0x90, 0x10,
  0xe0, 0x60, 0xa0, 0x20, 0xc0, 0x40, 0x80, 0x00
};

/*
 * The hard coded iv used for decryption secure header and block 0
 */
u8 CsuIv[] = {
 0xD2, 0x45, 0x0E, 0x07, 0xEA, 0x5D, 0xE0, 0x42, 0x6C, 0x0F, 0xA1, 0x33,
 0x00, 0x00, 0x00, 0x00
};

内存地址

默认保存密文和明文的内存地址都是0x04000000，需要和代码中的地址对应，可以根据自己需要更改。

static u32 ImageOffset = 0x04000000;
static u32 DestinationAddr = 0x04000000;

创建密文

AMD提供工具bootgen，加密数据，创建密文。

bootgen的配置文件user_data_example.bif如下：

the_ROM_image:
{
[keysrc_encryption]kup_key
[encryption=aes, aeskeyfile=user_data_kup_key_example.nky, load=0x04000000]data.bin
}

上面的data.bin是明文文件； user_data_kup_key_example.nky是AES的密钥。如果不存在AES的密钥， 工具bootgen会自动生成密钥。 生成密钥后，需要更新文件xilsecure_aes_example.c。

在“Xilinx Software Command Line Tool 2021.2”中执行命令，“ bootgen -arch zynqmp -p userdata -image user_data_example.bif -o data.bin.enc -w on -log error”，可以得到密文文件data.bin.enc。

xsct% bootgen -arch zynqmp -p userdata -image user_data_example.bif -o data.bin.enc -w on -log error
WARNING: [Common 17-259] Unknown Tcl command 'bootgen -arch zynqmp -p userdata -image user_data_example.bif -o data.bin.enc -w on -log error' sending command to the OS shell for execution. It is recommended to use 'exec' to send the command to the OS shell.

****** Xilinx Bootgen v2021.2
  **** Build date : Oct 19 2021-03:13:27
    ** Copyright 1986-2021 Xilinx, Inc. All Rights Reserved.


[INFO]   : Bootimage generated successfully

运行AES

以调试模式运行工程xilsecure_aes_example_1。当Vitis SDK停在main()入口时，在xsct界面里下载密文到0x4000000。下载完成后，再继续运行xilsecure_aes_example_1。 运行完XSecure_AesDecrypt()后，暂停程序，显示存储器0x4000000的内容，可以看到它的内容和明文的16进制值一样。

AES解码成功。

xsct% 

Info: Cortex-R5 #0 (target 6) Stopped at 0x0 (Suspended)

Downloading Program -- C:/prj/zcu102/v212/vitis_space_r5_csu2/xilsecure_aes_example_1/Debug/xilsecure_aes_example_1.elf
	section, .vectors: 0x00000000 - 0x00000467
	.................
	section, .stack: 0x001044f0 - 0x00107cef
  0%    0MB   0.0MB/s  ??:?? ETA
100%    0MB   0.5MB/s  00:00    
Setting PC to Program Start Address 0x000001d0
Successfully downloaded C:/prj/zcu102/v212/vitis_space_r5_csu2/xilsecure_aes_example_1/Debug/xilsecure_aes_example_1.elf
Info: Cortex-R5 #0 (target 6) Running
Info: Cortex-R5 #0 (target 6) Stopped at 0x1001b8 (Breakpoint)
main() at ../src/xilsecure_aes_example.c: 123
123: 	Status = SecureAesExample();

xsct% dow -data data.bin.enc  0x04000000
  0%    0MB   0.0MB/s  ??:?? ETA
100%    0MB   0.4MB/s  00:00    

Successfully downloaded C:/prj/zcu102/v212/vitis_space_r5_csu2/xilsecure_aes_example_1/data.bin.enc
xsct% Info: Cortex-R5 #0 (target 6) Running
xsct% Info: Cortex-R5 #0 (target 6) Stopped at 0x100204 (Step)
SecureAesExample() at ../src/xilsecure_aes_example.c: 153
153: 	u8 *Dst = (u8 *)(UINTPTR)DestinationAddr;
xsct% Info: Cortex-R5 #0 (target 6) Running
xsct% Info: Cortex-R5 #0 (target 6) Stopped at 0x100214 (Step)
....................
xsct% Info: Cortex-R5 #0 (target 6) Stopped at 0x100370 (Breakpoint)
189: 	Status = XSecure_AesDecrypt(&Secure_Aes, Dst,
xsct% Info: Cortex-R5 #0 (target 6) Running
xsct% Info: Cortex-R5 #0 (target 6) Stopped at 0x10038c (Step)
194: 	if(Status != XST_SUCCESS)

xsct% mrd 0x04000000
 4000000:   6D783F3C

xsct% mrd 0x04000000 20
 4000000:   6D783F3C
 4000004:   6576206C
 4000008:   6F697372
 400000C:   31223D6E
 4000010:   2022302E
 4000014:   6F636E65
 4000018:   676E6964
 400001C:   5455223D
 4000020:   22382D46
 4000024:   61747320
 4000028:   6C61646E
 400002C:   3D656E6F
 4000030:   226F6E22
 4000034:   0A0D3E3F
 4000038:   69663F3C
 400003C:   6556656C
 4000040:   6F697372
 4000044:   2E34206E
 4000048:   3F302E30
 400004C:   70633C3E
xsct%