在嵌入式开发中，保护代码安全是一个永恒的话题。无论是防止竞争对手抄袭，还是避免产品被恶意篡改，加密都是不可或缺的一环。STM32作为广泛使用的MCU，其加密方案多种多样。本文将为你全面解析STM32的加密思路，从硬件到软件，助你打造固件的“金钟罩”。

一、硬件加密：STM32的“铜墙铁壁”

1. 读保护（RDP）

STM32提供了读保护功能（Read Out Protection, RDP），通过设置RDP级别，可以有效防止外部工具读取Flash内容。

• Level 1：禁止外部工具读取Flash，但允许调试接口访问。

• Level 2：完全禁用调试接口和Flash读取，芯片被彻底锁定。

适用场景：量产阶段，确保产品固件不被非法读取。

注意事项：Level 2锁定后无法恢复，需确保固件稳定后再启用。

2. 高端硬件加密

STM32高端系列（如STM32F4xxx）还提供了更多硬件加密功能：

• PDR寄存器：支持三级加密，Level 2锁定后芯片无法通过外部工具重新编程。

• 哈希加密模块：可用于验证固件完整性或生成密钥。

优点：硬件级加密，性能高效，适合高安全需求场景。

二、软件加密：STM32的“智慧防线”

1. 基于UID的加密

每颗STM32芯片都有唯一的96位UID（Unique Device ID），可以利用它作为加密依据。

• 实现方式：

• 在程序中校验UID，匹配则运行，否则进入错误逻辑。

• 使用UID生成AES密钥，加密关键代码或数据。

• 迷惑性措施：UID校验失败时，模拟正常运行，延长攻击者分析时间。

优点：低成本，依赖芯片固有特性，灵活适配不同安全需求。

2. AES加密

通过AES加密保护APP代码，BOOT程序负责解密，确保只有合法固件可运行。

• 实现流程：

• 使用UID生成AES密钥，加密APP固件。

• BOOT程序解密APP并验证其合法性。

• 烧录时，先烧写BOOT并设置读保护，再烧写加密后的APP。

优点：确保APP代码安全性，支持远程升级，客户可安全下载加密固件。

三、极端防护：程序自毁与IC伪装

1. 程序自毁

通过检测异常条件（如调试接口电平变化），触发程序自毁机制，覆盖关键Flash区域。

• 实现方式：

• 检测JTAG/SWD引脚电平，异常则触发自毁。

• 使用Flash编程接口覆盖关键代码区域。

适用场景：高安全需求场景，作为最后防线。

2. IC伪装

通过隐藏或伪造IC型号及外围元件参数，增加逆向工程难度。

• 实现方式：

• 打磨芯片表面，重新打上错误型号。

• 在PCB上标记错误的电阻、电容值，添加冗余元件。

优点：显著增加逆向工程难度，低成本实现硬件级防护。

四、综合方案：多层次防护策略

1. 基础层：

2. 启用读保护（RDP Level 1） + 关闭调试接口。

3. 程序启动时校验UID，失败则进入迷惑模式。

4. 增强层：

5. 使用UID加密关键代码段（如AES-CTR），运行时解密执行。

6. 代码混淆 + 反调试检测（如检查调试寄存器）。

7. 高级层：

8. 外置安全芯片实现双向认证。

9. 使用STM32硬件加密模块（如HAL库的AES/TRNG）

五、生产流程优化

1. 烧录工具定制：开发脚本自动读取UID、生成密钥并更新固件。

2. 安全存储：将UID哈希值存储在独立Flash扇区，避免被意外覆盖。

3. 测试与验证：定期进行安全性测试，评估防护效果并调整策略。

   无论是保护知识产权，还是确保产品安全，加密都是不可或缺的一环。希望本文能为你的STM32加密设计提供有价值的参考，助你打造固件的“金钟罩”！