RT-Thread-【NuMaker-M2354试用】使用RT-Thread的CRYPTO设备(1）RT-Thread问答社区

【NuMaker-M2354试用】使用RT-Thread的CRYPTO设备(1）

发布于 2021-12-04 17:46:01 浏览：1024 订阅该版

[tocm]

开发环境：
- WIN 10
- RT-Thread EVN 工具 + MDK5

### 获取 RT-Thread 源码及编译 NuMaker-M2354 BSP
首先获取 RT-Thread 源码，从 RT-Thread 官方网址下载页面上找到下载入口，我看了下 gitee(码云)、跟 github，发现 github 有上的代码比 gitee 上的新，决定使用 github 上的， RT-Thread 源码 从 github 上 clone 下来：
![git_clone.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20211204/5d44d27addd3e86c12bf53002fe5c128.png)

下载完成后看下分支信息：
![git_version.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20211204/367b77e7d6df01f8268ea4eec350ab53.png)

然后进入  **NuMaker-M2354 BSP ** 目录，在该目录打开 ENV 工具，先使用 **menuconfig** 生成配置，然后使用 SCONS -J4 试下编译：

![01.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20211204/a638e7b713d765f39b3540d676dbaf2b.png)

有错误，试下更新软件包：

![02.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20211204/4caa23ab044679213180b70eedaa2ca3.png)

再次尝试编译：

![03.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20211204/fed4ec103423f0efcc74aa1463d1aaff.png)

还是出错，在尝试了几次还是不行，问题应该是出在 FAL 软件包上，先不编译该软件包试下：

![04.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20211204/4320c9f5ce2bf72b8e78989f402daba2.png)

再次编译：

![05.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20211204/8f337237f3186932ece76fcfd6d69ebc.png)

终于成功了，烧录到板子上，也可以跑起来：

![run_01.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20211204/7d2879eec1218e607bed15a0b1ce1f58.png)

### RT-Thread 的 CRYPTO 设备
RT-Thread 对 crypto 的支持可以查看 RT-Thread 的在线文档： [CRYPTO 设备](https://www.rt-thread.org/document/site/#/rt-thread-version/rt-thread-standard/programming-manual/device/crypto/crypto?id=crypto-设备)，里面有介绍 RT-Thread 的 CRYPTO 设备的功能及各个功能的 API、例程，先来个感性的认识，我把该文档中的例程放到 **NuMaker-M2354** 上跑一下，我把代码整理下：
```c
#include <rtconfig.h>
#include <rtdevice.h>
#include <drv_gpio.h>
#include <ulog.h>
#include "string.h"

/* 加密密钥 */
static const rt_uint8_t key[16] = {0x0, 0x1, 0x2, 0x3, 0x4, 0x5, 0x6, 0x7, 0x8, 0x9, 0xA, 0xB, 0xC, 0xD, 0xE, 0xF};

static void hw_aes_cbc(const rt_uint8_t in[32], rt_uint8_t out[32], hwcrypto_mode mode)
{
    struct rt_hwcrypto_ctx *ctx;

/* 创建一个 AES-CBC 模式的上下文 */
    ctx = rt_hwcrypto_symmetric_create(rt_hwcrypto_dev_default(), HWCRYPTO_TYPE_AES_CBC);
    if (ctx == RT_NULL)
    {
        LOG_E("create AES-CBC context err!");
        return;
    }
    /* 设置 AES-CBC 加密密钥 */
    rt_hwcrypto_symmetric_setkey(ctx, key, 128);
    /* 执行 AES-CBC 加密/解密 */
    rt_hwcrypto_symmetric_crypt(ctx, mode, 32, in, out);
    /* 删除上下文，释放资源 */
    rt_hwcrypto_symmetric_destroy(ctx);
}

static void hw_hash(const rt_uint8_t in[32], rt_uint8_t out[32], hwcrypto_type type)
{
    struct rt_hwcrypto_ctx *ctx;

/* 创建一个 SHA1/MD5 类型的上下文 */
    ctx = rt_hwcrypto_hash_create(rt_hwcrypto_dev_default(), type);
    if (ctx == RT_NULL)
    {
        LOG_E("create hash[%08x] context err!", type);
        return;
    }
    /* 将输入数据进行 hash 运算 */
    rt_hwcrypto_hash_update(ctx, in, 32);
    /* 获得运算结果 */
    rt_hwcrypto_hash_finish(ctx, out, 32);
    /* 删除上下文，释放资源 */
    rt_hwcrypto_hash_destroy(ctx);

}

int main(void)
{
    rt_uint8_t buf_in[32];
    rt_uint8_t buf_out[32];
    int i;

/* 填充测试数据 */
    for (i = 0; i < sizeof(buf_in); i++)
    {
        buf_in[i] = (rt_uint8_t)i;
    }
    /* 打印填充的数据 */
    LOG_HEX("Data   ", 8, buf_in, sizeof(buf_in));

memset(buf_out, 0, sizeof(buf_out));
    /* 对测试数据进行加密 */
    hw_aes_cbc(buf_in, buf_out, HWCRYPTO_MODE_ENCRYPT);

/* 打印加密后的数据 */
    LOG_HEX("AES-enc", 8, buf_out, sizeof(buf_out));

memset(buf_in, 0, sizeof(buf_in));
    /* 对加密数据进行解密 */
    hw_aes_cbc(buf_out, buf_in, HWCRYPTO_MODE_DECRYPT);

/* 打印解密后的数据 */
    LOG_HEX("AES-dec", 8, buf_in, sizeof(buf_in));

memset(buf_out, 0, sizeof(buf_out));
    /* 对测试数据进行 MD5 运算 */
     hw_hash(buf_in, buf_out, HWCRYPTO_TYPE_MD5);

// /* 打印 16 字节长度的 MD5 结果 */
     LOG_HEX("MD5    ", 8, buf_out, 16);

memset(buf_out, 0, sizeof(buf_out));
    /* 对测试数据进行 SHA1 运算 */
    hw_hash(buf_in, buf_out, HWCRYPTO_TYPE_SHA1);

/* 打印 20 字节长度的 SHA1 结果 */
    LOG_HEX("SHA1   ", 8, buf_out, 20);

return 0;
}
```

