安全机制

本文介绍RTL87x2G芯片的安全机制以及使用方法，主要包括以下几部分：

总之，RTL87x2G芯片的安全机制提供了综合和可靠的方法，以保护设备及其处理的数据的完整性、机密性和可靠性。

概述

对于安全设备来说，执行固件的真实性校验，以保护设备免受恶意软件的攻击是至关重要的。安全启动嵌入在RTL87x2G系列的ROM中，并在默认情况下禁用。要启用它，需要通过MP Tool烧录相关的efuse。

安全启动用于确保Image的完整性和真实性，SHA256用于完整性校验，ECDSA用于真实性校验。如果任何image的验证失败，芯片将重启，不会跳转到未经验证的image。

加密image的方案是基于Flash Security开发的。APP image可以根据需求选择加密与否。

Flash Security （简称Flash-Sec），又称作Flash on-the-fly，是一种能让CPU直接访问加密flash数据的技术。其原理为，CPU在访问Flash-Sec加密过的数据时，会先通过Flash-Sec硬件模块解密该数据，再实际访问解密后的数据。

Flash-Sec使用的是AES对称加密算法，加密模式为CTR Mode，加密key的长度为128 bit。Flash-Sec至多支持配置8个Flash-Sec Region。其中，Patch image默认使用Region #0，App image默认使用Region 1。

备注

需要注意的是，每个Region的首地址必须4KB对齐。

在IC启动过程中，会对加密过的image进行Flash-Sec初始化（做region配置，key设定等操作）。如果key没有烧录或者烧录的key和加密的key不匹配，都会导致Flash-Sec的解密失败。

在生产设备的过程中，可能会生成一些与生产相关的信息，这些信息被称为factory data（出厂数据）。其中一些factory data可能是具有安全敏感性的，比如用于设备认证的密钥对，即私钥和公钥。对于私钥等信息的保护至关重要。

因此，RTL87x2G提供了一种保护factory data的机制，它会对这些数据进行加密并保存到flash中，并且根据设备上的差异化信息产生加解密密钥。在设备启动时，密钥会被安全执行环境加载到AES引擎中，使得应用程序能够在不直接接触密钥的情况下解密flash存储器上的factory data。

加密和解密用的是同一个key，长度为128bit，所以需要特殊的机制来保护加密key不被泄露。加密key经过加密Tool加密一次得到key’， key’再发布给工厂烧录到IC Flash中。

烧录的过程中，烧录Tool会对key’解密得到原始的key，同时会读取IC的UUID和key组合成key’’并写入，以保证每块IC中烧录的key（key’’）值都是不同的。这有助于增强加密过程的安全性并减小密钥泄漏的风险。

SWD接口作为重要的调试接口，对调试程序起了很大的作用。但是同样也会增加暴露程序数据和代码的风险。所以安全机制提供了控制SWD接口的方法。有3种控制方式：开，关和Password控制。其中Password控制表示需要通过HCI UART输入正确的Password才能打开，否则是关闭状态。

Password和加密key类似，也是烧录在IC的eFuse中。如果某个功能是设定成Password控制，就需要通过HCI UART输入正确的Password，然后IC会自动重启并检查Password是否正确，如果正确则打开该功能。每次IC重启都需要重新输入Password才能打开该功能。

RTL87x2G提供3种安全级别：0，1和2。数字越高安全级别越高，越高的安全级别可能会对调试或者重烧eFuse有影响。以下是不同的安全级别下各个模块的功能开关控制。量产建议设定为2级。

安全级别
Security Level	SWD Control	eFuse Read	eFuse Write
0	Enable	Enable	Enable
1	Enable by password	Enable by password	Enable
2	Enable by password	Enable by password	Enable by password

(会很快在下个版本中更新)

编辑 tools\keys\key.json 文件，配置OCEK和PASSWORD。该文件里的OCEK和PASSWORD是明文，需要注意保护该文件。在请Realtek做IC不良分析时，需要提供此处的明文PASSWORD。

{
    "OCEK": "a1a2a3a4a5a6a7a8a9aaabacadaeafb0",
    "PASSWORD": "00112233445566778899aabbccddeeff"
}

要生成Flash-Sec加密的APP image，需要做以下修改。

Keil工程：修改 after_build_common.bat 文件，确保将 --aesmode CTR 加在 prepend_header 命令的末尾。

(会很快在下个版本中更新)

备注

RTL87x2G烧录eFuse时已取消2.5V ± 10%限制，只要芯片正常供电即可烧写eFuse。

为了安全起见，当安全级别设置为1或2时，SWD接口会被禁用。然而，开发人员可以使用密码调试功能重新激活SWD接口。这允许授权的开发人员在保持系统整体安全性的同时，重新获取对SWD接口的访问权限，以进行调试目的。

步骤如下：