STM32 基础系列教程 50 – MbedTls

前言

      mbed TLS（以前称为PolarSSL）是TLS和SSL协议的实现，并且需要相应的加密算法和支持代码。这是双重许可与Apache许可证 2.0版（与GPLv2许可也可）。网站上指出，mbed TLS的目标是“易于理解，使用，集成和扩展，核心SSL 库用C编程语言编写，并实现SSL模块，基本加密功能并提供各种实用功能。与OpenSSL和TLS的其他实现不同，mbed TLS设计为适合小型嵌入式设备，最小完整的TLS堆栈需要60KB的程序空间和64KB的RAM。它也是高度模块化的：每个组件，如加密函数，可以独立于框架的其余部分使用。因为mbedTLS是用C编程语言编写的，没有外部依赖，也就是说，无论是嵌入式还是桌面软件版的编程，只要你用的到AES，RSA等加密算法，你都可以直接拿过来源码放进你的工程中，进行编译管理，不用带着DLL，或者必须安装一些不必要的库，并且算法是标准库，所以你懂得。并且开源。

STM32CUBE里已经集成了MBEDTLS, MBEDTLS是ARM公司的开源加密库，遵守APACHE协议，大家可以随便使用MBEDTLS到开源和闭源项目上。其次，除了ECC，MBEDTLS还支持AES系列对称加密，支持基于AES的NONCE生成，支持SHA系列摘要算法等，可以应用在各种加密场景。

 

示例详解

基于硬件平台： 正点源子的stm32f4 探索者开发板，MCU 的型号是 STM32F4ZET6, 使用stm32cubemx 工具自动产生的配置工程，使用KEIL5编译代码。本示例所用的开发板及部分原理图：

 

1. 1. 关于CUBEMX工具及KEIL工具的操作将不再细讲，如果还有不熟悉的可以查看之前的教程文档。下面直接介绍工程配置：

 

1. 1. 1. 系统时钟树

 

1. 1. 1. 串口配置（用于程序调试）

 

1. 1. 1. RCC配置

1. 1. 1. SYS配置

RNG配置（非必需），MbedTls库要用到随机数，刚好在本实例用到的MCU有RNG处理器，我们这里为MbedTls选择硬件RNG,当然如果MCU不支持的话，这里可以不用管，在MbedTls配置时选用 软件RNG即可。

1. 1. 1. Rtc配置（非必需），MbedTls库用到时有时候需要时间支持，当然也可以在配置时不定义MBEDTLS_HAVE_TIME或用户在实现time函数时来个空实现。本例我们将定义MbedTls库的MBEDTLS_HAVE_TIME特性，并利用RTC来实现时间获取。

 

1. 1. 1. MbedTls库配置（也可以用KEIL MDK自带的库，操作方式类似于第48，49讲中的CJSON和Jansson库的使用）

特性支持》

模块（本例会演示SHA1算法，所以要高启对应用支持）》

 

1. 1. 1. 引脚配置,用到引脚极少

1. 1. 1. 堆栈配置（堆要大些）：

 

1. 1. 工程代码
      1. 找到mbedtls.c文件，按下图所示在对应区域加入代码（演示EC非对称加密公钥导入）：

 

1. 1. 1. 在main.c 中main函数中USER CODE BEGIN Includes、USER CODE0， USER CODE1、USER CODE 2, USER CODE 4 区域加入如下图所示代码：

 

c) 编译工程，调试程序， (注：在使用探索者F4调试时，下载或仿真调试时先不要PC串口工具连接上开发板的USB_232接口，有可能导致程序运行不了--boot0引脚电平不对，可以先跑起来再在PC串口工具上连接相应端口！！，可按下面的具体操作步骤来操作—>>  )

 

串口已打开，程序全速运行（F5或单击全速运行图标）相看运行结果：

 

这个时候可以在串口中看到如下程序运行结果（成功打印出JSON数据并成功解析）：

为了验证算法执行结果是否正确，我们可以到在线hash计算网站上验证一下吉果，浏览器开打 http://www.kjson.com/encrypt/hash/?fm=map 输入文本“HeLLo ZhangShiSan!!”查看结果与我们程序中串口输出的一致！！

到此本次的基于MbedTls库的简单演示操作就完成了，本实例演示了非对称加密ECC算法的公钥导入操作，对称加密算法 AES 的加密码与解密,HASH算法，sha1,sha256/224的使用，MbedTls库还支持非常对的加密算法如RAS等，有兴趣的同学或有实际应用案例的同学可以好好研究与利用一下。

OK,本期实验完成！下期见！同时如果大家有什么疑问或是有想了解的其它内容，也欢迎大家留言！！最后喜欢这个公众号的同学们记得加关注了，会有不定期技术干货推出！！

 

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