这个例子中使用到了 ulog，需要把 ulog 配置选项打开，编译运行如下：
![demo_00.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20211204/e7f9ea74daad77366f28600d2b50037a.png)

程序不能正常运行，有 2 个问题：

- 1、无法获取 MD5 上下文
- 2、执行 sha1 的时候卡死了

第一个问题好解决，因为 M2354 本来就不支持 MD5，

第二个问题，通过调试跟踪发现问题出现在文件 `rt-thread\bsp\nuvoton\libraries\m2354\rtt_port\drv_crypto.c`  里面的这个函数：
```c
static void SHABlockUpdate(uint32_t u32OpMode, uint32_t u32SrcAddr, uint32_t u32Len, uint32_t u32Mode)
{
    SHA_Open(CRPT, u32OpMode, SHA_IN_OUT_SWAP, 0);

//Setup SHA DMA
    SHA_SetDMATransfer(CRPT, u32SrcAddr, u32Len);
    SHA_CLR_INT_FLAG(CRPT);

//Start SHA
    s_SHA_done = 0;

if (u32Mode == CRYPTO_DMA_FIRST)
        CRPT->HMAC_CTL |= CRPT_HMAC_CTL_DMAFIRST_Msk;
    else
        CRPT->HMAC_CTL &= ~CRPT_HMAC_CTL_DMAFIRST_Msk;
    SHA_Start(CRPT, u32Mode);

while (!s_SHA_done) {};
}
```
具体是停在了该函数的最后一句 **while (!s_SHA_done) {};**，一直等待在完成。

然后通过串口打印没发现问题在哪，就使用命令 **scons --target=mdk5** 生成 Keil 工程，在 keil  单步调试、查看寄存器，调试后，觉得可能是初始化有问题，查看下代码、文档，把 hash 测试函数修改为：
```
static void hw_hash(const rt_uint8_t in[32], rt_uint8_t out[32], hwcrypto_type type)
{
    struct rt_hwcrypto_ctx *ctx;

/* 创建一个 SHA1/MD5 类型的上下文 */
    ctx = rt_hwcrypto_hash_create(rt_hwcrypto_dev_default(), type);
	
		rt_hwcrypto_hash_reset(ctx);
    if (ctx == RT_NULL)
    {
        LOG_E("create hash[%08x] context err!", type);
        return;
    }
    LOG_E("Create ctx success\r\n");
    /* 将输入数据进行 hash 运算 */
    rt_hwcrypto_hash_update(ctx, in, 32);
    LOG_E("update\r\n");
    /* 获得运算结果 */
    rt_hwcrypto_hash_finish(ctx, out, 32);
    LOG_E("finish\r\n");
    /* 删除上下文，释放资源 */
    rt_hwcrypto_hash_destroy(ctx);
    LOG_E("destroy\r\n");
}
```
修改的地方是在创建了上下文后，调用了函数 **rt_hwcrypto_hash_reset**，编译测试：
![test_ok.png](https://oss-club.rt-thread.org/uploads/20211204/fa052be75a6242a8ccb7a9c2a2680219.png)

程序能够跑下来了，对比下 [CRYPTO 设备](https://www.rt-thread.org/document/site/#/rt-thread-version/rt-thread-standard/programming-manual/device/crypto/crypto?id=crypto-设备) 里面的运行结果，AES、SHA1 计算结果对的上。