AMD MPSoC R5 AES示例

测试环境

测试单板
ZCU106

测试工具
Vitis 2021.2

R5 AES 测试流程

创建Platform
在Vitis的 “File - New ” 中，选择“Platform Project”， 指定名称如“zcu106_r5”， 再选择对应的XSA文件和 Processor 如 “psu_cortexr5_0”。

使能AES库

1. 打开hw_platform工程。

2. 双击“platform.spr”文件。

3. 双击“psu_cortexr5_0”的 “board support package”。

4. 点击 “Modif BSP Settings”。

5. 在“Supported Libraries”中选择xilsecure。

导入AES示例

1. 打开hw_platform工程。

2. 双击“platform.spr”文件。

3. 双击“psu_cortexr5_0”的 “board support package”。

4. 等待Libraries窗口显示

5. 点击xilsecure行右边的import examples

6. 选择"xilsecure_aes_example"

定制

导入example， 创建的工程里有文件xilsecure_aes_example.c。 打开文件，确认AES 密钥和数据地址。

AES密钥

AES密钥如下：

/*
* The hard coded aes key for decryption, in case user given key is being used
* it will be loaded in KUP before decryption
*/
static const u8 CsuKey[] = {
0xf8, 0x78, 0xb8, 0x38, 0xd8, 0x58, 0x98, 0x18,
0xe8, 0x68, 0xa8, 0x28, 0xc8, 0x48, 0x88, 0x08,
0xf0, 0x70, 0xb0, 0x30, 0xd0, 0x50, 0x90, 0x10,
0xe0, 0x60, 0xa0, 0x20, 0xc0, 0x40, 0x80, 0x00
};

/*
* The hard coded iv used for decryption secure header and block 0
*/
u8 CsuIv[] = {
0xD2, 0x45, 0x0E, 0x07, 0xEA, 0x5D, 0xE0, 0x42, 0x6C, 0x0F, 0xA1, 0x33,
0x00, 0x00, 0x00, 0x00
};

内存地址

默认保存密文和明文的内存地址都是0x04000000，需要和代码中的地址对应，可以根据自己需要更改。

static u32 ImageOffset = 0x04000000;
static u32 DestinationAddr = 0x04000000;

创建密文

AMD提供工具bootgen，加密数据，创建密文。

bootgen的配置文件user_data_example.bif如下：

the_ROM_image:
{
[keysrc_encryption]kup_key
[encryption=aes, aeskeyfile=user_data_kup_key_example.nky, load=0x04000000]data.bin
}

上面的data.bin是明文文件； user_data_kup_key_example.nky是AES的密钥。如果不存在AES的密钥， 工具bootgen会自动生成密钥。 生成密钥后，需要更新文件xilsecure_aes_example.c。

在“Xilinx Software Command Line Tool 2021.2”中执行命令，“ bootgen -arch zynqmp -p userdata -image user_data_example.bif -o data.bin.enc -w on -log error”，可以得到密文文件data.bin.enc。

xsct% bootgen -arch zynqmp -p userdata -image user_data_example.bif -o data.bin.enc -w on -log error
WARNING: [Common 17-259] Unknown Tcl command 'bootgen -arch zynqmp -p userdata -image user_data_example.bif -o data.bin.enc -w on -log error' sending command to the OS shell for execution. It is recommended to use 'exec' to send the command to the OS shell.

****** Xilinx Bootgen v2021.2
**** Build date : Oct 19 2021-03:13:27
** Copyright 1986-2021 Xilinx, Inc. All Rights Reserved.

[INFO] : Bootimage generated successfully

运行AES

以调试模式运行工程xilsecure_aes_example_1。当Vitis SDK停在main()入口时，在xsct界面里下载密文到0x4000000。下载完成后，再继续运行xilsecure_aes_example_1。 运行完XSecure_AesDecrypt()后，暂停程序，显示存储器0x4000000的内容，可以看到它的内容和明文的16进制值一样。

AES解码成功。

xsct%

Info: Cortex-R5 #0 (target 6) Stopped at 0x0 (Suspended)

Downloading Program -- C:/prj/zcu102/v212/vitis_space_r5_csu2/xilsecure_aes_example_1/Debug/xilsecure_aes_example_1.elf
section, .vectors: 0x00000000 - 0x00000467
.................
section, .stack: 0x001044f0 - 0x00107cef
0% 0MB 0.0MB/s ??:?? ETA
100% 0MB 0.5MB/s 00:00
Setting PC to Program Start Address 0x000001d0
Successfully downloaded C:/prj/zcu102/v212/vitis_space_r5_csu2/xilsecure_aes_example_1/Debug/xilsecure_aes_example_1.elf
Info: Cortex-R5 #0 (target 6) Running
Info: Cortex-R5 #0 (target 6) Stopped at 0x1001b8 (Breakpoint)
main() at ../src/xilsecure_aes_example.c: 123
123: Status = SecureAesExample();

xsct% dow -data data.bin.enc 0x04000000
0% 0MB 0.0MB/s ??:?? ETA
100% 0MB 0.4MB/s 00:00

Successfully downloaded C:/prj/zcu102/v212/vitis_space_r5_csu2/xilsecure_aes_example_1/data.bin.enc
xsct% Info: Cortex-R5 #0 (target 6) Running
xsct% Info: Cortex-R5 #0 (target 6) Stopped at 0x100204 (Step)
SecureAesExample() at ../src/xilsecure_aes_example.c: 153
153: u8 *Dst = (u8 *)(UINTPTR)DestinationAddr;
xsct% Info: Cortex-R5 #0 (target 6) Running
xsct% Info: Cortex-R5 #0 (target 6) Stopped at 0x100214 (Step)
....................
xsct% Info: Cortex-R5 #0 (target 6) Stopped at 0x100370 (Breakpoint)
189: Status = XSecure_AesDecrypt(&Secure_Aes, Dst,
xsct% Info: Cortex-R5 #0 (target 6) Running
xsct% Info: Cortex-R5 #0 (target 6) Stopped at 0x10038c (Step)
194: if(Status != XST_SUCCESS)

xsct% mrd 0x04000000
4000000: 6D783F3C

xsct% mrd 0x04000000 20
4000000: 6D783F3C
4000004: 6576206C
4000008: 6F697372
400000C: 31223D6E
4000010: 2022302E
4000014: 6F636E65
4000018: 676E6964
400001C: 5455223D
4000020: 22382D46
4000024: 61747320
4000028: 6C61646E
400002C: 3D656E6F
4000030: 226F6E22
4000034: 0A0D3E3F
4000038: 69663F3C
400003C: 6556656C
4000040: 6F697372
4000044: 2E34206E
4000048: 3F302E30
400004C: 70633C3E
xsct%


审核编辑：汤梓红