2019-2020-1 20175203 20175206 实验二 固件程序设计

实验二 固件程序设计-1-MDK

0． 注意不经老师允许不准烧写自己修改的代码
1． 三人一组
2． 参考云班课资源中“信息安全系统实验箱指导书.pdf “第一章，1.1-1.5安装MDK，JLink驱动，注意，要用系统管理员身分运行uVision4，破解MDK（破解程序中target一定选ARM）
3． 提交破解程序中产生LIC的截图
4． 提交破解成功的截图

• 破解方式与诸多软件破解方式类似，将网卡信息拉入注册机进行分析，即所谓的CID码，将CID码输入注册机，得到LIC码反输入软件即可破解：
  
• MDK成功破解截图如下：
  

实验二 固件程序设计-2-LED

0． 注意不经老师允许不准烧写自己修改的代码
1． 参考云班课资源中“信息安全系统实验箱指导书.pdf “第一章，1.4” KEIL-MDK 中添加 Z32 SC-000 芯片库，提交安装截图
2． 参考云班课资源中“信息安全系统实验箱指导书.pdf “第一章，1.9”完成LED实验，注意“打开Z32的电源开关前，按住Reboot按键不放，两次打开电源开关，Z32即可被电脑识别，进行下载调试。提交运行结果截图
3． 实验报告中分析代码

• 按照信息安全系统实验箱指导书安装芯片库即可，需要注意以管理员的身份运行软件即可完成：
  
• LED灯闪烁效果：
  
• Z32下载成功界面：
  
• Main.c代码如下：

#include "Main.h"
#include "BootApi.h"
#include "Gpio.h"
int main(void)
{
/*********************此段代码勿动***********************/
//系统中断向量设置，使能所有中断
  SystemInit ();
// 返回 boot 条件
  if(0 == GPIO_GetVal(0))
  {
      BtApiBack(0x55555555, 0xAAAAAAAA);
  }
/*********************此段代码勿动***********************/
  GPIO_PuPdSel(0,0); //设置 GPIO0 为上拉
  GPIO_InOutSet(0,0); //设置 GPIO0 为输出
  while(1)
  {
      delay(100);
      GPIO_SetVal(0,0); //输出低电平，点亮 LED
      delay(100);
      GPIO_SetVal(0,1); //输出高电平，熄灭 LED 
  }
}
  //延时函数，当系统时钟为内部 OSC 时钟时，延时 1ms
void delay(int ms)
{
  int i;
  while(ms--)
  {
      for(i=0;i<950;i++) ;
  }
}

• 分析代码：
  代码中delay(100)意思为LED 灯间隔 100ms 闪烁
• SystemInit ();意思为判断按键，返回 boot 条件，确认是否进行程序下载

实验二 固件程序设计-3-UART

0． 注意不经老师允许不准烧写自己修改的代码
1． 参考云班课资源中“信息安全系统实验箱指导书.pdf “第一章，1.4” KEIL-MDK 中添加 Z32 SC-000 芯片库，提交安装截图
2． 参考云班课资源中“信息安全系统实验箱指导书.pdf “第一章，1.0”完成UART发送与中断接收实验，注意“打开Z32的电源开关前，按住Reboot按键不放，两次打开电源开关，Z32即可被电脑识别，进行下载调试。提交运行结果截图
3． 实验报告中分析代码

• 芯片库安装：
  
• Z32下载成功截图：
  
• 运行截图：(UART发送与中断接收)
  
• 代码分析：
  默认波特率为115200

void UART_BrpSet(UINT16 set)
{
	UINT16 brp=0;
    UINT8 fd=0; 
    if(0 == set)
    {
    	//uartband@115200bps
     	fd = SCU->UARTCLKCR & 0x80; 
     	switch(fd)
        {
        	case 0x80:		  /*ÍⲿʱÖÓ12M¾§Õñ*/
            	brp = 0x0068;
            	break;
            case 0x00:		  /*ÄÚ²¿Ê±ÖÓ*/
				brp = 0x00AD;  
                break;		  
            default:
               	brp = 0x00AD;
                break;
        }
	 	fd = SCU->UARTCLKCR & 0x7f ; 
	   	brp =	brp/(fd+1);
    }
    else
    {
    	brp = set;
    }
	UARTBRPH = (UINT8)((brp >> 8) & 0xFF);
    UARTBRPL = (UINT8)((brp) & 0xFF);
}

实验二 固件程序设计-4-国密算法

0． 网上搜集国密算法标准SM1,SM2,SM3,SM4
1． 网上找一下相应的代码和标准测试代码，在Ubuntu中分别用gcc和gcc-arm编译
2． 四个算法的用途？
3． 《密码学》课程中分别有哪些对应的算法？
4． 提交2，3两个问题的答案
5． 提交在Ubuntu中运行国密算法测试程序的截图

• 四个算法的用途与密码学中对应算法：
  SM1 为对称加密。其加密强度与AES相当。该算法不公开，调用该算法时，需要通过加密芯片的接口进行调用。用途：芯片、智能IC卡、智能密码钥匙、加密卡、加密机等安全产品，广泛应用于电子政务、电子商务及国民经济的各个应用领域（包括国家政务通、警务通等重要领域）。《密码学》课程对应算法：DES，AES
  SM2为非对称加密，基于ECC。该算法已公开。由于该算法基于ECC，故其签名速度与秘钥生成速度都快于RSA。ECC 256位（SM2采用的就是ECC 256位的一种）安全强度比RSA 2048位高，但运算速度快于RSA。用途：密钥管理，数字签名，电子商务，PKI，信息及身份认证等信息安全应用领域《密码学》课程对应算法：ECC椭圆曲线算法
  SM3 消息摘要。可以用MD5作为对比理解。该算法已公开。校验结果为256位。用途：商用密码应用中的数字签名和验证，消息认证码的生成与验证以及随机数的生成。《密码学》对应算法：SHA系列算法，MD系列算法、MAC
  SM4 无线局域网标准的分组数据算法。对称加密，密钥长度和分组长度均为128位。用途：无线局域网产品, 用于实现数据的加密/解密运算，以保证数据和信息的机密性。
  《密码学》对应算法：DES，AES
• 国密在Ubuntu测试程序截图：
  

实验二 固件程序设计-5-SM1

0． 注意不经老师允许不准烧写自己修改的代码
1． 参考云班课资源中“信息安全系统实验箱指导书.pdf “第一章，1.4” KEIL-MDK 中添加 Z32 SC-000 芯片库，提交安装截图
2． 参考云班课资源中“信息安全系统实验箱指导书.pdf “第一章，1.16”完成SM1加密实验，注意“打开Z32的电源开关前，按住Reboot按键不放，两次打开电源开关，Z32即可被电脑识别，进行下载调试。提交运行结果截图
3． 实验报告中分析代码

• 芯片库安装：
  
• IC卡插入后的反应：
  
• SM1加密Z32截图与使用串口调试的截图：
  

实验二 固件程序设计-6-清理

0． 只有用实验室机器的小组做
1． 提交你们小组使用的计算机的编号照片
2． 提交插好网线的照片
3． 提交盖好后盖的照片

实验后清理截图：

• 实验结束，进行反思，给出实验报告，完成本次实验所有内容