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SPI ENC 配置

5 Nov 2024
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内核配置

使能 SPI_ENC 相关的内核驱动,可在通过下列命令进行配置(在 SDK 顶层目录执行):

make linux-menuconfig

在内核的配置界面中,进行下列的选择:

Cryptographic API  --->
    [*]   Hardware crypto devices  --->
        [*]   Support for artinchip cryptographic accelerator
            <*>     Artinchip's SPI Bus on-the-fly encryption driver

进行如上的配置之后,内核 SPI_ENC 驱动使能,SPI NOR / SPI NAND 驱动在数据访问时, 自动进行数据加解密。

DTS 配置

芯片级的 DTS:

spienc: spienc@18100000 {
    compatible = "artinchip,aic-spienc-v1.0";
    reg = <0x18100000 0x1000>;
    interrupts-extended = <&plic0 41 IRQ_TYPE_LEVEL_HIGH>;
    clocks = <&cmu CLK_SPIENC>;
    resets = <&rst RESET_SPIENC>;
    aic,spienc-tweak = <0>;
};

其中板级的配置 board.dts 中需要使能该模块:

&spienc {
    aic,spienc-tweak = <0>;
    u-boot,dm-pre-reloc;
    status = "okay";
};

DTS 中的 aic,spienc-tweak 可以影响 COUNTER 的生成,进而改变加密的结果。 如果需要让在不同的产品对相同的数据有不同的加密结果,则可以在 DTS 中调整该值。

并且需要配置具体的 SPI NAND / SPI NOR 设备是否使能加密:

  • aic,encrypt

  • aic,spi-id

例如: board.dts

&spi0 {
    pinctrl-names = "default";
    pinctrl-0 = <&spi0_pins_a>;
    status = "okay";
    spi-flash@0 {
        #address-cells = <1>;
        #size-cells = <1>;
        compatible = "spi-nand";
        spi-max-frequency = <24000000>;
        spi-tx-bus-width = <1>;
        spi-rx-bus-width = <1>;
        reg = <0>;
        aic,encrypt;            // 标记该存储设备使能 SPI_ENC
        aic,spi-id = <0>;       // 设置当前存储设备所挂载的 SPI 控制器 ID
        status = "okay";
    };
};

&spi1 {
    pinctrl-names = "default";
    pinctrl-0 = <&spi1_pins_a>;
    status = "okay";
    spi-flash@0 {
        #address-cells = <1>;
        #size-cells = <1>;
        compatible = "jedec,spi-nor";
        spi-max-frequency = <24000000>;
        spi-tx-bus-width = <1>;
        spi-rx-bus-width = <1>;
        reg = <0>;
        aic,encrypt;            // 标记该存储设备使能 SPI_ENC
        aic,spi-id = <1>;       // 设置当前存储设备所挂载的 SPI 控制器 ID
        status = "okay";
    };
};

密钥配置

SPI_ENC 模块使用 AES-128-CTR 算法对 SPI 总线数据进行加解密,该算法在计算时的密钥有两部分

  • 128 bit AES 密钥(KEY)

  • 128 bit 数据块的 COUNTER 值

其中 KEY 直接使用 eFuse 中的 SPI_ENC_KEY ,COUNTER 值则由几部分共同产生

  • eFuse 中的 SPI_ENC_NONCE

  • DTS 中配置的 aic,spienc-tweak

  • 访问数据所在的地址 address


    spienc_counter_value1

    1. COUNTER 值的生成

因此在使能 SPI_ENC 时,需要设置以下的 eFuse 信息:

eFuse 区域 大小(BIT) 说明
SPI_ENC_KEY 128 AES 密钥,烧录后应设置不可读写
SPI_ENC_NONCE 64 用于生成 COUTNER 的随机数,烧录后应设置不可读写
SPI_ENC_ENABLE BIT 1 使能 BROM 的 SPI_ENC 功能,才可正确启动

具体 eFuse 区域的地址,请参考芯片的数据手册。