實驗二 韌體程式設計

小組成員

• 20165325 李東駿
• 20165320 申啟
• 20165337 嶽源

韌體程式設計-1-MDK

• 實驗目標

  • 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

• 實驗步驟

  1、執行mdk.exe，按照實驗指導書中的步驟安裝 MDK-ARM，ULINK驅動。

  2、用系統管理員身份執行uVision4，點選License Management，複製CID碼，再執行Keil—MDK註冊機，將CID碼貼上到特定位置，Target欄選擇ARM。點選Generate會生成一段LIC碼。

  3、將註冊機生成的一段LIC碼複製到Keil4中的LIC輸入框中，點選ADD LIC即可破解完成。

  4、破解程式產生LIC的截圖：
  

  5、破解成功的截圖：
  

韌體程式設計-2-LED

• 實驗目標

  • 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

• 實驗步驟

  1、到軟體資料檔案目錄下找到SC000.exe檔案，執行開啟，按照實驗指導書中的步驟完成庫的新增。

  

  2、開啟Keil uVision4 MDK，新建一個工程，選擇晶片庫為Generic SC000 Device Database，選擇具體的CPU型號，點開ARM結構目錄，選擇SC000，基礎環境搭建完成。

  

  3、 開啟實驗1-LED閃爍目錄的工程檔案，編譯工程，產生一個bin的可執行檔案。然後將實驗箱接入電源，通過USB線與電腦相連。

  4、開啟Z32除錯工具NZDownloadtool.exe，開啟Z32之前先按住Rebbot鍵不放，兩次開啟實驗箱電源開關，Z32被識別，Download tool顯示已連線裝置，然後瀏覽之前編譯生成的.bin檔案，點選下載，重新開啟Z32開關，即可觀察到L2燈開始閃爍。

  

韌體程式設計-3-UART

• 實驗目標

  • 參考雲班課資源中“資訊安全系統實驗箱指導書.pdf “第一章，1.10”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

• 實驗步驟

  1、開啟實驗2-UART傳送與中斷接受目錄的工程檔案，編譯生成一個.bin可執行檔案。

  

  2、按照之前LED燈實驗相同的步驟下載除錯程式。

  3、用9針串列埠線將Z32模組的串列埠與電腦USB介面連線，在電腦上開啟串列埠助手，按照實驗指導書的步驟選擇對應的串列埠號，波特率，校驗方式，選中傳送新行，然後開啟串列埠。

  4、關閉Z32電源開關，再開啟，程式執行，串列埠除錯助手會看到相關資料的顯示，說明電腦收到了Z32串列埠傳送過來的資訊。之後在字元輸入框內輸入字串，點擊發送按鈕，可以看到串列埠助手上會顯示我們傳送的資料。

  

韌體程式設計-4-國密演算法

• 實驗目標

  • 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？
  • 提交在Ubuntu中執行國密演算法測試程式的截圖

• 實驗步驟

  1、演算法用途：

  SM1 為對稱加密。其加密強度與AES相當。該演算法不公開，呼叫該演算法時，需要通過加密晶片的介面進行呼叫。

  SM2為非對稱加密，基於ECC。該演算法已公開。由於該演算法基於ECC，故其簽名速度與祕鑰生成速度都快於RSA。ECC 256位（SM2採用的就是ECC 256位的一種）安全強度比RSA 2048位高，但運算速度快於RSA。

  SM3 訊息摘要。可以用MD5作為對比理解。該演算法已公開。校驗結果為256位。

  SM4 無線區域網標準的分組資料演算法。對稱加密，金鑰長度和分組長度均為128位。

  參考資料：

  2、SM3演算法執行截圖：

  

  3、SM4演算法執行截圖：

  

韌體程式設計-5-SM1

• 實驗目標

  • 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

• 實驗步驟

  1、開啟實驗8-SM1工程檔案，編譯工程，產生.bin可執行檔案，按照之前一樣的步驟開啟NZDownloadTool.exe下載除錯程式。

  2、按照實驗三的步驟除錯串列埠，開啟串列埠。

  3、在實驗箱對應位置插入IC卡，螢幕顯示出使用者程式碼，按下矩陣鍵盤的A鍵，再次按下A鍵，螢幕會顯示“按-A 鍵校驗密碼”，再次按下A鍵，顯示校驗成功。

  

  4、進入SM1加解密實驗介面，按“1鍵”選擇加密，螢幕顯示觀看串列埠除錯助手，電腦上串列埠除錯助手介面會顯示初始資料以及加密金鑰，確認加密後按A鍵可以存入IC卡，螢幕會重新回到加解密介面。

  

  5、按“2”鍵選擇解密，首先按“A“鍵進入讀取介面，成功後選擇1、正確金鑰還是2、錯誤金鑰。按”1“鍵選擇正確金鑰，再按”A“鍵確認解密，串列埠會顯示正確金鑰資訊，解密完成後串列埠會顯示解密後的資料，螢幕會顯示按A鍵返回。如果按”2“鍵選擇錯誤金鑰，串列埠顯示 的解密後的資料與原資料不符，解密失敗。

  

實驗過程中遇到的問題：

• 在做LED燈實驗的時候，程式下載除錯完成後，實驗箱無現象變化。

解決辦法：換一個實驗箱就好了哦。

• UART實驗中，串列埠助手與實驗箱沒有互通，電腦能收到來自實驗箱的資料資訊，但使用字串輸入框時，串列埠助手不會顯示資訊。

解決辦法：無

• UART實驗中，有時開啟Z32電源，串列埠助手第一個字元會顯示亂碼。

解決辦法：先開啟實驗箱電源，再開啟串列埠助手。

知識點總結

1、實驗箱與PC端的資料傳輸。

實驗體會

• 這次實驗讓我們意識到團隊的重要性，只要每個人各司其職，做好自己分內的事情，齊心協力，很多問題都能迎刃而解。