STM32CubeL5 TFM 应用程序入门

目录预览

1 概述

2 文档和开源软件资源

3 STM32Cube 概述

4 Arm可信固件-M（TF-M）简介

5 安全启动和安全固件更新服务

（PSA 不可变 RoT）

6 运行时安全服务

7 保护措施和安全策略

8软件包说明

9 硬件和软件环境设置

10 安装过程

11 逐步执行

12 集成商角色描述

1.概述

本文档描述如何入门 STM32CubeL5 TFM（Arm Cortex-M 的可信固件）应用程序，该应用程序作为 STM32CubeL5 固件包组成部分提供。STM32CubeL5 TFM 应用程序提供一个可信根解决方案（包括安全启动和安全固件更新功能，在执行应用程序之前使用），还提供一组安全服务，这些服务与非安全应用程序隔离，但可由非安全应用程序在运行时使用。

STM32CubeL5 TFM 应用程序基于已移植到 STM32L5 系列微控制器（以下统称 STM32L5）上的开源 TF-M 参考实现，目的是利用 STM32L5 的硬件安全特性，例如：

• Arm Cortex-M33 TrustZone 和存储器保护单元（MPU）

• TrustZone-aware 外设

• 内存保护（HDP、WRP）

• 增强生命周期方案

STM32CubeL5 TFM 应用程序在基于 Arm Cortex‑M 处理器的 STM32L5 系列 32 位微控制器上运行。

2.文档和开源软件资源

下面的资源是公开的，可以从意法半导体的网站 www.st.com 或第三方网站上获得。

3.STM32Cube概述

STM32Cube 源自意法半导体，旨在通过减少开发工作量、时间和成本，明显提高设计人员的生产率。STM32Cube 涵盖整个 STM32 产品系列。STM32Cube 包括：

• 一套用户友好的软件开发工具，覆盖从概念到实现的整个项目开发过程，其中包括：

– 图形软件配置工具 STM32CubeMX，可通过图形向导自动生成初始化 C 代码

– STM32CubeIDE，一种集外设配置、代码生成、代码编译和调试功能于一体的开发工具

– STM32CubeProgrammer

（STM32CubeProg），图形版本和命令行版本中可用的编程工具

– STM32CubeMonitor-Power

（STM32CubeMonPwr），测量并帮助优化 MCU 功耗的监控工具

• STM32Cube MCU & MPU 包，针对于每个微控制器和微处理器系列的综合嵌入式软件平台（例如，STM32L5 系列的 STM32CubeL5），它包括：

– STM32Cube 硬件抽象层（HAL），确保在 STM32 各个产品之间实现最大限度的可移植性– STM32Cube 底层 API，通过硬件提供高度用户控制，确保最佳性能和内存开销

– 一组一致的中间件组件，如 FAT 文件系统、RTOS、USB 主机和设备、TCP/IP、触摸感应库、以及图形

– 嵌入式软件实用工具以及全套外设和应用实例

• STM32Cube 扩展包，包含的嵌入式软件组件为 STM32Cube MCU 和 MPU 包的功能补充了：

– 中间件扩展和应用层– 在特定的意法半导体开发板上运行的实现案

4.Arm可信固件-M（TF-M）简介

[TF-M] （可信固件-M）是 Arm 驱动的开源软件框架，在 Cortex-M33（TrustZone）内核上提供 PSA 标准的参考实现：

• PSA 不可变 RoT（可信根）：不可变的“安全启动&安全固件更新”应用程序（命名为 TFM_SBSFU_Boot）在任一复位后执行。该应用程序基于[MCUboot]开源软件

• PSA 可更新 RoT：“安全”应用程序（名为 TFM_Appli/安全）实现了一组隔离在安全/特权环境中的安全服务，非安全应用程序可以通过 PSA API 在非安全应用程序运行期间调用这些服务：

– 安全存储服务：TF-M 安全存储（SST）服务实现 PSA 保护的存储 API，允许数据加密并将结果写入可能不可信的存储中。作为参考，SST 服务采用了基于 AEAD 加密策略的 AES-GCM 算法，保护数据的完整性和真实性。

– 内部可信存储服务：TF-M 内部可信存储（ITS）服务实现 PSA 内部可信存储 API，允许在微控制器内置的 Flash 存储器区域中写入数据，该区域将通过硬件安全保护机制与非安全或非特权应用程序隔离。

– 密码服务：TF-M 密码服务实现了 PSA 密码 API，允许应用程序使用密码原语，如对称和非对称密码、哈希、消息认证码（MAC）和关联数据的认证密码（AEAD）。它基于[MbedCrypto]开源软件

– 初始认证服务：TF-M 初始认证服务允许应用程序在验证过程中向验证实体证明设备身份。初始认证服务可以根据请求创建一个令牌，其中包含特定于设备的固定数据集。

• 应用程序可更新 RoT：隔离在安全/非特权环境中的第三方安全服务（在 TFM_Appli/安全应用程序中实现），可以由非安全应用程序在非安全应用程序运行期间调用：

本文档为大家详细地描述了如何入门 STM32CubeL5 TFM（Arm Cortex-M 的可信固件）应用程序。