2017-2018-1 20155317 20155324 实验二 固件程序设计

2017-2018-1 20155317 20155324 实验二 固件程序设计

固件程序设计-1-MDK

题目要求：

0．	注意不经老师允许不准烧写自己修改的代码
1．	两人（个别三人）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

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

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

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

国密即国家密码局认定的国产密码算法。主要有SM1，SM2，SM3，SM4。密钥长度和分组长度均为128位。

• 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。

• 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。

• 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。

• 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。

由于SM1、SM4加解密的分组大小为128bit，故对消息进行加解密时，若消息长度过长，需要进行分组，要消息长度不足，则要进行填充。

国产密码算法（国密算法）是指国家密码局认定的国产商用密码算法，在金融领域目前主要使用公开的SM2、SM3、SM4三类算法，分别是非对称算法、哈希算法和对称算法。

• SM1算法： 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。

• SM2算法：SM2椭圆曲线公钥密码算法是我国自主设计的公钥密码算法，包括SM2-1椭圆曲线数字签名算法，SM2-2椭圆曲线密钥交换协议，SM2-3椭圆曲线公钥加密算法，分别用于实现数字签名密钥协商和数据加密等功能。SM2算法与RSA算法不同的是，SM2算法是基于椭圆曲线上点群离散对数难题，相对于RSA算法，256位的SM2密码强度已经比2048位的RSA密码强度要高。

• SM3算法：SM3杂凑算法是我国自主设计的密码杂凑算法，适用于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，可满足多种密码应用的安全需求。为了保证杂凑算法的安全性，其产生的杂凑值的长度不应太短，例如MD5输出128比特杂凑值，输出长度太短，影响其安全性SHA-1算法的输出长度为160比特，SM3算法的输出长度为256比特，因此SM3算法的安全性要高于MD5算法和SHA-1算法。

• SM4算法：SM4分组密码算法是我国自主设计的分组对称密码算法，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。要保证一个对称密码算法的安全性的基本条件是其具备足够的密钥长度，SM4算法与AES算法具有相同的密钥长度分组长度128比特，因此在安全性上高于3DES算法。

SM2，SM3，SM4的相关文档可以参考如下链接：
http://218.241.108.63/wiki/index.php/首页

SM2，SM3，SM4的C代码如下：
https://files.cnblogs.com/files/TaiYangXiManYouZhe/Sm2_sm3_sm4_c语言实现.zip

实现：

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

固件程序设计-6-清理

实验结束后，把实验室原来的网线插回，否则以后做实验的同学无法开机
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

实验中遇到的问题和解决方案

• 问题一：下载程序时，将实验箱接入电源，用 USB 公对公线将实验箱的 USB 接口连接到电脑的 USB
  接口上，但是下载不了程序。

设备连接：

下载成功：

解决：打开的电源开关前，按住 Reboot 按键不放，两次打开电源开关， 即可被电脑识别，进行下载调试。重新进行识别调试。

• 问题二：猜想如果把卡牌插反或者插错会出现什么情况。

解决：如果插入错误的卡片，则显示屏第二行显示：“卡不正确”

• 问题三：编写 Main 头文件，并将其保存到“Z32 工程模板\src\user\inc”目录下，系统出现头文件包含的错误提示。

解决：还没有对所有包含的头文件
（即后缀名为“.h”的文件）进行路径包含。下面介绍头文件路径包含配置。打开 Options for Target 对工程进行配置。点击按钮添加头文件路径等。