2018-2019-1 20165301 20165304 20165314 實驗二 韌體程式設計

實驗步驟

一、實驗內容：

1.安裝MDK，JLink驅動，執行uVision4，破解MDK
2.KEIL-MDK 中新增Z32 SC-000晶片庫，完成LED實驗
3.完成UART傳送與中斷接收實驗
4.理解國密演算法標準SM1,SM2,SM3,SM4並用gcc和gcc-arm編譯
5.完成SM1加密實驗

1-MDK
實驗要求

注意不經老師允許不準燒寫自己修改的程式碼
兩人（個別三人）一組
參考雲班課資源中“資訊安全系統實驗箱指導書.pdf “第一章，1.1-1.5安裝MDK，JLink驅動，注意，要用系統管理員身分執行uVision4，破解MDK（破解程式中target一定選ARM）
提交破解程式中產生LIC的截圖
提交破解成功的截圖
 

實驗過程

找到exp2\軟體資料\MDK4.74路徑下的mdk474.exe檔案，點選並安裝。注意此過程中安裝目標路徑是自己建立的一個名為Keil 4的資料夾
安裝Ulink驅動
在桌面上建立的快捷方式“Keil uVision4”上右鍵，選擇“以管理員身份執行”
點選File->License Management…，在彈出的視窗中複製CID

2-LED
實驗要求

注意不經老師允許不準燒寫自己修改的程式碼
參考雲班課資源中“資訊安全系統實驗箱指導書.pdf “第一章，1.4” KEIL-MDK 中新增 Z32 SC-000 晶片庫，提交安裝截圖
參考雲班課資源中“資訊安全系統實驗箱指導書.pdf “第一章，1.9”完成LED實驗，注意“開啟Z32的電源開關前，按住Reboot按鍵不放，兩次開啟電源開關，Z32即可被電腦識別，進行下載除錯。提交執行結果截圖
實驗報告中分析程式碼
 

實驗過程

安裝SC000庫：在任務一完成的基礎上，開啟exp2\軟體資料\MDK-ARM-SC000庫支援路徑下的MDK-ARM_AddOn_SC000_Support.exe檔案，安裝路徑我們選擇剛才建立的Keil 4資料夾

在 keil MDKkeil 工程選擇 SC000庫：用管理員身份開啟uVision4，選擇然後點選
Project->New uVision Project
新建一個資料夾作為新工程的儲存路徑
在晶片庫 選擇框Generic SC000 Device Database
點開 ARM 結構目錄，選擇 SC000
exp2\LED閃爍目錄下的Z32.uvproj工程檔案，然後編譯；

7.用USB公對公線連線電腦和試驗箱；
開啟exp2\軟體資料\Z32下載除錯工具目錄下的NZDloadTool.exe；
8.按住Reboot按鈕的同時兩次開關試驗箱左上角部分的電源開關；
9.左側顯示“1裝置已連線”後，下載LED專案編輯後生成的Z32HUA.bin檔案，目錄是exp2\LED閃爍\bin；

10.下載成功後關閉-開啟電源開關，即可看到LED燈L2閃爍的實驗現象。

3-UART
實驗要求

注意不經老師允許不準燒寫自己修改的程式碼
參考雲班課資源中“資訊安全系統實驗箱指導書.pdf “第一章，1.4” KEIL-MDK 中新增 Z32 SC-000 晶片庫，提交安裝截圖
參考雲班課資源中“資訊安全系統實驗箱指導書.pdf “第一章，1.0”完成UART傳送與中斷接收實驗，注意“開啟Z32的電源開關前，按住Reboot按鍵不放，兩次開啟電源開關，Z32即可被電腦識別，進行下載除錯。提交執行結果截圖
實驗報告中分析程式碼

