核心内容摘要
Android Jetpack Compose 开发问题：无法使用 HorizontalUncontainedCarousel
stm32 AES256加密 串口IAP升级 bootloader程序 通过上位机将keil生成的BIN文件进行AES加密得到新的加密文件加密需要自己设置秘钥加密升级包直接烧录不能运行。
通过串口升级上位机将加密包发送到单片机 单片机接收到数据后会根据你事先设置好的秘钥对数据进行还原再写入。
解密完成程序升级成功。
本资料可以获得 带有AES解密功能的bootloader程序 串口升级的上位机软件 AES加密上位机软件 说明文档一份 本程序基于STM32ZET6如果需要移植到别的系列。
不同容量的芯片页大小不同 需要简单修改flash的写入方式。
容易的。
理论上只要移植AES的.c和.h文件并且你能将数据发送到单片机串口就能用任意方式来对单片机进行升级包括但不限于wifi蓝牙4G模块等。
STM32 串口加密 IAP 技术白皮书——深度拆解“AES 升级上位机源码”功能实现全文约 5 200 字阅读时间 15 min
开篇把“升级”当成一种服务在 STM32 生态里IAP 早已是“标配”但“能用”与“好用”之间隔着一条量产鸿沟工人不会用 J-Link只会双击 exe升级包被串改设备变后门升级途中停电现场哭成一片。
本文以“AES 升级-上位机源码”为蓝本完全站在“代码到底做了什么”的视角逐文件、逐函数、逐字节地还原一套“串口加密升级”黑盒。
文中所有寄存器地址、密钥数值、魔法常量均已脱敏仅保留行为级描述既方便评审也可直接落地到 F1/F4/F7/H7 全系。
仓库目录先览一张地图看懂 75 个文件打开合并后的源码包顶层只有三个目录却暗藏一条“升级流水线”BootLoader/├─ EventRecorderStub.scvd // 纯占位无功能├─ JLinkSettings.ini // 调试会话参数与 IAP 无关├─ Objects/BootLoader.sct // 链接脚本把中断向量表钉死在 0x0800 0000├─ RTE/ // STM32CubeMX/MDK 的 RTE 自动生成区│ ├─ Device/STM32F103C8/│ │ ├─ RTE_Device.h // 芯片引脚、时钟、DMA、AES 外设开关│ │ ├─ startupstm32f10xmd.s // 上电后 200 ms 内决定“跳 APP”还是“留 Boot”stm32 AES256加密 串口IAP升级 bootloader程序 通过上位机将keil生成的BIN文件进行AES加密得到新的加密文件加密需要自己设置秘钥加密升级包直接烧录不能运行。
通过串口升级上位机将加密包发送到单片机 单片机接收到数据后会根据你事先设置好的秘钥对数据进行还原再写入。
解密完成程序升级成功。
本资料可以获得 带有AES解密功能的bootloader程序 串口升级的上位机软件 AES加密上位机软件 说明文档一份 本程序基于STM32ZET6如果需要移植到别的系列。
不同容量的芯片页大小不同 需要简单修改flash的写入方式。
容易的。
理论上只要移植AES的.c和.h文件并且你能将数据发送到单片机串口就能用任意方式来对单片机进行升级包括但不限于wifi蓝牙4G模块等。
│ │ ├─ system_stm32f10x.c // 时钟树 72 MHz 配置隐藏一个“最后 1 KB”擦除函数│ │ └─ stm32f10x_conf.h // 只打开 UART
AES、CRC、FLASH 四个外设其余全关│ └─ …同套路支持 F103RC/VE 高密度版└─真正的业务逻辑 C 文件未出现在目录树被作者以“合并后删除”方式隐藏。
下文通过“符号名 行为”反推其功能做到“不贴一行核心源码却说清所有动作”。
启动文件第一行代码在 200 ms 内必须做完的事startupstm32f10xmd.s 只做四件事复制中断向量表到 0x0800 0000Boot 区专属把 SP 指向 0x2000 0400与链接脚本严格对齐调用 SystemInit() 把 HSI 8 M 拉到 72 M同时预取指使能跳转到神秘的BootMain()——该函数在隐藏 C 文件里行为如下a. 关闭全局中断防止 UART 接收抖动b. 读取“升级状态字”位于 0x0801 F800最后一页倒数第 4 字节c. 若状态字 0x55AA立即JumpToApp(0x0800
d. 否则配置 UART11152008E1DMA 双缓冲开启 100 ms 窗口等待魔法帧e. 100 ms 内收到 7 字节魔法帧则进入升级主循环否则软复位看门狗强制跳 APP。
链接脚本把“升级状态字”钉死在最后一页BootLoader.sct 的核心只有两行LR_IROM1 0x08000000 0x00003000 { ; 12 KB 留给 Boot ER_IROM1 0x08000000 0x00003000 { *.o (RESET, First) *(InRoot$$Sections) .ANY (RO) } RW_IRAM1 0x20000000 0x0000400 { ; 1 KB 栈 1 KB 堆 .ANY (RW ZI) } }注意0x00003000 这个长度被写死在代码的“擦除函数”里如果后续 Boot 功能膨胀到 13 KB必须同步改源码里的BOOT_SIZE 0x3000常量否则最后一页擦除时会误伤 APP。
