20175201 20175215 20175229 实验二固件程序设计

任务一固件程序设计-1-MDK
任务要求
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
实验过程
运行mdk474.exe，安装MDK-ARM；
安装ULINK驱动；
以管理员身份运行Keil uVision4，点击File->License Management，复制CID；
运行Keil-MDK注册机，在CID中粘贴CID，在Target中选择ARM，生成LIC；

将注册机生成的LIC复制粘贴到keil4的“New License ID Code（LIC）”一栏中，点击“ADD LIC”，破解完成。

任务二固件程序设计-2-LED
任务要求
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
实验过程
运行MDK-ARM_AddOn_SC000_Support.exe文件，安装SCOOO库；
用管理员身份打keil uVision4 MDK，点击Project->New uVision Project，选择安装路径文件夹；
在芯片库选择框选择库Generic SC000 Device Database，点开ARM目录，选择SCOOO；

打开Z32.uvproj工程文件并编译；
连接电脑和实验箱，打开NZDownloadTool文件，按住核心板上的Reboot按键，开两次电源，识别z32芯片，并下载Z32HUA.bin文件；
下载成功后，开关电源，就可以看到LED灯L2闪烁。

SystemInit ()
系统初始化；

if(0 == GPIO_GetVal(0))
{
BtApiBack(0x55555555, 0xAAAAAAAA);
}
判断按键，返回 boot 条件，确认是否进行程序下载；

GPIO_PuPdSel(0,0);
GPIO_InOutSet(0,0);
设置 GPIO0 状态为上拉输出；

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
}
进入循环程序， LED 灯间隔 100ms 闪烁。

任务三固件程序设计-3-UART
任务要求
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
实验过程
打开Z32HUA.uvproj，并编译；

下载生成的bin文件，并连接电脑和实验箱；

打开sscom42即串口调试助手，进行配置，串口号选择COM10，选择波特率为115200，选择校验位为Even，勾选“发送新行”和“打开串口”；

关闭电源再打开，程序自动运行，可以在串口调试助手看到实验现象。

void UART_BrpSet(UINT16 set)是进行波特率设置；

void UART_Init(void) 是进行串口初始化；

void UART_SendByte(UINT8 dat) 是用于发送单字节；

void UART_SendString(UINT8 * str) 是用于发送字符串；

void uart_SendString(UINT8 buf[],length) 是用于发送某一长度的字符串；

void UART_SendNum(INT32 num) 是用于发送单个十进制整数；

void UART_SendHex(UINT8 dat) 是用于发送单个十六进制整数；

UINT8 UART_GetByte(*data) 是用于接收单字节；

void UART_Receive(UINT8 *receive, len) 是用于接收多字节；

任务四固件程序设计-4-国密算法
任务要求
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
实验过程
用途：SM1、SM2、SM3、SM4算法，从固件安全和数据安全两个维度，为数据存储安全建立了一道坚实的保护墙。将自主研发的国家商用密码算法应用到数据存储安全，是顺应了国产化需求的，也是实现数据安全自主可控道路上重要的一步。

对应算法：

SM1 算法未公开
SM2 算法ECC
SM3 算法MD5
SM4 算法DES

在Ubuntu中运行国密算法测试程序：

学习补充：
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。

任务五固件程序设计-5-SM1
任务要求
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
实验过程
打开Z32HUA.uvproj文件并编译；
将生成的.bin文件下载到实验箱，连接电脑与实验箱；
打开sscom42即串口助手，完成相关配置后，关闭再打开实验箱电源开关，
按照提示插入SLE4428 IC卡；
按A键进行校验，校验成功后选择加密和解密；
按1选择加密，再按A确认加密，在串口助手上可以看到观察明文、秘钥和密文；
再按A键，将加密数据存入IC卡中；
按2选择解密，选择正确秘钥后，再按A键确认解密，串口助手上可以看到解密后的信息；
再按A键返回菜单。