2018-2019-1 实验二 固件程序设计

实验二  固件程序设计

小组成员

LJF、GJT

任务一 MDK

实验要求

• 注意不经老师允许不准烧写自己修改的代码
• 两人（个别三人）一组
• 参考云班课资源中“信息安全系统实验箱指导书.pdf “第一章，1.1-1.5安装MDK，JLink驱动，注意，要用系统管理员身分运行uVision4，破解MDK（破解程序中target一定选ARM）
• 提交破解程序中产生LIC的截图
• 提交破解成功的截图

实验步骤

• 将"mdk474.exe"文件安装在自己创建的名为“Keil 4”的文件夹中
• 在同一文件夹下安装ULINK 
• 右键点击桌面上创建的快捷方式“Keil uVision4”，选择“以管理员身份运行”
• 点击File->License Management…，在弹出的窗口中复制CID
• 再运行 keil-MDK 注册机，粘贴 CID 并选择 ARM，然后点击 generate 生成 LIC

• 将注册机生成的 LIC 复制到 keil4中的 LIC 输入框中，点击 Add LIC，破解完成

任务二

实验要求

• 注意不经老师允许不准烧写自己修改的代码
• 参考云班课资源中“信息安全系统实验箱指导书.pdf “第一章，1.4” KEIL-MDK 中添加 Z32 SC-000 芯片库，提交安装截图
• 参考云班课资源中“信息安全系统实验箱指导书.pdf “第一章，1.9”完成LED实验，注意“打开Z32的电源开关前，按住Reboot按键不放，两次打开电源开关，Z32即可被电脑识别，进行下载调试。提交运行结果截图。
• 实验报告中分析代码

实验步骤

• 在"Keil 4"文件夹下安装 MDK-ARM_AddOn_SC000_Support.exe 文件
• 以管理员身份运行“Keil uVision4”后，选择 Project——>New uVision Project新建工程
• 在芯片库选择框选择Generic SC000 Device Database ，点击Ok

• 点开 ARM 结构目录，选择 SC000，点击 OK，安装完成

• 打开“Z32 开发指南实验 1-LED 闪烁”目录的工程文件，编译主函数产生后缀名为.bin 的可执行代码
• 用USB线连接电脑和试验箱，打开NZDloadTool.exe
• 按住Reboot按钮的同时两次开关试验箱左上角部分的电源开关，Z32被识别，Download tool界面左侧显示已连接设备，然后浏览之前编译生成的.bin文件，点击下载

• 对实验箱重新给电，即可观察到L2灯开始闪烁

代码分析

int main(void)
{
    SystemInit (); //系统中断向量设置，使能所有中断
    
    if(0 == GPIO_GetVal(0))
    {
        BtApiBack(0x55555555, 0xAAAAAAAA);
    }
    //判断按键，返回 boot 条件，确认是否进行程序下载；
    GPIO_PuPdSel(0,0);  //设置GPIO0为上拉
    GPIO_InOutSet(0,0); //设置GPIO0为输出
    while(1)
    {
        delay(100);
        GPIO_SetVal(0,0);  //输出低电平，点亮LED
        delay(100);
        GPIO_SetVal(0,1);  //输出高电平，熄灭LED    
    }
    //进入循环程序， LED 灯间隔 100ms 闪烁。
}

任务三

实验要求

• 注意不经老师允许不准烧写自己修改的代码
• 参考云班课资源中“信息安全系统实验箱指导书.pdf “第一章，1.4” KEIL-MDK 中添加 Z32 SC-000 芯片库，提交安装截图
• 参考云班课资源中“信息安全系统实验箱指导书.pdf “第一章，1.0”完成UART发送与中断接收实验，注意“打开Z32的电源开关前，按住Reboot按键不放，两次打开电源开关，Z32即可被电脑识别，进行下载调试。提交运行结果截图
• 实验报告中分析代码

实验步骤

• 打开“UART发送与中断接收”目录下的Z32HUA.uvproj工程文件并编译，将生成的.bin文件下载到实验箱

• 除了用USB公线连接电脑和实验箱外，还需要用9针串口线将 Z32 模块的串口与电脑USB接口连接
• 在电脑上打开串口助手，选择对应的串口号，设置波特率为115200， 偶校验（Even），选中“发送新行”，然后打开串口
• 对Z32重新给电，程序自动运行，可以在串口调试助手中看到PC机 串口接收到 Z32 串口发送来的信息

任务四

实验要求

• 网上搜集国密算法标准SM1,SM2,SM3,SM4
• 网上找一下相应的代码和标准测试代码，在Ubuntu中分别用gcc和gcc-arm编译
• 四个算法的用途？
• 《密码学》课程中分别有哪些对应的算法？
• 提交2，3两个问题的答案
• 提交在Ubuntu中运行国密算法测试程序的截图

国密即国家密码局认定的国产密码算法。

主要有SM1，SM2，SM3，SM4。密钥长度和分组长度均为128位。

SM1 为对称加密。其加密强度与AES相当。该算法不公开，调用该算法时，需要通过加密芯片的接口进行调用。

SM2为非对称加密，基于ECC。该算法已公开。由于该算法基于ECC，故其签名速度与秘钥生成速度都快于RSA。ECC 256位（SM2采用的就是ECC 256位的一种）安全强度比RSA 2048位高，但运算速度快于RSA。

SM3 消息摘要。可以用MD5作为对比理解。该算法已公开。校验结果为256位。

SM4 无线局域网标准的分组数据算法。对称加密，密钥长度和分组长度均为128位。

与密码学相对应的算法

国密算法	对应密码学算法
SM1	AES算法（高级加密标准）
SM2	ECC (椭圆加密算法)
SM3	MD5 (信息摘要算法)
SM4	DES(数据加密标准)

任务五

实验要求

• 注意不经老师允许不准烧写自己修改的代码
• 参考云班课资源中“信息安全系统实验箱指导书.pdf “第一章，1.4” KEIL-MDK 中添加 Z32 SC-000 芯片库，提交安装截图
• 参考云班课资源中“信息安全系统实验箱指导书.pdf “第一章，1.16”完成SM1加密实验，注意“打开Z32的电源开关前，按住Reboot按键不放，两次打开电源开关，Z32即可被电脑识别，进行下载调试。提交运行结果截图
• 实验报告中分析代码

实验步骤

• 打开“exp2SM1”目录下的Z32HUA.uvproj工程文件并编译，将生成的.bin文件下载到实验箱
• 用9针串口线将电脑与Z32部分连接
• 打开sscom42.exe串口助手，完成相关设定后关闭再打开实验箱Z32部分的电源开关
• 按照电子屏的提示插入IC卡。
• 插入正确的卡后显示相应信息，然后按A校验密码
• 按照步骤进行进一步的加解

遇到的问题与解决方案

1、无法接受串口信息

解决方案：发现没有接usb的数据线，接上后再重新操作开关两次后成功自动显示串口信息

2、无法接受字符串

解决方案：多次重新操作后成功

实验感悟

虽然实验内容比较复杂，但通过参考实验指导的PDF，按照步骤一步步细心地做，使得实验总体还是较为成功的。

此外，提前做好实验预习，看清实验要求，可以为我们节约很多时间，并提升实验的效率。