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# [Embedded] ZYNQ-UltraScale+的启动流程 ZYNQ UltraScale+ 是一种SoC设计，主要包含下面的片上系统： - Quad-core Arm® **Cortex™-A53-based** Application Processing Unit (APU) - Dual-core Arm **Cortex-R5F-based** Real-Time Processing Unit (RPU) - Arm Mali™-400 **MP2 based Graphics Processing Unit...
# [Embedded] NXP-LS1046的启动流程 NXP-LS1046的启动流程可以分为两个stages： * SoC阶段（SoC init + BootROM） * Bootloader阶段（ATF/PPA/U-Boot） 在Bootloader阶段，也可以选择两种模式： * PPA模式（传统的启动方式） * ATF模式（采用ARM的ATF作为启动方式） Note, **如果要使能secure boot，则需要采用ATF启动模式**。 # 1. Boot High-Level Design ## 1.1 Boot flow with PPA...
# [Embedded] NXP-LS1046 secure boot # 1. secure boot overview ## 1.1 introduction NXP的secure boot流程被分为多个阶段，严格按照TF-A的规则使用，分为BL1, BL2 (at EL3), BL31, BL32, BL33。secure boot的image验证是使用各自的image header完成。 image header有两类： - **CSF headers (NXP Chain...
# [Embedded] x86-UEFI-Secure-Boot 依托系统固件BIOS，使用认证的固件以提高安全性。在2011年，NIST发布BIOS Protection Guidelines ([SP800-147](https://csrc.nist.gov/publications/detail/sp/800-147/final))，并在2018年，扩大概念从BIOS到platform，则发布Platform Firmware Resiliency Guidelines ([SP800-193](https://csrc.nist.gov/publications/detail/sp/800-193/final))。NIST的目的是提供一个针对固件完整性的通用的准则。 1987年，Clark-Wilson提出了一个完整性模型 [Clark-Wilson integrity policy](http://theory.stanford.edu/~ninghui/courses/Fall03/papers/clark_wilson.pdf)。 UEFI secure boot总的原则是遵循该模型的rules的。一些rules可以参考： https://edk2-docs.gitbook.io/understanding-the-uefi-secure-boot-chain/overview#integrity-models # 1. UEFI Boot Chain 根据NIST-SP800-147和SP800-193，系统在引导流程期间需要保证完整性(integrity)和有效性（availability）。对于固件而言，secboot（a.k.a verified boot）在执行下一阶段引导流程之前需要执行一系列验证策略。 UEFI secure boot在UEFI手册中定义的一个特性。它来确保只有正确的第三方固件程序可以在OEM的固件环境中执行。UEFI...
# [Embedded] ZYNQ-Secure Storage 如果使用Zynq® UltraScale+™设备，大部分数据是存储在设备的外面的(NVM)，如果想增强数据的保密性，则需要启动Secure Storage来保护数据[^1]。保护数据的算法使用ZYNQ内置的GCM-AES硬件引擎，那么同样，对于GCM-AES来说确保Key的可信是最重要和最根本的事情。eFUSE/OTP保存着Secure Boot和Secure Storage使用的加密的Key，而且内置的PUF（physically unclonable function）对Key的保密性进行了增强。Key的写入eFUSE/OTP和配置PUF的**过程叫做Provisioning[^2]**，也只有在Provisioning之后，Secure Storage和Secure Boot才能使用RSA和GCM-AES保密与认证功能。如何进行Provisioning可以参考[^2] **本文参考**： * (AN) Secure Storage Application Note[^1] * (Provisioning) - Programming BBRAM and eFUSEs Application Note [^2]...
# 3.0_Security_对称密钥算法加解密 定义：**对称加密算法即，加密和解密使用相同密钥的算法**。（加密Key=解密key）；对称密钥算法又分为**分组密码 (Block Cipher)和流密码(Stream Cipher)**，在算法模式上，分为**ECB/CBC/CFB/OFB/CTR**这些模式。 常用算法包括DES(Data Encryption Standard，数据加密算法) 、3DES(Triple Data Encryption Algorithm，三重数据加密算法)、 AES(Advanced Encryption Standard，高级加密标准，又称Rijndael加密法) 、PBE(Password-based encryption，基于密码验证)、RC4（来自Rivest Cipher 4的缩写）、 SM1 、SM4（国产）。 **ChaCha20-Poly1305**是Google所采用的一种新式加密算法，性能强大，在CPU为精简指令集的**ARM平台上尤为显著**（ARM v8前效果较明显），在同等配置的手机中表现是AES的**4倍**（ARM v8之后加入了AES指令，所以在这些平台上的设备，AES方式反而比chacha20-Poly1305方式更快，性能更好），可减少加密解密所产生的数据量进而可以改善用户体验，减少等待时间，节省电池寿命等。 除此之外，还有3GPP下面适用于基站的加密算法，包括KASUMI/ZUC/SNOW-3G。由此可见，**对称加密主算法种类繁多**。一般的，**描述对称加密算法， 主算法 + 模式**，例如AES256 使用ECB模式。...