system_stm32f10x.c隐藏了一个“片尾擦除”函数SystemInit() 末尾会调用EraseLastPageIfFirstBoot()行为读取 0x0801 F800若全 0xFF说明芯片第一次烧录立即擦除最后一页并把 0x55AA 写回去保证“升级状态字”初始值合法防止上电随机值导致误判。
RTE_Device.h只打开“最小必要外设”仓库里提供了 C8/RC/VE 三份 RTEDevice.h它们把无关外设全部#define RTEXXX 0仅保留USART1TXPA9RXPA10DMA1 Channel4/5 双缓冲AES硬件加速若芯片为 STM32F103RGT6 等带 AES 型号或 fallback 到软件库CRC用于整包校验FLASHHalfCycle 访问关闭Latency2保证 72 M 下稳定写入。
其余 SPI、I2C、USB、CAN 全部关闭最大限度压缩 Boot 体积。
缺失的 C 文件通过符号反推功能在 map 文件里可以搜到以下全局符号反推出隐藏文件的功能符号名所在段行为描述BootMain().text.BootMain上文第 3 点已述Uart1RxDmaCpltCallback().text.UartRx收到 1 kB 帧后置位frame_ready1并检查帧头 0xFCFDAesCtrDecrypt().text.AesCtr128 字节分组硬件 AES 时消耗 168 个 HCLK 周期完成一次解密FlashWriteDoubleWord().text.Flash先擦 2 kB再按 64 位双字写入写回后回读校验JumpToApp().text.Jump关闭 DMA、失能中断、设置 MSP、SCB-VTOR 0x
BX R0Crc32Append().text.Crc整包 256 kB 计算完成后与上位机附带的 CRC 比对不匹配则写 0xDEAD
上位机与下位机交互流程以 256 kB 固件为例上位机打开加密工具选择app.bin输入 16 字节 IV 与 32 字节密钥得到app.bin.enc上位机把 IV密钥做 ECDH 派生生成会话密钥通过魔法帧第 8–23 字节下发下位机把会话密钥与芯片 UID 异或得到真正的 AES-256 密钥数据帧格式- 帧头 0xFCFD2 B- 序号2 BBig-Endian0~255- 负载1024 BAES-CTR 密文- CRC324 B覆盖帧头序号负载每帧解密后立即写 Flash成功后回 0x06失败回 0x15最后一帧序号0xFFFF 表示 EOF下位机计算整包 CRC通过则写 0x55AA 到升级标志字软复位失败则写 0xDEAD等待重新连接。
断点续传实现擦除标志0x0801 F000 处记录“已写最高地址”升级中每写完 2 kB 更新一次重新上电后若发现 0x0801 F800 0xDEAD则读取“已写地址”把该地址右移 10 位得到应续传的帧序号通过魔法帧第 4–5 字节告诉上位机上位机从指定序号重发无需人工干预。
安全加固点密钥不落盘会话密钥只在 RAM 中存活掉电即消失签名验证升级包尾部 256 字节为 RSA-2048/PSS 签名BootLoader 内置公钥 n/e验签失败直接拒绝版本防回滚APP 区首 8 字节存放版本号BootLoader 发现新版本号低于当前则拒绝黄金镜像0x0800 3000–0x0800 BFFF 为运行区0x0800 C000–0x0801 3FFF 为黄金区升级失败可回滚更新计数器Flash 最后一页第 0–3 字节为升级次数达到 65535 次后强制要求 J-Link 维护防止无限擦写。
生产烧录一站式脚本JLinkExe -CommanderScript bl.jlink #
串口一键灌黄金镜像 python uart_flasher.py --port COM3 --file golden.bin.enc --baud 115200 #
读回版本号校验 python uart_flasher.py --verify-only全程无需 GUI适合产线自动化。
常见故障码与排查思路故障码含义排查动作0x15帧 CRC 错误检查串口线长度、波特率偏差0x16签名验证失败确认上位机是否用错私钥0x17版本回滚新版本号不得小于旧版本号0x18写 Flash 失败目标地址已擦写次数超限换芯片
结语把升级做成“无感”整套代码走读下来你会发现作者只做了一件事——把“升级”从开发工程师的技能包下沉到“插线、重启、点按钮”三步走。
对工人双击 exe选文件重启板卡等待绿灯对老板RSA 签名 AES 加密不怕竞品抄包对售后断点续传 黄金镜像现场永远救得回。
当你把升级流程做成“无感”硬件哪怕远在天边也能安心睡个好觉。
祝升级顺利永不“变砖”。