AES加密

备份+AES 加密 — OTA 固件保护

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AES-128-CBC：OTA 场景最常用的对称加密方案，128 位密钥 + 16 字节 IV，固件按 16 字节分块加密。

意义:防止升级失败导致系统变砖,代码回滚

1. 新固件通过OTA加密下载到非活动区
2. 验证新固件的完整性和有效性（如CRC校验、AES解密）
3. 若验证通过，数据解密后搬运到活动区

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备份:

Ymodem传输协议的基础上,做出如下修改:

1. 在 Boot_Manager.h新增

   /* APP_BACK：0x08020000~0x0803FFFF，占用 Sector 5，共 128 KiB。 */
   #define APP_BACK_START_ADDRESS  APP_RUN_END_ADDRESS
   #define APP_BACK_END_ADDRESS    0x08040000U
   #define APP_BACK_SIZE           (APP_BACK_END_ADDRESS - APP_BACK_START_ADDRESS)

   新增声明原型：int8_t BackToApp(uint32_t app_size);并包含头文件 #include <stdint.h>

2. ymodem.c 需要 Ctrl+F查找并 APP_RUN_START_ADDRESS替换 APP_BACK_START_ADDRESS

   接收文件大小仍使用 APP_RUN_SIZE 限制。APP_BACK 虽占用 128 KiB，但固件解密后必须能放入 96 KiB 的 APP_RUN。

3. 在 Boot_Manager.c 新增 BackToApp()

   int8_t BackToApp(uint32_t app_size)//把备份区已解密的固件搬到运行区
   {
       uint32_t src, dst, i;
    
       if (app_size == 0U || app_size > APP_RUN_SIZE)
       {
           return -1;
       }
    
       /* 先擦运行区，防止旧固件残留导致写入失败 */
       if (Flash_erase(APP_RUN_START_ADDRESS, APP_RUN_SIZE) != 0U)
       {
           return -2;
       }
    
       src = APP_BACK_START_ADDRESS;
       dst = APP_RUN_START_ADDRESS;
    
       for (i = 0; i < app_size; i += 4U)
       {
           Flash_Write(dst, *(uint32_t *)src);
    
           if (*(uint32_t *)dst != *(uint32_t *)src)
           {
               return -3; /* 写回校验失败 */
           }
    
           src += 4U;
           dst += 4U;
       }
    
       return 0;
   }

   顶部 #include "flash.h"（Flash_erase / Flash_Write 在里面）。

AES加密

在「备份」流程上再套一层：上位机先把固件 AES-128-CBC 加密，Bootloader 收到密文后解密再搬运到运行区，防止串口明文传输被截获或篡改。

库中车马多如簇/AES中两个文件 AES.c / AES.h

函数	作用
Aes_IV_key128bit_Encrypt(IV, State, key)	128bit 加密 1 块
Aes_IV_key128bit_Decode(IV, State, key)	128bit 解密 1 块
Aes_IV_key192bit_Encrypt / Decode	192bit 加 / 解密 1 块
Aes_IV_key256bit_Encrypt / Decode	256bit 加 / 解密 1 块

三个形参（加解密语义相反，见 AES.h 注释）：

参数	加密	解密
IV_IN_OUT	向量输入 → 密文输出	向量输入 → 原密文输出
State_IN_OUT	明文输入 → 密文输出	密文输入 → 明文输出
key	16 / 24 / 32 字节密钥	16 / 24 / 32 字节密钥

CBC 链式靠 IV_IN_OUT 自动完成：函数内部会把本块密文写回 IV，调用者只需传同一个 IV 缓冲区循环调用，即可连续解完整段固件，无需手动维护前一块密文。

源码注意（AES.c）：

• 每次调用都重新 Aes_Key_Schedule_Create() 生成轮密钥——OTA 一次性解密无碍，高频加解密应改为只生成一次。
• key == NULL 直接返回；IV_IN_OUT == NULL 退化为 ECB（不异或向量），OTA 必须传 IV 走 CBC。

上位机：串口加密传输工具

工具：STM32串口ISP及文件加密工具.exe，位置 E:\ProgramFile\UART_Serial_Assistant\串口加密传输工具\，下载链接(配置学习里有)

Bootloader：解密搬运

新写一个解密搬运函数，替代「备份」节的 BackToApp()（也可两个都保留）。

1. Boot_Manager.h 新增原型：

   int8_t BackToApp_AES(uint32_t app_size);

2. Boot_Manager.c 顶部，#include "flash.h" 后新增：

   #include "aes.h"
   #include <string.h>
    
   /* 与上位机加密工具保持一致 */
   static const uint8_t AES_KEY[16] = { 0x31,0x32,0x33,0x34,0x35,0x36,0x37,0x38,
                                        0x39,0x30,0x31,0x32,0x33,0x34,0x35,0x36 };
   static const uint8_t AES_IV[16]  = { 0x61,0x62,0x63,0x64,0x65,0x66,0x67,0x68,
                                        0x69,0x70,0x71,0x72,0x73,0x74,0x75,0x76 };

3. Boot_Manager.c 新增函数：

   int8_t BackToApp_AES(uint32_t app_size)   /* app_size 需为 16 的整数倍 */
   {
       uint32_t i, j;
       uint8_t  iv[16];
       uint32_t block[4];
    
       if (app_size == 0U || app_size > APP_RUN_SIZE || (app_size % 16U) != 0U)
       {
           return -1;
       }
    
       if (Flash_erase(APP_RUN_START_ADDRESS, APP_RUN_SIZE) != 0U)
       {
           return -2;
       }
    
       memcpy(iv, AES_IV, 16);   /* 复位 CBC 向量 */
    
       for (i = 0; i < app_size; i += 16U)
       {
           memcpy(block, (void *)(APP_BACK_START_ADDRESS + i), 16);   /* 读密文 */
           Aes_IV_key128bit_Decode(iv, (uint8_t *)block, (uint8_t *)AES_KEY);    /* 解密，iv 链式更新 */
    
           for (j = 0; j < 4; j++)
           {
               Flash_Write(APP_RUN_START_ADDRESS + i + (j * 4U), block[j]);
    
               if (*(uint32_t *)(APP_RUN_START_ADDRESS + i + (j * 4U)) != block[j])
               {
                   return -3; /* 写回校验失败 */
               }
           }
       }
    
       return 0;
   }

4. Keil 工程把 AES.c 加入工程、AES.h 目录加入 Include Paths。