# 3.3_Security_对称密钥算法之AEAD 简单的说，把[3.0_Security_对称密钥算法加解密](https://github.com/carloscn/blog/issues/137)和[3.2_Security_对称密钥算法之MAC（CMAC/HMAC）](https://github.com/carloscn/blog/issues/144)结合在一起，就是AEAD。全称为：**[Authenticated](https://en.wikipedia.org/wiki/Authenticated) Encryption** (**AE**) and **Authenticated Encryption with Associated Data** (**AEAD**) 对于AEAD的编程接口： * 加密： * 输入：明文、密钥、header（未加密，可选）； * 输出：密文和MAC（tag） * 解密： * 输入：密文，密钥，tag，header（在加密的时候使用的，可选） * 输出：明文，验证tag的结果，如果有header也有验证header的结果； 注意，header的目的是提供认证和完整性的保护，应用场景在网络和存储的[metadata](https://baike.baidu.com/item/%E5%85%83%E6%95%B0%E6%8D%AE/1946090)，是对不需要保证安全性但是需要认证功能的数据。 常用的AEAD包含： - [CCM](https://en.wikipedia.org/wiki/CCM_mode) -...
# [embedded] NXP-LS1046的image操作 # 1. Walk Thought ## 1.1 boot option LS1046ARDB supports the following boot options: - SD - QSPI NOR flash  如果改变默认启动方式需要额外的设置在image中或者RCW中。 ## 1.2 QSPI NOR flash...
# 3.2_Security_对称密钥算法之MAC（CMAC + HMAC） Digest仅仅能够验证信息的**完整性**（Integrity），而没有办法确认信息的**身份认证**（Authetication）。例如，Alice收到一则需要Bob汇款1000元的消息，同时收到汇款消息的hash值，Alice可以计算hash确认1000元这个消息没有被篡改，但问题是，这则消息不是由Bob发的呢？因此就需要更高明的方法来帮助确认这个消息没有被篡改，还要确认这个消息是Bob发的。 消息认证有着广泛的应用，例如： * **SWIFT**：环球银行金融电信协会。银行和银行之间通过SWIFT来传递交易消息，而消息的完整性及对消息的验证都是通过消息验证码。 * **IPSec**：互联网基本通信息协议，对通信内容认证和校验都是采用消息验证码。 * **SSL/TLS**：通信内容的认证和完整性校验都是通过消息验证码。 常用的MAC有： - [CBC-MAC](https://en.wikipedia.org/wiki/CBC-MAC "CBC-MAC") - [DAA](https://en.wikipedia.org/wiki/Data_Authentication_Algorithm "Data Authentication Algorithm") - [GMAC](https://en.wikipedia.org/wiki/Galois_Message_Authentication_Code "Galois Message Authentication Code") - [HMAC](https://en.wikipedia.org/wiki/HMAC "HMAC")...
# [Embedded] ZYNQ-使用petalinux建立启动引导项（QSPI/JTAG/SD/TFTP） 早在2018年我们使用ZYNQ使用SD卡制作了Linaro的启动镜像，参考：[ZYNQ的Linux Linaro系统镜像制作SD卡启动](https://github.com/carloscn/blog/issues/39) 但是我们是自己收集的Image的素材，例如： - vivado编译生成PL：bit文件 - sdk生成的PS：fsbl文件 - uboot生成的：uboot.elf （自行编译） - linux生成的: uimage （自行编译） Note，没有启动ATF，所以ATF层级引导在上面的例子中不存在。 这种方式属于传统的方式，但是petalinux工程给了我们一个更为友善和方便的方法，我们只需要使用petalinux的工程（包含linux、uboot、atf、根文件系统、下载工具等等）就可以实现上面我们自行编译的工作，而且还支持JTAG、SD、QEMU等多种方式启动。 # petalinux安装 对于ubuntu的发行版，严格按照petalinux文档要求进行，新的发行版没有赛灵思的测试，会出现各种问题，不要在环境上纠缠和浪费时间。对于petalinux安装和后面建立的工程，建议预留至少50G的空间，可使用`df -h`查看所剩空间。 下载petalinux的安装工具，在使用petalinux安装工具之前，至少你的ubuntu环境需要安装以下工具集： `sudo apt-get install tofrodos iproute2 gawk...