【嵌入式】NXP/LPC的CRP功能的使用（代码加密/解密）

目录

一 J-Flash读取MCU内部程序

二 程序加密

三 程序解密

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一 J-Flash读取MCU内部程序

        通过J-Flash可以读取到MCU内部的程序，步骤如下：

（1）进入J-Flash，选择指定的芯片之后，点击连接Target-Connect；

（2）根据需要选择Read back中的选项，分别是回写Project settings中预设的扇区区间（Selected sectors）、回写芯片全部的扇区（Entire chip）、回写指定范围的扇区（Range）。选择之后J-Flash会回写内存中的数据

（3）可以保存读取到的数据，建议选择HEX格式。这样就可以把回写得到的程序纳为己用，进行重复烧写。

二 程序加密

        经过上一章，如此简单就可以获得MCU中的程序，那有效地把自己的程序保护起来就显得尤为重要。以所使用的LPC1857为例，关于CRP，其说明书如下：

        总结概括为以下几点：

（1）LPC1857有三个CRP权限以及对应的安全码，分别为CRP1（0x12345678）、CRP2（0x87654321）、CRP3（0x43218765）。从这三个安全权限中选择所需的设置值写入到0x1A0002FC或者0x1B0002FC，即可实现ROM1或者ROM2的加密。

（2）无论设置哪一种权限，JTAG都是禁用的。谨慎选择CRP3，我这边选用的是CRP1级别。

（3）加密的时候，需要确认keil的option中，没有定义NO_CRP宏，否则加密失效：

        程序加密的方法如下：

（1）在main.c中加入下面的语句，作用在于预开辟出0x1A0002FC处的空间用作CRP功能：

const unsigned crp __attribute__((section(".ARM.__at_0x1A0002FC"))) = 0x12345678;

 （2）startup_LPC18xx.s中，关于CRP的部分修改如下：

;CRP address at offset 0x2FC relative to the BOOT Bank address
                IF      :LNOT::DEF:NO_CRP
                AREA    |.ARM.__at_0x1A0002FC|, CODE, READONLY
;                EXPORT  CRP_Key
CRP_Key         DCD     0x12345678
;                       0xFFFFFFFF => CRP Disabled
;                       0x12345678 => CRP Level 1
;                       0x87654321 => CRP Level 2
;                       0x43218765 => CRP Level 3 (ARE YOU SURE?)
;                       0x4E697370 => NO ISP      (ARE YOU SURE?)
                ENDIF

                AREA    |.text|, CODE, READONLY

 这样，即可以对程序进行CRP1级别加密，烧写MCU，重启之后代码保护生效，再通过JTAG烧写程序，或者通过J-Flash回写内存均不能成功。

三 程序解密

        程序加密之后，需要通过擦除或者修改0x1A0002FC处的值，来实现解密。主要分为下面两种方式。

（1）加密之后，程序不能通过JTAG口进行烧写，但是可以进入ISP模式，通过Flash Magic软件进行下载或者擦除操作（外部硬件进入ISP模式只对CRP1和CRP2有效；而IAP指令进入ISP模式对CRP1、CRP2、CRP3均有效）；

（2）可以通过程序执行IAP指令擦除扇区0整块扇区，来清除0x1A0002FC处的加密值，重新上电之后，就可以恢复未加密的状态（加密或者解密程序下载到MCU之后，都必须重新上电才能生效）；

        我这边采用的第二种方法，思路是通过串口接收特定的通讯指令（例如XX XX 12 34），当串口数据接收函数收到该指令时，则执行扇区清除：

void exBufRcv(unsigned char *p_rcv_buf)
{
    int i = 0;
	int j = 0;

    //修改IAP与APP切换的标志位
    if((p_rcv_buf[2] == APP_CONFIG_SET_VALUE) || (p_rcv_buf[2] == APP_CONFIG_CLEAR_VALUE))
    {
        iap_init(BANK0);
        Iap_Write_Config_Value(p_rcv_buf[2]);

        __set_FAULTMASK(1);
        NVIC_SystemReset();
    }
    
    //收到解锁命令码之后，执行扇区清除操作
    if((p_rcv_buf[2] == 0x12) && (p_rcv_buf[3] == 0x34))
    {
        iap_init(BANK0);
        iap_erase_flash(0x1A0002FC, 4);
    }
}

/******************************************************************************************************  
** 函数名称：iap_erase_flash()  
** 函数功能：flash 擦除操作  
** 入口参数：addrDst       要擦除flash的起始地址  
**           length        要擦除flash的长度   
** 出口参数：IAP操作状态码  
**           IAP返回值(paramout缓冲区)  
*******************************************************************************************************/ 
uint32_t iap_erase_flash(uint32_t addrDst, uint32_t length)
{
	uint32_t state;
	uint32_t baseAddr;
	
	if (length == 0)
	{
		return 101;
	}
	
	if (g_bank_num)
	{
		baseAddr = 0x1B000000;
	} else
	{
		baseAddr = 0x1A000000;
	}
	
	if ((addrDst < baseAddr) || ((addrDst + length) > (0x7FFFF + baseAddr)))
	{
		return 100;
	}

	// 计算起始扇区号
	if (addrDst < (0x10000 + baseAddr))
	{
		gSecStart = (addrDst - baseAddr) / (8 << 10);
		if ((addrDst + length) < (0x10000 + baseAddr))
		{
			gSecEnd = (addrDst - baseAddr + length) / (8 << 10);
		} else
		{
			gSecEnd = 8 + (addrDst - baseAddr - 0x10000 + length) / (64 << 10);
		}
	} else
	{
		gSecStart = 8 + (addrDst - baseAddr - 0x10000) / (64 << 10);
		gSecEnd = 8 + (addrDst - baseAddr - 0x10000 + length) / (64 << 10);
	}

//	debugPrint("bank %d, len %d,sector start %d, end %d\r\n", g_bank_num, length, gSecStart, gSecEnd);
		 
	CLOSE_CORE_INT();	

	state = pre_sector(gSecStart, gSecEnd, g_bank_num);

	if (state == CMD_SUCCESS) 
	{
		state =  erase_sector(gSecStart, gSecEnd, g_bank_num);		
	
		if (state == CMD_SUCCESS) 
		{
			state = blank_check_sector(gSecStart, gSecEnd, g_bank_num);
		}  
	}		   
	OPEN_CORE_INT();

	return state;
}

        如果程序中IAP部分程序和APP部分程序是分开的话（【嵌入式】基于串口的IAP在线升级详解与实战1----IAP功能设计），需要对IAP程序和APP程序分开处理，在IAP程序中，初始化设置0x1A0002FC加密。在APP中，串口收到特定码解密。

        总的来说，给程序加密，尽管可能会带来程序调试或者debug的不便，但是对于保护自己的劳动成果是非常重要的。