0、前言

STM32编译后的代码存在FLASH中，通过外部工具可以读出来全部数据，一旦硬件抄板一样，再将FLASH数据全部拷贝至抄板单片机中，既可以完全实现硬件和软件功能抄袭。因此，需要对自己的应用程序加密，即使被抄板和读取FLASH数据，拷贝过后仍然无法执行相应的功能。【ps:没有解不开的单片机，主要看解密的经济效益】

主要思路：利用每个芯片的96位唯一ID，进行一定的计算和单向加密，得到唯一的应用AppKey并保存至FLASH，运行APP时读取该FLASH位置的AppKey，并与计算得到的AppKey比较是否相同，如果相同则正常运行，不相同则退出。

因此，在正确运行APP之前，需要保证FLASH保存有AppKey，可以在设备出厂前提前通过代码方式写入FLASH，再烧写正常的APP代码。为了减小代码烧写的工作量，采用IAP的方式实现自动出厂配置，方案包括三个工程：BootLoader，Encrypt，APP。三个工程在FLASH中的内存分配与OTA-IAP相同。

一、计算AppKey

step1 :为避免出现UID_BASE的明文，在读取UID时，对其地址进行一定的简单运算，再读取UID。

#define    ADDRSEED      (0x20170620)
#define    METHORDADDR   (ADDRSEED^1+1)
#define    METHORDEUID   (ADDRSEED|0x12345678)volatile const uint32_t uidaddr[3] = {UID_BASE+METHORDADDR,UID_BASE+4-METHORDADDR,UID_BASE+8+METHORDADDR};//get uid, by calc uidbase
//uid: ptr, 96byte length
static void Getuid(volatile uint32_t *uid)
{volatile uint32_t addrtemp;addrtemp = uidaddr[0] - METHORDADDR;uid[0] = *(volatile uint32_t*)(addrtemp);addrtemp = uidaddr[1] + METHORDADDR;uid[1] = *(volatile uint32_t*)(addrtemp);addrtemp = uidaddr[2] - METHORDADDR;uid[2] = *(volatile uint32_t*)(addrtemp);
}

step2 :对UID进一步简单加密。

//encrypt uid
//euid: ptr, 96byte length
static void Encryptuid(volatile uint32_t *euid)
{uint32_t uid[3];Getuid(uid);euid[0] = uid[0] + METHORDEUID;euid[0] ^= ADDRSEED;euid[1] = uid[1] + METHORDEUID;euid[1] ^= ADDRSEED;euid[2] = uid[2] + METHORDEUID;euid[2] ^= ADDRSEED;
}

step3 :对EncryptUID计算MD5，计算128bit单向散列值。

//generate md5 by euid
//key: ptr, 16byte length
void GenerateMD5(uint8_t *md5)
{uint32_t *euid;Encryptuid(euid);MD5_Init(&Context);MD5_Update(&Context,(uint8_t *)euid,96);MD5_Final(&Context,md5);
}

step4 :根据FLASH页容量大小，将MD5扩充至1024Byte，采用随机数扩充。

//generate key
//key: ptr, 1024 length, md5 extend to 1024
void GenerateKey(uint8_t *key)
{uint16_t i,j;uint8_t md5val[16];GenerateMD5(md5val);j = 0;for(i = 0; i < 1024; i++){if(i%64 == 0){key[i] = md5val[j++];}else{srand1(HAL_GetTick());key[i] = randr(0,0xFF);}}
}

二、自动配置流程

Encrypt工程代码只在出厂时运行一次，目的是利用UID产生AppKey，并将其提前写入指定FLASH中，因此，该段代码执行一次后将擦除。可设置Encrypt在APPA区中运行，利用IAP功能，将APPB区的APP固件在执行完Encrypt固件后，搬移至APPA区。

具体地，出厂自动配置密钥流程如下：

Step1：上电启动单片机，首先执行BootLoader程序。
Step2：BootLoader读取Parameter参数区，此时参数区设置为无升级任务，BootLoader执行APPA区的代码，进入 Step3 。存在升级任务时，执行 Step6， Step7 。
Step3：BootLoader跳转至APPA，执行Encrypt代码，根据UID计算AppKey，执行 Step4 和 Step5 。
Step4：将计算的AppKey存入Parameter区指定的位置，并写入升级标志和APPB区相关固件参数。
Step5：重启单片机，进入BootLoader。
Step6：清除升级任务标志。
Step7：拷贝APPB代码至APPA区，即擦除Encrypt代码，最后执行重启进入 Step5 ，重启后运行真正的APP代码。

三、出厂固件合并

出厂前需要在STM32中烧写BootLoader、Encrypt和APP三份Hex固件，加大了时间开销，三份Hex固件存在FlASH的不同位置，地址容易出错。因此，可将三份Hex进行合并成一个Hex，进行一次烧写，按照自动配置流程完成加密和代码搬运工作。

BootLoader工程在程序一开始运行，其地址和空间大小分配仍然按照0x08000000和20kB分配，编译生成boot.hex。Encrypt工程和APP都在APPA区运行，因此，两者地址和空间大小分配为相同的0x08005000和50kB。APP.Hex只是保存在APPB区，带加密执行完成后通知Bootloader进行搬移。

出厂固件按照boot.Hex，encrypt.Hex，app.Hex的顺序合并，打开Hex文件，分别用后一个文件的全部内容替换前一个文件的最后一行，保存为hex格式就可以。