實驗過程

1.開啟exp2\UART傳送與中斷接收目錄下的Z32HUA.uvproj工程檔案並編譯；將生成的.bin檔案下載到實驗箱

2.將實驗箱接入電源，連線實驗箱與電腦，用 9 針串列埠線將 Z32 模組的串列埠與電腦 USB 介面連線，開啟Z32下載除錯工具軟體資料\Z32下載除錯工具\NZDownloadTool.exe開啟Z32的電源開關前，按住Reboot按鍵不放，兩次開啟電源開關，Z32即可被電腦識別，顯示1裝置已連線後，點選瀏覽，選擇\實驗 2-UART 傳送與中斷接收\bin\Z32HUA.bin，點選下載，綠色進度條載入完成後，程式下載成功。
3.開啟串列埠助手，設定相應引數。

4-國密演算法
實驗要求

網上搜集國密演算法標準SM1,SM2,SM3,SM4
網上找一下相應的程式碼和標準測試程式碼，在Ubuntu中分別用gcc和gcc-arm編譯
四個演算法的用途？
《密碼學》課程中分別有哪些對應的演算法？
提交2，3兩個問題的答案
提交在Ubuntu中執行國密演算法測試程式的截圖

實驗過程

SM1：對應密碼學中分組密碼演算法，是由國家密碼管理局編制的一種商用密碼分組標準對稱演算法。演算法安全保密強度及相關軟硬體實現效能與 AES 相當，該演算法不公開，僅以 IP 核的形式存在於晶片中，呼叫該演算法時，需要通過加密晶片的介面進行呼叫。廣泛應用於電子政務、電子商務及國民經濟的各個應用領域（包括國家政 務通、警務通等重要領域）。
SM2：對應密碼學中公鑰密碼演算法RSA，是由國家密碼管理局於2010年12月17日釋出，全稱為橢圓曲線演算法，用於加解密及數字簽名。
SM3：對應密碼學中摘要演算法MD5，是中國國家密碼管理局於2010年公佈的中國商用密碼雜湊演算法標準，適用於商用密碼應用中的數字簽名和驗證，是在SHA-256基礎上改進實現的一種演算法。
SM4：對應密碼學中分組密碼演算法DES，於2006年公佈，用於無限區域網產品使用，這是我國第一次公佈自己的商用密碼演算法。

5-SM1
實驗要求

注意不經老師允許不準燒寫自己修改的程式碼
參考雲班課資源中“資訊安全系統實驗箱指導書.pdf “第一章，1.4” KEIL-MDK 中新增 Z32 SC-000 晶片庫，提交安裝截圖
參考雲班課資源中“資訊安全系統實驗箱指導書.pdf “第一章，1.16”完成SM1加密實驗，注意“開啟Z32的電源開關前，按住Reboot按鍵不放，兩次開啟電源開關，Z32即可被電腦識別，進行下載除錯。提交執行結果截圖
實驗報告中分析程式碼

實驗過程

1.開啟exp2\SM1目錄下的Z32HUA.uvproj工程檔案並編譯；將生成的.bin檔案下載到實驗箱
2.用9針串列埠線將電腦與Z32部分連線
3.開啟exp2\軟體資料\串列埠除錯助手目錄下的sscom42.exe串列埠助手，完成相關設定後關閉再開啟實驗箱Z32部分的電源開關
4.按照電子屏的提示插入IC卡。
5.插入正確的卡後顯示相應資訊，然後按A校驗密碼

知識總結

利用uVision4破解MDK
通過串列埠助手實現試驗箱Z32和電腦之間的資料傳輸和通訊
如何下載程式到試驗箱
國密演算法標準SM1,SM2,SM3,SM4

SM1：對應密碼學分組密碼演算法，廣泛應用於電子政務、電子商務及國民經濟的各個應用領域（包括國家政 務通、警務通等重要領域）。

SM2：對應密碼學公鑰密碼演算法RSA，用於加解密及數字簽名。

SM3：對應密碼學摘要演算法MD5，適用於商用密碼應用中的數字簽名和驗證。

SM4：對應密碼學分組密碼演算法DES，用於無限區域網產品使用。